文档介绍：干燥技术
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干燥(Drying)是利用热能除去目标产物的浓缩悬浮液或结晶(沉淀)产品中湿分(水分或有机溶剂)的单元操作,通常是生物产物成品化前的最后下游加工过程。因此,干燥的质量直接影响产品的质量和价值。
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由于生物产物具有不同于一般化工产品的特殊性质和用途,在生物产物的干燥过程中必须注意以下两个问题:
生物产物多为热敏性物质,而干燥是涉及热量传递的扩散分离过程,,采用不使该物质热分解、着色、失活和变性的操作温度,并在最短的时间内完成干燥处理;
干燥操作必须在洁净的环境中进行,防止干燥过程中以及干燥前后的微生物污染,因此,选用的干燥设备必须满足无菌操作的要求。
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干燥速度
生物产物中的湿分多为水分,少数为有机溶剂的情况;
干燥操作通过向湿物料提供热能促使水分蒸发,蒸发的水气由气流带走或真空泵抽出,从而达到物料减湿进而干燥的目的。以有机溶剂为湿分的物料干燥应注意控制操作温度在有机溶剂的燃点以下;
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干燥速度
干燥是传热和传质的复合过程,传热推动力是温度差,而传质推动力是物料表面的饱和蒸汽压与气流(通常为空气)中水气分压之差;
根据向湿物料传热的方式不同,干燥可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电加热干燥,或者是两种以上传热方式联合作用的结果。工业上的干燥操作主要为传导干燥和对流干燥。
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传导干燥
载热体(如空气、水蒸气、烟道气等)不与湿物料直接接触,而是通过导热介质(如不锈钢)以传导的方式传给湿物料。因此,传导干燥又称间接加热干燥。
干燥速度
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干燥速度
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根据傅立叶导热定律,如果各层温度分布为线性,拟稳状态下的传热通量q(W/m2)为:
同理,根据滞流底层(有效膜)传质理论,传质(干燥)通量J(kmol/m2•s)为:
显然,若Pi>P,则水汽被空气带走,物料减湿;若Pi<P,则物料从空气中吸收水分,物料增湿。
干燥速度
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对流干燥
对流干燥过程中载热体以对流方式与湿物料颗粒(或液滴)直接接触,向湿物料对流传热,故对流干燥又称直接加热干燥。对流干燥的载热体同时又是载湿体。
干燥速度
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干燥速度
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