真空干燥箱是一種在真空環(huán)境下對物料進行干燥處理的專業(yè)設(shè)備,以下是關(guān)于它的詳細介紹:
一、結(jié)構(gòu)組成
1. 外殼
• 一般是由冷軋鋼板或不銹鋼制成。冷軋鋼板外殼堅固耐用,能承受一定的外力沖擊,且表面通常會進行噴漆等防護處理,具有較好的防銹能力;不銹鋼外殼的優(yōu)勢在于其出色的耐腐蝕性能,特別適用于在潮濕或有腐蝕性氣體的環(huán)境中使用,而且外觀整潔美觀,容易清潔。
2. 內(nèi)膽
• 常用的內(nèi)膽材質(zhì)是不銹鋼。這是因為不銹鋼內(nèi)膽可以避免被干燥的物料與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng),保證物料的純凈度。同時,它具有良好的耐腐蝕性和易清潔性,在食品、藥品等對衛(wèi)生要求較高的干燥過程中尤為重要。不過,也有部分產(chǎn)品的內(nèi)膽會采用鍍鋅板或鋁板。鍍鋅板成本較低,有一定的防銹能力;鋁板則具有良好的導(dǎo)熱性能,有助于熱量在箱內(nèi)的快速傳遞,從而提高干燥效率。
3. 隔熱層
• 位于外殼與內(nèi)膽之間,通常采用玻璃纖維、陶瓷纖維或聚氨酯泡沫等材料。玻璃纖維隔熱性能良好,能夠有效減少熱量散失,使箱內(nèi)溫度保持穩(wěn)定,并且它的重量較輕,不會給箱體造成過大的負(fù)擔(dān);陶瓷纖維耐高溫,隔熱效果優(yōu)異,即使在高溫干燥過程中,也能維持較低的外殼溫度,提高設(shè)備的安全性;聚氨酯泡沫則在保溫方面表現(xiàn)出色,它可以填充箱壁的空隙,減少熱量的傳導(dǎo)和對流。
4. 加熱系統(tǒng)
• 主要包括加熱元件和溫度控制系統(tǒng)。加熱元件一般是分布在內(nèi)膽周圍或底部的加熱絲或加熱管,能夠提供均勻的熱量,確保箱內(nèi)物料受熱均勻。溫度控制系統(tǒng)則通過溫度傳感器、控制器等部件,精確控制箱內(nèi)溫度。用戶可以根據(jù)物料的干燥要求設(shè)定溫度范圍,一些高級的真空干燥箱溫度波動度可以控制在很小的范圍內(nèi),溫度均勻性也能達到較高的標(biāo)準(zhǔn)。
5. 箱門與密封
• 箱門一般是單門或雙門設(shè)計。單門結(jié)構(gòu)簡單,密封性好;雙門則方便從不同方向取放物品,尤其適用于大型真空干燥箱。密封是通過優(yōu)質(zhì)的密封材料實現(xiàn)的,如硅膠密封圈。這種密封圈具有良好的彈性和耐溫性,能夠有效防止空氣泄漏,確保箱內(nèi)真空環(huán)境的維持。
6. 觀察窗和內(nèi)部配件
• 觀察窗通常是由耐高溫、耐真空的透明材料(如鋼化玻璃)制成,方便使用者在不破壞真空環(huán)境的情況下觀察箱內(nèi)物料的干燥狀態(tài)。內(nèi)部配件包括多層擱板,擱板的層數(shù)和材質(zhì)(如不銹鋼擱板)可以根據(jù)用戶需求設(shè)計,并且有些擱板是可調(diào)節(jié)的,能夠根據(jù)物料的大小和干燥要求靈活調(diào)整間距,方便物料的放置。
二、工作原理
真空干燥箱是在真空環(huán)境下利用熱傳導(dǎo)原理進行干燥的。首先,真空泵啟動,將箱內(nèi)的空氣抽出,使箱內(nèi)壓力降低,形成真空狀態(tài)。在低壓環(huán)境下,水或其他溶劑的沸點降低,物料中的水分(或溶劑)能夠在較低溫度下迅速蒸發(fā)。同時,加熱系統(tǒng)開始工作,加熱元件產(chǎn)生的熱量通過內(nèi)膽傳導(dǎo)給物料,加速水分(或溶劑)的蒸發(fā)。蒸發(fā)后的水蒸氣或溶劑蒸汽被真空泵不斷抽出箱外,從而實現(xiàn)物料的干燥。這種干燥方式不僅速度快,而且由于真空環(huán)境有效地隔絕了氧氣,還能防止物料在干燥過程中被氧化,特別適用于對氧氣敏感、熱敏性的物料干燥。
三、功能特點
1. 高效干燥功能
• 因為在真空狀態(tài)下,物料中的水分(或溶劑)蒸發(fā)速度加快,所以干燥效率比普通干燥箱高很多。它可以快速去除物料中的水分、溶劑,縮短干燥周期,提高生產(chǎn)效率。
2. 防止氧化功能
• 真空環(huán)境能夠隔絕氧氣,對于易氧化的物料,如某些金屬粉末、含有不飽和鍵的有機化合物、食品中的營養(yǎng)成分等,在干燥過程中不會被氧化,能夠很好地保持物料的原有性質(zhì)。
3. 保護熱敏材料功能
• 由于可以在較低的溫度下實現(xiàn)干燥,對于熱敏性材料,如生物制品、藥品、精細化學(xué)品等,不會因為高溫而導(dǎo)致變質(zhì)、分解或失去活性,有效地保護了物料的品質(zhì)。
4. 產(chǎn)品脫泡功能
• 在一些物料(如膠體、涂料、塑料等)的干燥過程中,真空環(huán)境有助于去除內(nèi)部的氣泡,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。
5. 精確控制功能
•溫度控制系統(tǒng)和真空度控制系統(tǒng)能夠精確設(shè)定和控制干燥過程中的溫度、真空度和時間等參數(shù)。用戶可以根據(jù)不同物料的干燥要求進行個性化設(shè)置,并且一些設(shè)備還支持編程操作,能夠按照預(yù)設(shè)的程序自動完成復(fù)雜的干燥工藝。同時,設(shè)備通常還具備溫度、壓力顯示功能,以及故障報警功能,如當(dāng)真空泄漏、溫度超能夠及時發(fā)出警報,確保干燥過程的安全和穩(wěn)定。
四、適用范圍
1. 實驗室領(lǐng)域
• 在化學(xué)實驗中,用于干燥化學(xué)試劑、樣品,如一些對水分敏感的化合物的干燥;在生物實驗中,用于干燥生物樣本、培養(yǎng)基等,避免微生物滋生和樣本變質(zhì);在材料科學(xué)實驗中,用于干燥新型材料、納米材料等,防止材料氧化和性能改變。
2. 食品工業(yè)
• 用于食品原料(如水果、蔬菜、肉類等)的脫水干燥,延長食品的保質(zhì)期;也用于食品添加劑、營養(yǎng)保健品的干燥,保持其營養(yǎng)成分和活性。
3. 電子行業(yè)
• 用于電子元件、電路板等的干燥,去除水分,防止元件受潮損壞,提高電子產(chǎn)品的可靠性。
4. 其他行業(yè)
• 在化工、印刷、文物保護等行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。例如,在化工行業(yè)用于干燥化工產(chǎn)品、催化劑等;在印刷行業(yè)用于干燥油墨、紙張等;在文物保護領(lǐng)域用于干燥修復(fù)后的文物,防止文物受損。