真空干燥和真空精餾目前已成為一種比較成熟的工藝，但仍有許多實(shí)用科學(xué)與技術(shù)問題亟待解決。對(duì)粉體物料來說，在真空下，多孔粉體內(nèi)、粉體間以及粉體與外界(干燥室內(nèi))的傳熱傳質(zhì)機(jī)理研究，包括真空條件下的如導(dǎo)熱系數(shù)、水汽傳遞系數(shù)、孔道因子等傳遞參數(shù)的測(cè)定，^經(jīng)濟(jì)實(shí)用的操作壓力周期確定、操作溫度周期參數(shù)的選擇、對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響度等，都是值得我們必須深入研究的對(duì)象。納米技術(shù)領(lǐng)域，特別要考慮到超細(xì)粉體的獨(dú)特表面特性可能對(duì)該傳熱傳質(zhì)過程產(chǎn)生的影響。真空條件下粉體物料外部，干燥室內(nèi)空間環(huán)境內(nèi)部的溫度分布場(chǎng)、壓力場(chǎng)、組分速度場(chǎng)、濕度分布和液汽相變過程的研究也非常重要，如冷凝器中的捕獲濕氣能力、氣體導(dǎo)通能力，與真空度或真空泵系統(tǒng)有效抽速的關(guān)系等。
       實(shí)際的干燥過程一般要達(dá)到兩個(gè)目的，即干燥和提取(蒸餾)，對(duì)于前者有用物質(zhì)是物料，后者如果溶劑比較貴重，需要回收，就是獲得溶劑的提取過程。溶劑的回收就是要把蒸發(fā)出來的溶劑氣體冷凝成液體，包括蒸發(fā)過程和冷凝過程。鑒于以上問題，百得干燥技術(shù)人員對(duì)真空干燥工藝過程中的真空系統(tǒng)及冷凝系統(tǒng)及其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的匹配，并對(duì)此干燥過程中所匹配的冷凝系統(tǒng)和真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。

真空干燥機(jī)  工藝流程
       真空干燥的過程就是將被干燥物料置放在密閉的干燥室內(nèi)，用真空系統(tǒng)抽真空的同時(shí)對(duì)被干燥物料不斷加熱，使物料內(nèi)部的水分獲得足夠的動(dòng)能，被真空抽走的過程，同時(shí)在真空干燥過程中，干燥室內(nèi)氣體分子數(shù)少，密度低，含氧量低，降低被干燥物的氧化變質(zhì)的可能，也可以減少物料染菌機(jī)會(huì)或抑制某些細(xì)菌的生長(zhǎng)。
       雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體，罐內(nèi)在真空狀態(tài)下，向夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水進(jìn)行加熱，熱量通過罐體內(nèi)壁與濕物料接觸，濕物料吸熱后蒸發(fā)的水汽，通過真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài)，且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷的上下內(nèi)外翻動(dòng)，故加快了物料的干燥速度，提高干燥效率，達(dá)到均勻干燥的目的。雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)系統(tǒng)主要由雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)、冷凝器、除塵器、真空抽氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。

真空干燥機(jī)  溶劑冷凝系統(tǒng)的選擇
       在干燥系統(tǒng)中的冷凝器是真空容器，因此要滿足外壓容器的強(qiáng)度要求，筒體和各聯(lián)接部位的泄漏應(yīng)滿足真空密封的要求。在大多數(shù)的干燥系統(tǒng)中所配的冷凝器為管殼式冷凝器(一般為水冷)，常用的水冷式冷凝器有三種型式：立式殼管式冷凝器、臥式殼管式冷凝器及螺旋板式冷凝器。
   (1) 立式殼管式冷凝器
       冷卻水能均勻地分配到每根管子，沿管子的內(nèi)壁面呈螺旋狀流下，可提高管子的傳熱效果。它垂直安裝，占地面積小，冷卻水自上而下直流通過，清除管內(nèi)水垢和鐵銹方便，也可采用水質(zhì)差的冷卻水。這種冷凝器的傳熱系數(shù)比較低，一般約700～900W/m2·K。缺點(diǎn)是耗用的冷卻水量很大，水管表面經(jīng)常和空氣接觸，容易生長(zhǎng)苔類植物，冷卻管的腐蝕較大。
   (2) 臥式殼管式冷凝器
      構(gòu)造與立式冷凝器相似，只不過是筒體是水平放置的，它結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果良好，冷卻水沿各個(gè)流程串通流過傳熱管，提高了管內(nèi)冷卻水的流速，增大了傳熱系數(shù)，一般可達(dá)900～1400W/m2·K，冷卻水耗量少。主要缺點(diǎn)是冷卻管容易腐蝕，特別是當(dāng)冷卻水流速比較大的時(shí)候。另外清除冷卻水管的污垢也較困難。一定要系統(tǒng)停車時(shí)才能進(jìn)行。因此臥式殼管式冷凝器多半長(zhǎng)期處于帶污垢的狀態(tài)下工作，影響了它的傳熱效果。
   (3) 螺旋板式冷凝器
       螺旋板式冷凝器是一種新型的冷凝器，冷卻水以較高的速度作螺旋運(yùn)動(dòng)，因此放熱系數(shù)較高。據(jù)資料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明螺旋板式冷凝器的傳熱系數(shù)比臥式殼管式冷凝器的傳熱系數(shù)約高50%左右，體積較小，重量較輕。它的主要缺點(diǎn)是冷凝器的水側(cè)銹蝕嚴(yán)重，且清理困難。同時(shí)水的流阻較大，在相同流速情況下約比臥式殼管式冷凝器的高4～5倍。
      鑒于以上三種型式冷凝器的優(yōu)缺點(diǎn)，用戶可以根據(jù)自身的條件自行選用，目的只在于能達(dá)到^佳的冷卻效果。

真空干燥機(jī)  真空系統(tǒng)的選擇
       真空系統(tǒng)是干燥的動(dòng)力，真空系統(tǒng)在干燥過程中的^大作用就是形成真空，降低物料溶劑蒸發(fā)需用的溫度，以使需用的加熱溫度降低，達(dá)到干燥的目的。從理論上講，真空系統(tǒng)排出的氣體是非可凝性氣體，在干燥器中蒸發(fā)掉的溶劑在冷凝器中完全被冷凝，但實(shí)際情況并非如此。前面已介紹，冷凝過程是一個(gè)非平衡的動(dòng)態(tài)過程，總是有部分溶劑蒸氣進(jìn)入真空系統(tǒng)。這樣影響整個(gè)系統(tǒng)真空度(壓力)的因素不只是真空系統(tǒng)，還有冷凝系統(tǒng)。
      選擇真空泵系統(tǒng)要綜合有效抽速和極限壓力兩項(xiàng)指標(biāo)。在選擇極限壓力時(shí)，并非是越低越好，試驗(yàn)證明冷凝器的中氣體溫度對(duì)應(yīng)的飽和壓力必須低于真空系統(tǒng)的操作壓力；當(dāng)操作壓力降低，則由于氣體流動(dòng)狀態(tài)的變化，無論如何降低冷凝器的中氣體溫度，也不會(huì)使冷凝器的捕集率增長(zhǎng)很多；另一方面真空度太高，對(duì)蒸發(fā)有利，同時(shí)二次蒸發(fā)的增加，對(duì)溶劑的回收又是不利的。
      傳統(tǒng)的真空泵系統(tǒng)一般采用水蒸汽噴射泵，與其配套設(shè)備繁雜、能耗高,逐漸被淘汰。后來又發(fā)展到使用往復(fù)式真空泵、旋片式真空泵等，但此類真空泵使用的密封介質(zhì)是真空泵油，與物料蒸汽混合容易產(chǎn)生油乳化，結(jié)果會(huì)污染工作環(huán)境，維護(hù)、維修頻次高，運(yùn)行費(fèi)用也高。
      近年來發(fā)展起來的水環(huán)式真空泵和羅茨水環(huán)機(jī)組,除了可以用來抽除一般氣體外，還可用于抽吸含有水分或少量灰塵的氣體。與一般機(jī)械真空泵相比，不怕油污染，不怕水氣及微塵，而與一般水環(huán)式真空泵相比，具有真空度高以及在高真空度下抽速大的特點(diǎn)，同時(shí)又可根據(jù)工藝要求真空度，改變配置方式。在干燥和蒸餾行業(yè)已大范圍應(yīng)用，取得了很好效果。這種機(jī)組真空度可從1330～0.5Pa,抽速?gòu)?0～2500L/s任意配置。

真空干燥機(jī)  冷凝系統(tǒng)和真空系統(tǒng)綜合配置原則
      根據(jù)溶劑的回收價(jià)值,選擇或確定回收率，一般情況下取50%～95%，當(dāng)然當(dāng)系統(tǒng)的主要作用如果是蒸餾，溶質(zhì)為廢物，回收當(dāng)然^重要，回收率必須高，可以主要考慮冷凝系統(tǒng)。
      如果系統(tǒng)和過程主要為了干燥，蒸發(fā)物是水或其他價(jià)值不高的物質(zhì)，可以不回收。但是同時(shí)必須考慮真空泵系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的溫度要求，采用必需的冷凝措施，保護(hù)真空泵系統(tǒng)，以提高抽氣效率。
      特別是有環(huán)境污染的揮發(fā)物質(zhì)，更應(yīng)該做好回收措施，以保護(hù)我們生存的空間不再遭受污染。這是我們配置真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)所必須優(yōu)先考慮的社會(huì)因素。

      在真空干燥工藝中，溶劑冷凝回收時(shí)所需要的冷凝系統(tǒng)及真空系統(tǒng)進(jìn)行選擇和分析。真空干燥技術(shù)隨著有關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將會(huì)有比較大的進(jìn)展，因?yàn)楦稍锷婕安煌奉惍a(chǎn)品的品質(zhì)、性狀、干燥前后的不同物態(tài)。目前在使用真空干燥的如醫(yī)藥、化工等行業(yè)中，冷凝系統(tǒng)及真空系統(tǒng)已經(jīng)被配套使用。隨著社會(huì)發(fā)展，科技進(jìn)步，真空干燥裝置中的干燥器、冷凝器、真空泵系統(tǒng)的綜合配套，從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)兩方面因素考慮，將會(huì)引起各行業(yè)的高度重視。