㈠ 冷冻干燥原理及优点
【冷冻干燥原理】由物理学可知,水有三相,O点为三相共点,OA为冰的融解点。根据压力减小、沸点下降的原理,只要压力在三相点压力之下(图中压力为 646.5Pa以下,温度0℃以下),物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。根据这个原理,就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下,使原料中的水分变为固态冰,然后在适当的真空环境下,将冰直接转化为蒸汽而除去,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝,从而使物料得到干燥。这种利用真空冷冻获得干燥的方法,是水的物态变化和移动的过程,这个过程发生在低温低压下,因此,冷冻干燥的基本原理是在低温低压下传热传质的机理。
【冷冻干燥的优点】冷冻干燥与其他干燥方法比较有许多的优点,主要为:
1、最大限度地保存食品的色、香、味,如蔬菜的天然色素保持不变,各种芳香物质的损失可减少到最低限度;冷冻干燥对保存含蛋白质食品要比普通冷冻保存的好。
2、对热敏性物质特别适合,可以使热敏性的物料干燥后保留热敏成分;能保存食品中的各级营养成分,尤其对维生素C,能保存90%以上。
3、在真空和低温下操作,微生物的生长和酶作用受到抑制。
4、脱水彻底,干制品重量轻,体积小,贮藏时占地面积少,运输方便;各种冷冻干燥的蔬菜经压块,重量减轻显著。由于体积减小,相应地包装费用也少得多。
5、复水快,食用方便。因为被干燥物料含有的水分是在冻结状态下直接蒸发的,故在干燥过程中,水汽不带动可溶性物质移向物料表面,不会在物料表面沉积盐类,即在物料表面不会形成硬质薄皮,亦不存在因中心水分移向物料表面时对细胞或纤维产生的张力,不会使物料干燥后因收缩引起变形,故极易吸水恢复原状。
6、因在真空下操作,氧气极少,因此,一些易氧化的物质(如油脂类)得到保护。
7、冷冻干燥法能排除95%~99%以上的水分,产品能长期保存而不变质。
【冷冻干燥】又称升华干燥。将含水物料冷冻到冰点以下,使水转变为冰,然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。物料可先在冷冻装置内冷冻,再进行干燥。但也可直接在干燥室内经迅速抽成真空而冷冻。升华生成的水蒸气借冷凝器除去。升华过程中所需的汽化热量,一般用热辐射供给。
㈡ 实验室用什么设备可以冻干东西的
实验室冷冻干燥机又称冷冻干燥机。冷冻干燥器就是将含水物质,先冻结成固态,而后使其中的水分从固态升华成气态,以除去水分而保存物质的冷干设备。
冷冻干燥器系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。
冷冻干燥器的工作原理是将干燥的物品先冻结到三相点温度以下,然后在真空条件下使物品中的固态水份(冰)直接升华成水蒸气,从物品中排除,使物品干燥。物料经前处理后,被送入速冻仓冻结,再送入干燥仓升华脱水,之后在后处理车间包装。真空系统为升华干燥仓建立低气压条件,加热系统向物料提供升华潜热,制冷系统向冷阱和干燥室提供所需的冷量。 本设备采用高效辐射加热,物料受热均匀;采用高效捕水冷阱,并可实现快速化霜;采用高效真空机组,并可实现油水分离;采用并联集中制冷系统,多路按需供冷,工况稳定,有利节能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。
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㈢ 冷冻式干燥机的工作原理是什么谢谢!
冷冻式干燥机属于物理原理:潮湿高温的压缩空气流入前置冷却器(高温型专用)散热后流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换,使进入蒸发器的压缩空气的温度降低。
冷冻式压缩空气干燥机通过冷却降温,是压缩空气中的水蒸气凝结成液滴,从而达到减少含湿量的目的。凝结出的液滴经过自动排水系统排出机外,只要干燥机出口的下游管路所处的环境温度不低于蒸发器出口露点温度,就不会产生二次结露的现象。
(3)水三相点瓶自动冻制保存装置扩展阅读:
工作原理理解:假设空气是一团吸了水的湿海绵,其含湿量就是吸入的水分。如果用力从海绵中挤压出一些水,那么,这团海绵的含湿量相对就减小了。如果放手让海绵恢复,自然就比原来的海绵要干燥。这也就达到了通过加压来除水干燥的目的。
如果在挤压海绵不断有水流出的过程中,到达某一个力度后不再加力,则水被挤出将停止,这就是饱和状态。继续再加大挤压的力度,仍然还有水流出。
所以,空压机本体本身就具有除水的功能,用到的方法就是加压,只不过,这不是空压机的目的,而是“讨厌”的累赘。
为什么没有将“加压”作为压缩空气的除水手段呢?这主要是因为经济性,提高1公斤压力。消耗7%左右的能耗是相当不划算的。
而“冷却”除水则相对比较经济,冷冻式干燥机是利用如空调除湿相似的原理达到目的。因为,饱和水蒸气的密度都是有极限的,在气动压力(2MPa范围内),可以认为饱和空气中水蒸气的密度只取决于温度高低,而与空气压力无关。
温度越高,饱和空气中的水蒸气的密度越大,水也就越多,反之,温度越低水越少(这个从生活常识就能理解到,冬季干冷,夏季湿热)。
将压缩空气冷却到尽量低的温度,使其所含水蒸气的密度变小,形成“结露”,汇聚这些结露形成的小水滴,并且排出去,就达到了去除压缩空气中水分的目的。
因为涉及到结露凝析成水这一过程,所以温度也不能低于“冰点”,否则出现结冰现象将不能有效排水。通常冷冻式干燥机的标称“压力露点温度”大多为2~10℃。
如0.7MPa的10℃的“压力露点”换算成“常压露点”为-16℃。可以理解为,在不低于-16℃的环境下使用时,压缩空气向大气排气不会有液态水出现。
压缩空气的所有除水方式都只是相对干燥,满足某一要求的干燥度。绝对的去除水分是不可能办到的,超出使用需求的追求干燥度也是非常不经济的。
㈣ 水的三相点的点瓶冻制温度获得
通用水三相点瓶主要用于测量铂电阻温度计在水三相点的电阻值RtpSH标准水银温度计的零位。
水三相点瓶的冻制方法有冰盐混合物制冷法、干冰制冷法、液氮制冷法等三种。 此法为目前最常用、冻制速度最快的方法。将冷源一一液氮缓慢地倒入温度计插管内,从水三相点瓶插管底部开始,分层冻制到液面为止。冻制时, 由于液氮过冷(.196。C),冻结速度较快,冻结的冰套会开裂,发出“嚓嚓”的爆裂声,透过管可观察到环绕温度计插管周围有许多云片状裂纹,冰套可能呈猪大肠状,厚薄不均匀。但只要适当控制液氮的注入量,同时将顶部扎有棉球的玻璃棒插入插管以限制液氮停留的部位,若上下拉动即可使冷源扩散,使整个冰套外表平滑,厚薄匀。冰套生成后,让液氮全部挥发,然后用经预冷的纯水把温度计插管冲洗干净。最后,在插管中充入新鲜的、预冷过的蒸馏水,用橡皮塞子或棉花塞住插管口,并把水三相点瓶置于冰槽中的固定位置保存起来。
㈤ 水的三相点瓶
水三相点是水的固、液、汽三相平衡共存时的温度(图l1,其值为273.16K (0.01℃)。它是在一个密封的装有高纯度水(水的同位素成分相当于海水)的玻璃容器—— 水三相点瓶内复现的。
水三相点瓶是各级计量检定机构检定基、标准铂电阻温度计、标准水银温度计零位的固定点装置。因此,水三相点的正确复现、准确测量是1990年国际温标(ITs一90)实施的关键。你把瓶子拿出来摇一摇,改变了瓶子内的温度和压力,所以就会出现你所说的情况。