Čo je sušenie zmrazenia a ako to funguje

Sep 25, 2020 Zanechajte správu

Rovnako ako pri iných metódach sušenia, musia sa splniť dve základné podmienky, aby sa udržali kontinuálne sušenie sublimácie, konkrétne nepretržitý prívod tepla a nepretržitá eliminácia generovanej pary.

Ak je teplota materiálu v počiatočnej fáze relatívne vysoká, latentné teplo potrebné na sublimáciu je možné získať zo rozumného tepla samotného materiálu.

Pri procese sublimácie však teplota materiálu čoskoro klesne na teplotu, ktorá je v rovnováhe s fázou čiastočného tlaku pary v sušiacej komore. V tomto okamihu, ak nedôjde k vonkajšiemu zahrievaniu, sušenie sublimácie sa zastaví.

Za podmienky vonkajšieho zahrievania, ak sa para generovaná sublimáciou neodstráni včas, čiastočný tlak pary sa zvýši a teplota materiálu sa tiež zvýši. Keď sa dosiahne bod mrazu materiálu, ľadové kryštály v materiáli sa topia a sušenie sa nemožno uskutočniť.


Proces dodávania tepla je proces prenosu tepla, zatiaľ čo proces odstraňovania pary je proces prenosu hmoty. Preto je proces sušenia sublimácie v podstate proces súčasného prenosu tepla a hmoty.

Akýkoľvek proces, ktorý sa vyskytuje v prírode, má hnaciu silu. Hnacia sila prenosu tepla pri sušení sublimácie je teplotný rozdiel medzi zdrojom tepla a sublimačným rozhraním, zatiaľ čo hnacou silou prenosu hmoty je rozdiel partiského parného tlaku medzi sublimačným rozhraním a parným pascom (alebo za studena pasce).

Čím väčší je teplotný rozdiel, tým rýchlejšia rýchlosť prenosu tepla.

Čím väčší je rozdiel čiastočného tlaku pary, tým rýchlejšia rýchlosť prenosu hmoty.


Pri sušení zmrazenia je potrebné udržiavať dobrú kvalitu výrobku a dosiahnuť rýchlejšiu mieru sušenia.

Latentné teplo potrebné na sublimáciu sa musí prenášať zo zdroja tepla na povrch materiálu, ktorý sa má vysušiť prostredníctvom procesu vonkajšieho prenosu tepla, a potom na skutočné miesto ľadu sublimácie v rámci materiálu prostredníctvom vnútorného procesu prenosu tepla.

Generovaná vodná para sa musí dostať na povrch materiálu prostredníctvom procesu vnútorného prenosu hmoty a potom sa cez proces prenosu vonkajšej hmoty prenesie do parného pasce (za studena).

Ktorýkoľvek spolu jeden alebo niekoľko procesov môže byť „prekážkou“ procesu sušenia v závislosti od návrhu zariadenia na zmrazenie, prevádzkových podmienok a charakteristík materiálu, ktorý sa má vysušiť.

Iba zlepšením účinnosti prenosu tepla a hmoty a zvýšením povrchovej plochy materiálu sušeného zmrazeným na jednotku môže byť rýchlosť sušenia rýchlejšia.


Voda má tri fázy: pevná, tekutina a plyn.

Podľa teórie fázovej rovnováhy v termodynamike, keď sa tlak znižuje, sa bod zmrazenia vody príliš nemení, zatiaľ čo bod varu sa zníži a je nižší a bližšie k bodu zamrznutia.

Keď tlak klesne na určité vákuum a bod varu sa zhoduje s bodom mrazu, ľad sa môže odparovať priamo do plynu bez toho, aby bol kvapalina. Tento proces sa nazýva sublimácia.

Vákuové zmrazenie potravín je sublimované mrazenú vodu v potravinách za podmienky nízkej teploty a nízky tlak pod trojitým bodom vody.