Сублимационные сушилки

Сушка материалов в замороженном состоянии, при которой находящаяся в них в виде льда влага переходит в пар, минуя жидкое состояние, называется сублимационной или молекулярной. Сублимационная сушка проводится в глубоком вакууме при остаточном давлении 1,0 – 0,1 мм рт.ст. и при низких температурах.

В сушильной камере 1, называемой сублиматором, находятся пустотелые плиты 2, внутри которых циркулирует горячая вода. На плитах устанавливаются противни 3 с высушиваемым материалом, имеющие снизу небольшие бортики. Поэтому противни не соприкасаются поверхностью днища с плитами 2 и тепло от последних передается материалу, преимущественно тепловой радиацией. Паро-воздушная смесь из сублиматора 1 поступает в трубы конденсатора-вымораживателя 4, в межтрубном пространстве, которого циркулирует хладагент, например аммиак. Конденсатор включается в один циркуляционный контур с испарителем аммиачной холодильной установки и соединяется с вакуум насосом, предназначенным для отсасывания неконденсирующихся газов и воздуха. В трубах конденсатора происходит конденсация и замораживание водяных паров. Для более удобного удаления льда обычно используют два конденсатора, которые попеременно работают и размораживаются.

Процесс удаления влаги из материала протекает в три стадии. При снижении давления в сушильной камере происходит быстрое самозамораживание влаги и сублимация льда за счет тепла, отдаваемого самим материалом (при этом удаляется до 15 % всех влаги), удаление основной части влаги сублимацией, что соответствует периоду постоянной скорости сушки, и удаление остаточной влаги тепловой сушкой.

Механизм переноса влаги в виде пара от поверхности испарения при сублимационной сушке специфичен: он происходит путем эффузии, т.е. свободного движения молекул пара без взаимных столкновений их друг с другом.

Сушка проводится при осторожном и мягком обогреве замороженного материала водой, потому что количество передаваемого тепла не должно превышать его расхода на сублимацию льда без его плавления. Непосредственно на сушку сублимацией расходуется умеренное количество тепла низкого потенциала, но суммарный расход энергии и эксплуатационные расходы больше, чем при любом другом способе сушки, исключая сушку в поле токов высокой частоты.

Применение этого дорогостоящего способа сушки целесообразно только в тех случаях, когда к высушиваемому продукту предъявляют высокие требования в отношении сохранения его свойств при длительном хранении. Путем сублимации сушат главным образом ценные продукты, не выдерживающие обычной тепловой обработки и требующие продолжительного сохранения их биологических свойств (пенициллин и некоторые другие медицинские препараты, плазма крови, высококачественные пищевые продукты и биологически активные пищевые добавки).

Поиск по сайту: