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1簡介

真空乾燥,又名解析乾燥,是一種將物料置於負壓條件下,並適當通過加熱達到負壓狀態下的沸點或,者通過降溫使得物料凝固后通過溶點來乾燥物料的乾燥方式。
物料內水分
真空乾燥
在負壓狀態下溶點沸點都隨著真空度的提高而降低,同時輔以真空泵間隙抽濕降低水汽含量,使得物料內水等溶液獲得足夠的動能脫離物料表面。真空乾燥由於處於負壓狀態下隔絕空氣使得部分在乾燥過程中容易氧化等化學變化的物料更好的保持原有的特性,也可以通過注入惰性氣體后抽真空的方式更好的保護物料。常見的真空乾燥設備有:真空乾燥箱,連續真空乾燥設備等。

2原理

真空乾燥原理:
真空乾燥方式各種各樣究其根本而言可分為通過沸點和通過融點兩種。
一、通過沸點乾燥
乾燥過程中,液體水分汽化有軸蒸發沸騰兩種方式。水在沸騰時的汽化速度比在蒸發時的汽化速度快得多,水分蒸發變成蒸汽可以在任何溫度下進行。水分沸騰變成蒸汽,只能在特定溫度下進行,但是當降低壓強的時候,水的沸點也降低。例如,在19 .6kPa氣壓下,水的沸點即可降到60°C。真空乾燥機就是在真空狀態下,提供熱源,通過熱傳導熱輻射等傳熱方式供給物料中水分足夠的熱量,使蒸發和沸騰同時進行,加快汽化速度。同時,抽真空又快速抽出汽化的蒸汽,並在物料周圍形成負壓狀態,物料的內外層之間及表面與周圍介質之間形成較大的濕度梯度,加快了汽化速度,達到快速乾燥的目的。
真空乾燥過程受供熱方式、加熱溫度、真空度、冷卻劑溫度、物料的種類和初始溫度及所受壓緊力大小等因素的影響,通常供熱熱傳導熱輻射兩者結合三種方式。
二、通過融點乾燥(又稱之為冷凍乾燥)
乾燥過程中首先將將濕物料(或溶液)在較低溫度下(-10—-50℃)凍結成固態,然後在高度真空(130~0.1Pa)下,將其中固態水分直接升華為氣態而除去的乾燥過程,也稱升華乾燥
水的水冰氣與壓力溫度關係圖

  水的水冰氣與壓力溫度關係圖

實現這種真空乾燥的必要條件是乾燥過程的壓力應低於操作溫度下冰的飽和蒸汽壓。常控制在相應溫度下冰的飽和蒸氣壓的1/2—1/4。如一40℃時乾燥,操作壓力應為2.7~6.7Pa。
濕物料也可以不預凍,而是利用高度真空時水分汽化吸熱而將物料自行凍結。這種凍結能量消耗小,但對液體物料易產生泡沫或飛濺現象而遭致損失,同時也不易獲得多孔性的均勻乾燥物。
一般情況下,熱量加熱介質通過乾燥室的間壁供給,因此,既要供給濕物料的熱量以保證一定的乾燥速率,又要避免冰的溶化。
乾燥過程中升華溫度一般為-35—-5℃,其抽出的水分可在冷凝器上冷凍聚集或直接為真空泵排出。若升華時需要的熱量直接由所乾燥的物料供給,這種情況下,物料溫度降低很快,以致於冰的蒸汽壓很低而使升華速率降低。

3方法

1、原理:利用較低溫度,在減壓下進行乾燥以排除水分,樣品中被減少的量為樣品的水分含量。本法適用於在100℃以上加熱容易變質及含有不易除去結合水的食品。其測定結果比較接近真正水分。
2、操作方法
準確稱2.00~5.00g樣品→於烘至恆重的稱量皿→至真空烘箱→70℃、真空度93.3~98.6KPa(700~740mmHg)→烘5小時→於乾燥皿冷卻→稱至恆重
計算:水分= G / W
G ——樣品中乾燥后的失重(g)
W ——樣品重量(g)
真空乾燥法測水分,一般用於100℃以上容易變質、破壞或不易除去結合水的樣品,如糖漿、味精、砂糖、糖果、蜂蜜、果醬和脫水蔬菜等樣品都可採用真空乾燥法測定水分。

4特性

真空乾燥箱的過程就是將乾燥物料置放在密閉的乾燥室內,用真空系統抽真空的同時對被乾燥物料不斷加熱,使物料內部的水分通過壓力差或濃度擴散差到表面,水分子在物料表面獲得足夠的動能,在克服分子間的相互吸引力后,逃逸到真空室的低壓空間,從而被真空泵抽走的過程。
在真空乾燥過程中,乾燥室內的壓力始終低於大氣壓力,氣體分子數少,密度低,含氧量低,因而能幹燥容易氧化變質的物料、易燃易爆的危險品等。對藥品、食品和生物製品能起到一定的消毒滅菌作用,可以減少物料染菌的機會或者抑制某些細菌的生長。
因為水在汽化過程中其溫度與蒸汽壓是成正比的,其比列關係如圖1-1所表示。所以真空乾燥時物料中的水分在低溫下就能汽化,可以實現低溫乾燥。這對某些藥品、食品和農副產品中熱敏性物料的乾燥是有利的。列如,糖液超過70℃部分成分就會  

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