Seluruh proses pengeringan beku sebenarnya merupakan proses di mana perpindahan panas dan massa (uap air) dilakukan pada saat yang sama. Laju perpindahan panas dan massa bersama-sama mempengaruhi laju pengeringan, sehingga mempengaruhi seluruh siklus pengeringan beku. Semua faktor yang mempengaruhi perpindahan panas dan massa akan mempengaruhi laju pengeringan. Singkatnya, faktor utama yang mempengaruhi perpindahan panas dan massa adalah:
1. Bentuk dan komposisi material
Menurut bentuk bahan kering-beku, biasanya dibagi menjadi padat dan cair. Bentuk padatan dan konsentrasi cairan memiliki pengaruh yang lebih besar pada laju pengeringan beku.
2, tingkat pra-beku
Ukuran kristal yang terbentuk selama pembekuan sangat mempengaruhi laju pengeringan dan laju pembubaran produk setelah pengeringan. Proses pembekuan cepat dan pembekuan lambat memiliki perbedaan berikut: kristal es yang diproduksi oleh pembekuan cepat lebih kecil, dan kristal es yang diproduksi oleh pembekuan lambat lebih besar. Kristal es besar kondusif untuk sublimasi, sedangkan kristal es kecil tidak kondusif untuk sublimasi. Pembekuan cepat menyebabkan tingkat sublimasi yang rendah dan laju desorpsi cepat; Pembekuan yang lambat menyebabkan laju sublimasi cepat dan laju resolusi lambat.
3, kuantitas
Ketika material diliofilisasi, ada rasio tertentu dari luas permukaan dengan ketebalan material setelah dibagi menjadi wadah, yaitu, lyofilisasi terkait dengan volume material. Area dan ketebalan permukaan yang kecil kondusif untuk menyiram sublimasi, mudah dibekukan dan kualitas ideal. Saat mengering, beban berat basah kering per satuan luas baki merupakan faktor penting dalam menentukan waktu pengeringan. Secara umum, semakin tipis ketebalan akumulasi material, semakin cepat kecepatan transfer panas dan massa, dan semakin pendek waktu pengeringan. Namun, jika ketebalan material tipis, setiap batch bahan kering per unit area pengeringan beku lebih sedikit, yang tidak baik untuk meningkatkan area pengeringan unit dan output per satuan waktu.
4. Tekanan di ruang pengeringan
Tekanan di ruang pengeringan mempengaruhi laju perpindahan panas dan massa. Dalam hal perpindahan massa, semakin rendah tekanan, semakin baik, dan untuk perpindahan panas, semakin tinggi tekanan, semakin baik. Laju transfer massa terutama ditentukan oleh suhu dan tekanan antarmuka sublimasi dan permukaan lapisan pengeringan. Untuk meningkatkan laju pelarian uap air di lapisan pengeringan, seseorang adalah meningkatkan suhu antarmuka sublimasi untuk meningkatkan tekanan uap air dari antarmuka; Ini untuk meningkatkan tingkat vakum ruang pengeringan dan mengurangi tekanan uap pada permukaan lapisan pengeringan.
5. Metode Perpindahan Panas Metode Perpindahan Panas
Menurut klasifikasi tradisional dapat dibagi menjadi: konduksi, konveksi, radiasi termal dan pemanasan sedang (pemanasan gelombang mikro). Karena proses pengeringan sublimasi melibatkan transfer panas dan kualitas (uap air), metode perpindahan panas yang melaluinya panas ditransfer ke material secara lebih efektif memiliki dampak yang lebih besar pada laju pengeringan.