






微波真空干燥设备是微波能技术与真空技术相结合的一种新型微波能应用设备,它兼备了微波及真空干燥的一系列优点,克服了常规真空干燥周期长、效率低的缺点,在一般物料干燥过程中,可比常规方法提高工效4~10倍。具有干燥产量高、质量好,加工成本低等优点,微波真空干燥设备是一项集电子学、真空学、机械学、热力学、程控学等多种学科为一体的高新技术产品,是在干燥过程中对物质的物理变化、内外热质交换以及真空条件下水分迁移过程的深入研究的基础上,发展起来的一项新技术、新工艺。工业化大生产中,有许多热敏性物品是不能在高温条件下进行干燥处理的,例如一些药品、化学制品、营养食品以及人参、鹿茸等高档中草药材,为了保证产品质量,其干燥处理必须在低于100℃或在室温的条件下进行,众所周知气压降低,水的沸点也降低,如在一个大气压(101.3kpa)下,水的沸点是100℃,而在0.073大气压(7.37kpa)下,水的沸点是40℃。在真空条件下,加热物体可使物体内部水分在无升温状态下蒸发。由于真空条件下空气对流传热难以进行,只有依靠热传导的方式给物料提供热能,传热方向和传质方向相反。所以,常规真空干燥方法传热速度慢,效率低,并且温度控制难度大。微波加热是一种辐射加热,是微波与物料直接发生作用,使其里外同时被加热,无须通过对流或传导来传递热量,传热方向和传质方向相同,所以加热速度快,干燥效率高,温度控制容易。
国外发达国家在上世纪八十年代时已开始进行工业化微波真空干燥设备开发,并在实际应用中取得良好的效果。法国国际微波公司用微波真空干燥设备加工无籽葡萄干,将传统工艺65℃、24小时热风烘干变为50℃、5小时微波真空干燥,产品质量和产量都大大提高。九十年代后期我单位在国内率先开始研发微波真空设备,通过几年的努力,在2000年完成工业化10KW微波真空干燥设备研制。为制药工程、生物工程、化工工程、材料工程以及农副产品深加工提供了一种新型、高效的干燥设备。
二、微波真空干燥设备的优点
1、高效
常规的真空干燥设备多采用蒸汽进行加热,需要从里到外进行加热,加热速度慢需要耗费大量的煤,而微波真空干燥设备采用的是电磁波加热,无需传热媒介,直接加热到物体内部,升温速度快,1千瓦的微波能在3-5分钟内将常温下的水加热到100℃,避免了上述缺点,所以速度快、效率高、干燥周期大大缩短,能耗降低。与常规干燥技术相比可提高工效四倍以上。
2、加热均匀
由于微波加热,是从内到外对物料进行同时加热,物料的内外温差很小,不会产生常规加热中出现的内外加热不一致的状况,从而产生膨化的效果,利于粉碎,使干燥质量大大提高。
3、易控,便于连续生产及实现自动化。由于微波功率可快速调整及无热惯性的特点,易于即时控制,可以在40℃-100℃之间任意调节温度。
4、备体积小,安装维修方便
5、产品质量好,与常规方法相比,所加工的产品质量有较大幅度的提高。
6、微波具有消毒、杀菌的功效,产品安全卫生。保质期长。
7、经济效益显著。
从以上介绍的特点中,节能、降耗、提高产品质量、安全卫生、设备投资成本低等诸方面即可看出其经济效益和社会效益的显著。
三、基本结构组成:
现工业微波真空干燥设备有两种形式:一种是间歇式动态微波真空干燥炉,另一种是连续式微波真空干燥设备。
1、间歇式动态微波真空干燥设备基本由以下部分组成:
(1)、微波加热腔体,也是真空压力容器。
(2)、微波源:一般采用多管形式。整机的脱水能力取决于微波总功率。微波功率可调。
(3)、电器控制保护系统:根据用户的要求,可设计不同档次的控制形式。
(4)、测控系统:主要对温度和腔内压力的测量显示、自动控制。
(5)、真空获得系统:根据用户物料真空干燥的不同温度要求,选择不同极限真空度的真空获得系统。
(6)、物料盘:根据用户物料的特性,设计装载物料的形式、物料盘的材质等。最好设计转动盘,可使微波加热均匀。
(7)、防止微波泄漏:必须采取微波专业防泄漏措施,使微波泄漏量在国家标准以内。
2、连续式微波真空干燥设备基本由以下部分组成:除了以上部分没有物料盘外,还有物料传输系统,进出料装置。
连续式对物料的特性很有关系,由于物料进出和传输的限制,有的物料就不能设计成连续式的。
四、经济效益分析
江西某药厂加工各种干燥设备的工艺性能、经济效益、产品质量等进行了比较,干燥指标对比如下:
项 目 动态微波干燥
喷雾干燥 蒸汽真空干燥
干燥时间 45~70分钟 3~5秒 20~45小时
干燥温度 45~60度(任意设定) 进风180度 50~60度(难控制)
浸膏损耗 0 2~5% 3%以上
水 份 4~5% 2~4% 4~6%
含量损耗 比其它设备增加20~30% 下降20~30% 下降20~30%
产量同条件 一台 需要3台 需要5台
每公斤干膏费用 0.7~0.9元/kg 3~4元/kg 3~4元/kg
干燥方法:工艺配置
以上可以看出:干燥成本最低、效益最好、设备占地面积小,相当于蒸汽真空干燥机面积的20%,喷雾干燥设备的30%,大大节约净化厂房。动态真空微波干燥机,不但用于中药浸膏面对保健品、食品化工产品,特别是糊状、粘度较大的物料,更为适宜;还能起到更好的杀灭细菌的作用。
七、结束语
工业化微波真空干燥设备的研制成功,填补了国内空白,这套高新技术设备大大促进了国民技术的发展,尤其是我国制药行业的发展,为此将产生深远影响。近年来,该项技术已不断趋于成熟。与此同时它的研制成功也为微波能的应用开辟了一个更为广阔的领域。
该产品研制成功,使许多关键技术取得突破进展,也提出了一些设计的理论依据和方法,且在实践中取得了诸多宝贵的经验,为该技术的进一步发展奠定了坚实的基础。
实际运行表明该设备性能优良、技术先进、设计合理,是一项经济效益显著,社会效益良好、推广价值高的新技术新产品。
烘干
烘干(dry),是指用某种方式去除溶剂保留固体含量的工艺过程。通常是指通入热空气将物料中水分蒸发并带走的过程。
相关问答
烘干的微波烘干
1.可以,微波炉烘衣服,这也是有条件限制的,即衣服不能含化纤或在高温会下变形的,因为微波炉只对置于其中的东西里所含水份有效。2.意思是如果你想烘干衣服,那就得把衣服放置在微波炉里通过微波把水份烘干,而微波作用于物体里水使水蒸发而变成高温高热,这样就很容易把含化纤或其它在高温高热下易变形有东西烘坏了。3.微波炉的工作原理是利用食品内所含有的水分振动从而对食品加热,因此微波炉不能起到干燥的作用。4.烤箱温度一般都比较高,如果能将烤箱温度恒定到40度以下,估计还能起到点作用,但烤箱很容易造成局部温度过高,多少有影响被烘烤的食品品质的风险。建议用烤箱。通俗地讲,微波是一种高频率的电磁波,其本身并不产生热,在宇宙、自然界中到处都有微波,但存在自然界的微波,因为分散不集中,故不能加热食品。微波炉乃是利用其内部的磁控管,将电能转变成微波,以2450MHz的振荡频率穿透食物,当微波被食物吸收时,食物内之极性分子(如水、脂肪、蛋白质、糖等)即被吸引以每秒钟24亿5千万次的速度快速振荡,这种震荡的宏观表现就是食物被加热了。微波炉是利用食物在微波场中吸收微波能量而使自身加热的烹饪器具。在微波炉微波发生器产生的微波在微波炉腔建立起微波电场,并采取一定的措施使这一微波电场在炉腔中尽量均匀分布,将食物放入该微波电场中,由控制中心控制其烹饪时间和微波电场强度,来进行各种各样的烹饪过程。微波加热的原理简单说来是:当微波辐射到食品上时,食品中总是含有一定量的水分,而水是由极性分子(分子的正负电荷中心,即使在外电场不存在时也是不重合的)组成的,这种极性分子的取向将随微波场而变动。由于食品中水的极性分子的这种运动。以及相邻分子间的相互作用,产生了类似摩擦的现象,使水温升高,因此,食品的温度也就上升了。用微波加热的食品,因其内部也同时被加热,使整个物体受热均匀,升温速度也快。它以每秒24.5亿次的频率,深入食物5cm进行加热,加速分子运转。参考资料来源:百度百科-微波炉