Quali sono i metodi di trasferimento del calore nell'essiccatore?
Le modalità di trasferimento del calore nell'essiccatore a congelamento sono principalmente il riscaldamento a conduzione di calore solido, il riscaldamento a radiazioni e microonde e il riscaldamento a convezione.
1. Riscaldamento a conduzione di calore solido
Il materiale viene posizionato sul vassoio, il vassoio è a diretto contatto con la mensola di riscaldamento e il calore passa attraverso lo strato congelato del vassoio del materiale e il materiale per raggiungere l'interfaccia di sublimazione. Nell'apparecchiatura di lofilizzazione del riscaldamento a conduzione di tipo contatto, non solo la piastra di riscaldamento e il vassoio hanno una buona conduttività termica, ma anche il contatto tra la piastra di riscaldamento, il vassoio e il materiale è buono, in modo che l'effetto di trasferimento del calore possa essere migliorato e il calore possa essere distribuito uniformemente. .
2. Radiazioni e riscaldamento a microonde
La radiazione è il trasferimento di energia da parte di un oggetto attraverso onde elettromagnetiche, che può essere effettuata nel vuoto. Il materiale è sospeso tra i ripiani superiore e inferiore e non è a diretto contatto con lo scaffale; il calore viene irradiato sulla superficie del materiale attraverso i ripiani superiore e inferiore, quindi raggiunge la superficie di sublimazione attraverso la conduzione termica dello strato essiccato.
Nell'apparecchiatura di liofilizzazione riscaldata radiante, il materiale e il contenitore (dray) non devono essere a stretto contatto con il ripiano, il che facilita l'ingresso e l'uscita del materiale dalla camera di essiccazione. Questo metodo di riscaldamento è ora ampiamente utilizzato nelle apparecchiature di liofilizzazione su larga scala.
Il riscaldamento a microonde appartiene anche al riscaldamento ad onda elettromagnetica. Tuttavia, a differenza del riscaldamento radiante, il riscaldamento a microonde è la sostanza stessa che agisce direttamente come elemento riscaldante. Non è necessario trasferire il calore dall'esterno all'interno, quindi il centro del materiale si riscalda rapidamente. Poiché il riscaldamento a microonde non è fondamentalmente influenzato dallo strato di essiccazione, il calore può raggiungere direttamente la superficie di sublimazione del materiale, in modo che la differenza di temperatura tra la superficie del materiale e l'interfaccia di sublimazione sia piccola, in modo che lo strato di congelamento possa essere mantenuto al di sotto e vicino alla temperatura massima consentita dal materiale.
3. Riscaldamento a convezione
Poiché l'essiccatore a congelamento viene utilizzato in condizioni vicine al vuoto. Pertanto, l'effetto del trasferimento di calore convettivo è piccolo, ma negli ultimi anni, il metodo di pressione ciclica viene spesso utilizzato per ottenere il trasferimento forzato del calore di convezione per accelerare il processo di un'essiccazione. Il cosiddetto metodo di pressione ciclica, cioè la pressione del sistema di vuoto di controllo fluttua su e giù entro un certo intervallo per migliorare l'effetto del calore e del trasferimento di massa.
