微波真空干燥設備是微波能技術(shù)與真空技術(shù)相結合的一種新型微波能應用設備,它兼備了微波及真空干燥的一系列優(yōu)點(diǎn),克服了常規真空干燥周期長(cháng)、效率低的缺點(diǎn),在一般物料干燥過(guò)程中,具有干燥產(chǎn)量高、質(zhì)量好,加工成本低等優(yōu)點(diǎn),微波真空干燥設備是一項集電子學(xué)、真空學(xué)、機械學(xué)、熱力學(xué)、程控學(xué)等多學(xué)科為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品,是干燥過(guò)程中物質(zhì)的物理變化、內外熱質(zhì)交換以及真空條件下水分遷移過(guò)程的深入研究基礎上,發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù)、新工藝。微波真空干燥設備由微波發(fā)生器,真空干燥腔、物料旋轉盤(pán)、真空系統和電子控制系統組成。
工業(yè)生產(chǎn)中,有許多物品是不能在高溫條件下進(jìn)行干燥處理,如一些藥品、化學(xué)制品、營(yíng)養食品以及人參、鹿茸等中草藥材,為了產(chǎn)品質(zhì)量,其干燥處理必須在低于100℃或室溫的條件下進(jìn)行,眾所周知氣壓降低,水的沸點(diǎn)也降低,如在一個(gè)大氣壓(101.3kpa)下,水的沸點(diǎn)是100℃,而在0.073大氣壓(7.37kpa)下,水的沸點(diǎn)是40℃。在真空條件下,加熱物體可使物體內部水分在無(wú)溫升狀態(tài)下蒸發(fā)。由于真空條件下空氣對流傳熱難以進(jìn)行,只有依靠熱傳導的方式給物料提供熱能。常規真空干燥方法熱的傳導速度很緩慢,效率低,并且溫度控制難度大,被加熱物料還會(huì )產(chǎn)生內外溫差。微波加熱是一種輻射加熱,是微波與物料直接發(fā)生作用,使其里外同時(shí)被加熱,無(wú)須通過(guò)對流或傳導來(lái)傳遞熱量,所以加熱速度快,干燥效率高,干燥質(zhì)量高。
國外發(fā)達如美國、法國、日本八十年代開(kāi)始進(jìn)行工業(yè)化微波真空干燥設備開(kāi)發(fā)。并在實(shí)際應用中取得良好的效果。美國加州大學(xué)與某公司合作,用微波真空干燥設備加工無(wú)籽葡萄干,將傳統工藝65℃、24小時(shí)熱風(fēng)烘干變?yōu)?0℃、5小時(shí)微波真空干燥,產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。法國國際微波公司制造的微波真空干燥機(2450MHz、48KW)加工速溶桔粉,產(chǎn)品不僅保持原有的色、香、味,其維生素的保留遠高于噴霧干燥。 八十年代后期國內開(kāi)始研發(fā)微波真空干燥設備,通過(guò)多年的努力,到2000年前后,成功的解決了低氣壓微波場(chǎng)起弧放電,鋪料層之間加熱溫差,微波場(chǎng)內非接觸測溫等多項難題,從實(shí)驗階段跨入工業(yè)化生產(chǎn)階段。為食品工程、制藥工程、生物工程、化工工程、材料工程以及農副產(chǎn)品深加工提供了一種新型、高效的干燥設備。
微波真空干燥的特點(diǎn):
1、高效:常規的真空干燥設備中,(假定真空壓力為7.37kpa,物料脫水溫度為40℃,1kg水汽化熱是574大卡),由于在真空場(chǎng)合下,熱量通過(guò)對流傳遞十分困難,只能傳導進(jìn)行,加熱速度慢,干燥周期長(cháng),能耗大。微波真空干燥設備采用的是輻射傳能,是介質(zhì)整體加熱,無(wú)需其他傳熱媒介,避免了上述缺點(diǎn),所以速度快、效率高、干燥周期大大縮短,能耗降低。與常規干燥技術(shù)相比可提高工效四倍以上。
2、加熱均勻:由于微波加熱是物料里外同時(shí)加熱,物料的里外溫差很小,不會(huì )產(chǎn)生常規加熱中出現的里外加熱不一致的狀況,而使干燥質(zhì)量大大提高。
3、易控:便于連續生產(chǎn)及實(shí)現自動(dòng)化,由于微波功率可快速調整及無(wú)慣性的特點(diǎn),易于即時(shí)控制,便于工藝參數的調整和確定。
4、設備體積小,安裝維修方便。
5、產(chǎn)品質(zhì)量好:與常規方法相比,所加工的產(chǎn)品質(zhì)量有較大幅度的提高。
6、此外微波設備具有消毒、殺菌之功效,產(chǎn)品安全衛生。保質(zhì)期可延長(cháng)。從以上介紹的特點(diǎn)中,節能、降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、安全衛生、設備投資成 本低等諸方面即可看出其經(jīng)濟效益和社會(huì )效益的顯著(zhù)。在脫水蔬菜加工中,對各種干燥設備的工藝性能、經(jīng)濟效益、產(chǎn)品質(zhì)量等比較結果如表一:
經(jīng)比較微波真空干燥設備的效率為常規真空干燥設備的4倍,可見(jiàn)微波真空干燥是一項經(jīng)濟效益顯著(zhù)、推廣價(jià)值極高的高新技術(shù)。目前我公司研制的新型工業(yè)化微波真空干燥設備已通過(guò)有關(guān)單位的鑒定,從2KW~100KW微波真空干燥設備已形成系列產(chǎn)品。這將為我國國民經(jīng)濟諸多領(lǐng)域及科研部門(mén)提供了一現代化的高新技術(shù)干燥設備。 |