實(shí)驗室有很多種設備,其中的冷凍干燥機是一種常見(jiàn)的固體干燥設備,主要用于將高含水量的物料從液態(tài)轉變?yōu)楦稍锏墓虘B(tài)。在這個(gè)過(guò)程中,物料首先被冷卻到低溫,然后通過(guò)減壓去除水分。這篇文章將詳細介紹實(shí)驗用凍干機的運行原理。
1.冷凍
實(shí)驗用凍干機重要的部分就是冷凝器。當濕潤的空氣流經(jīng)冷凝器時(shí),其中的水蒸氣會(huì )凝結成液態(tài)水。因此,我們需要將冷凝器維持在足夠低的溫度,以確保水分可以被完全凝結。通常,冷凝器的溫度會(huì )被調節到-50℃至-80℃之間。
2.減壓
接下來(lái),通過(guò)冷凝器之后的空氣會(huì )被引導進(jìn)入真空室內。在這里,真空泵會(huì )對空氣進(jìn)行抽取,使其壓力降低至一個(gè)很低的水平。由于壓力的降低,水分開(kāi)始從液態(tài)狀態(tài)變成氣態(tài)狀態(tài)(蒸發(fā))。在真空室內,我們還需要使用加熱器來(lái)提高空氣溫度,以促進(jìn)水分的蒸發(fā)。
3.冷阱
接下來(lái),我們需要將空氣引導到冷阱中。在這里,再次通過(guò)降低溫度使得水分凝結并被收集。通常,冷阱的溫度會(huì )被調節到-80℃至-110℃之間。因為此時(shí)溫度非常低,所以需要使用很長(cháng)時(shí)間才能達到干燥的效果。
4.運行周期
以上三個(gè)步驟組成了一個(gè)完整的運行周期。在每個(gè)周期結束后,收集到的水分會(huì )被排出設備。然后,該過(guò)程會(huì )持續進(jìn)行多個(gè)周期直到物料完全干燥。整個(gè)過(guò)程需要花費數小時(shí)甚至數天的時(shí)間才能完成。
總之,實(shí)驗用凍干機的運行原理可以分為三個(gè)主要步驟:冷卻、減壓和收集。在實(shí)際應用中,由于不同物料的干燥需求不同,可能需要對溫度、壓力和時(shí)間等參數進(jìn)行調整。冷凍干燥機具有干燥速度慢、設備大型、維護難度高等缺點(diǎn),但其高質(zhì)量的干燥效果使得它廣泛應用于制藥、食品、化工等領(lǐng)域。