真空乾燥装置は種類が多く、応用範囲も広く、急速に発展しています。この記事は、情報交換を促進し、真空乾燥装置の開発で取り組む必要がある課題を特定し、我が国の真空乾燥装置のレベルを向上させることを目的として、数種類の真空乾燥装置の国内外の開発動向についてのみ説明します。
キーワード: 真空乾燥;乾燥装置;フリーズドライ
真空乾燥には多くの利点があります。低圧下での乾燥中の酸素含有量が低いため、乾燥した材料の酸化と劣化が防止され、可燃性および爆発性の危険物も乾燥できます。低温で材料内の水分を蒸発させることができるため、熱に弱い材料の乾燥が容易になります。乾燥した材料から貴重で有用な成分を回収できます。また、乾燥物からの有毒物質や有害物質の放出を防ぐことができるため、環境に優しい「グリーン」乾燥方法となります。したがって、真空乾燥装置の適用はますます普及しています。
真空乾燥の主な欠点は、水蒸気を排出できる真空システムが必要なため、設備投資と運用コストが高額になることです。装置の生産効率が低く、生産量が少ない。多くの科学技術関係者は、これらの欠点を克服するために多大な努力を払ってきました。一方で、真空乾燥には多くの利点があるため、製品によっては真空乾燥装置を使用せざるを得ない場合もあります。したがって、真空乾燥装置の開発は将来有望です。
1. 国内外の連続真空乾燥装置の開発の偏り
装置の生産量を増やし、製品の品質を確保するために、10 年以上前に海外でさまざまな連続真空乾燥装置が開発されました。しかし、中国では技術の限界と国民の意識のため、開発は比較的遅れています。
1) ベルト連続真空乾燥装置
日本の日坂製作所製ベルト連続真空乾燥機WL-VAO型は、液体材料、スラリー、ペースト、高濃度材料、高粘度材料の乾燥に適しています。日本の大川原株式会社が製造する BV-100.5 型真空ベルト連続乾燥機は、蒸気加熱と伝導加熱を使用し、各セクションの温度が調整可能で、コンベアベルトの張力と速度が調整可能です。スイスの Buch-Gade 社は、自動洗浄装置を備えた一連のベルト連続真空乾燥機を開発しました。 1995 年以来、ベルト連続真空乾燥機の設計、製造、設置、サービスに従事しており、その技術は比較的成熟しています。国産の連続ベルト真空乾燥装置は一般的ではありません。 2004 年、広東省農業科学院はバナナパウダーを乾燥させるための小規模実験装置の開発に成功し、優れた結果をもたらしました。
2) 穀物用連続真空乾燥装置：穀物の乾燥能力が大きいため、連続乾燥装置が必要です。以前は多くの国が穀物乾燥装置を開発しましたが、種子の乾燥にはコストが高いため、穀物の真空乾燥が主に使用されていました。実はこれは誤解です。鄭州穀物科学研究設計研究所の上級エンジニア、He Xiang 氏によると、同社のトウモロコシ連続真空乾燥装置の生産能力は 60 トン/日で、固定投資は熱風乾燥よりわずかに高くなりますが、運転コストは同程度です。乾燥品の品質、乾燥時の破損率、亀裂率を考慮すると、低温真空乾燥のトータルコストは熱風乾燥に比べて高くありません。
３）連続真空凍結乾燥装置：食品原料が豊富で凍結乾燥品の生産量が多い。したがって、連続食品凍結乾燥装置は比較的早くから登場しました。 1985 年、デンマークの ATLAS 社は、凍結乾燥コーヒー生産用の 1 日あたり 13 トンの生産能力を持つ CONRAD-800 連続凍結乾燥装置を製造しました。この装置の概略図を図2に、ドイツ製連続凍結乾燥機を図3に示します。
国産初の連続真空凍結乾燥装置は、2000 年に瀋陽冷凍技術研究所によって開発に成功しました。バキュームユニットは長方形構造を採用しており、フィードホッパーと乾燥室の間に隔離板を備えています。飼料ホッパーと乾燥チャンバーの両方には、冷凍食品の乾燥速度、水の排出量、最終的な乾燥度を測定するための自動計量システムが装備されています。 2 つの外部ウォーター トラップが交互に動作して、継続的な水分の捕捉と氷の融解を実現します。
連続凍結乾燥装置は国内と海外で販売台数に大きな差があります。 1985 年から 1990 年にかけて、デンマークの ATLAS 社は、台湾で購入したものを含む 18 台の連続凍結乾燥機を販売しました。しかし、中国本土ではまだこの機器を輸入していない省や都市はなく、国産機１台だけが売れ残っている。