真空冷凍干燥
我們知道水的固、液、氣三態(tài)由壓力和溫度決定的,當(dāng)壓力下降到610Pa,溫度在0.0098℃時(shí),水的三態(tài)可共存,此狀態(tài)點(diǎn)即為三相平衡點(diǎn)。當(dāng)壓力低于610Pa時(shí),不論溫度如何變化,水的液態(tài)都不能存在。此時(shí)若對(duì)冰加熱,冰只能越過液態(tài)而直接升華成氣態(tài)。同樣,若保持溫度不變而降低壓力,也會(huì)得到同樣的結(jié)果。真空冷凍干燥即是根據(jù)水的這種性質(zhì),利用制冷設(shè)備將物料先凍結(jié)成固態(tài),再抽成真空使固態(tài)冰直接升華為氣態(tài)的水蒸汽,從而達(dá)到干燥的目的。冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn)很多:低壓下物料不易氧化變質(zhì),抑制一些細(xì)胞的活力;低溫下物料中熱敏性成分保留下來,可大限度地保留物料中的原有成分;預(yù)凍時(shí)形成骨架,干燥后能保持物料原有形狀,形成多微孔結(jié)構(gòu);復(fù)水性好,可迅速吸水復(fù)原,其品質(zhì)與干燥前基本相同。冷凍干燥的應(yīng)用范圍非常廣泛,但其成本相對(duì)較高,所以在選擇冷凍干燥時(shí)一定要考慮經(jīng)濟(jì)利益,不可盲目采用。目前真空冷凍干燥技術(shù)主要應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和飼料添加劑中。
過熱蒸汽干燥
過熱蒸汽干燥技術(shù)是一種新興的節(jié)能干燥方法。它是利用過熱蒸汽直接與濕物料接觸而去除水分的一種干燥方式。與傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥相比,過熱蒸汽干燥是以水蒸氣作為干燥介質(zhì),干燥機(jī)排除的廢氣也全部是水蒸汽,所以干燥過程中只有一種氣態(tài)成分存在,因此傳質(zhì)阻力非常小。同時(shí)排除的廢氣溫度保持在100℃以上,所以回收比較容易,可利用冷凝、壓縮等方法回收蒸汽的潛熱再加以利用,因而熱效率高。另外,由于水蒸汽的熱容量要比空氣大1倍,干燥介質(zhì)的消耗量明顯減少,故單位能耗低。過熱干燥技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn):傳熱系數(shù)大、傳質(zhì)阻力小、蒸汽用量少、無爆炸和失火的危險(xiǎn)、有利于保護(hù)環(huán)境、滅菌消毒的作用等等。但過熱蒸汽干燥也有一定的應(yīng)用范圍,對(duì)熱敏性物料則此干燥方法不適宜,若回收不利則節(jié)能效果將受到極大影響,另外其成本也相對(duì)較高。在飼料工業(yè)中,過熱蒸汽干燥技術(shù)可以應(yīng)用在酒糟、牧草、魚骨和魚肉等方面。