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凍干傳熱傳質過程之傳質篇

--傳質阻力Rp的影響因素及監(jiān)控手段

凍干的過程好比一場四個人的接力賽,每個人都起著很關鍵的作用,其中的一方拖后腿就會使得最終的比賽以失敗告終。


凍干是一個在凍干設備上完成傳熱傳質接力賽的過程,其目標是快速將溶劑去除的同時確保良好的產品性能,其中的一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題,就會導致凍干效率的降低或者能量過剩導致的產品溫度上升,造成產品性能受損。除去設備性能主導的兩個環(huán)節(jié),剩余的就是傳熱和傳質部分。傳熱和傳質過程共同決定著產品的溫度,如果我們把這個過程看成是一個穩(wěn)態(tài)的過程,傳熱和傳質方程式表示如下:


在凍干過程中,溶劑從樣品中轉移到冷阱中需要經過兩個過程:

第一,溶劑離開凍結層樣品,從瓶口逸出進入到產品腔中,這個過程面臨的阻力包括干燥層的阻力以及橡膠塞的阻力;

第二,產品腔中的水蒸氣帶著層板提供的能量源源不斷地轉移到冷阱腔中,這個過程面臨的阻力包括產品腔和冷阱腔之間的通道大小以及凍干設備的制冷能力,這個過程的阻力主要跟設備相關。橡膠塞以及凍干設備選好后,對應的阻力基本可認為是固定的,因此這里主要探討干燥層的升華阻力Rp。

什么是干燥層升華阻力Rp呢 ?