真空接触乾燥

真空接触乾燥とは、大気圧より低い圧力下で行われる乾燥プロセスです。このプロセスでは、製品が加熱された壁面や撹拌器具と直接接触します。圧力が低下することで液体の沸点が下がり、低温での効率的な乾燥が可能となります。

この際、熱の伝達は主に熱伝導と接触熱伝達によって行われます。対流はごくわずかな役割しか果たしません。したがって、装置の比熱伝達面積は非常に重要です。接触面積が大きいほど、乾燥速度とエネルギー効率が向上します。

蒸発に必要な熱量は、次の式で表されます：

Qdot = mdot * Delta_h_vap

• Q_(dot) は供給される熱出力（W）である
• m_(dot) は、蒸発する水または溶媒の質量流量（kg/s）である。 
• h_(vap) は液体の蒸発エンタルピー（J/kg）である。

乾燥速度はエネルギー収支から導き出される：

m_(dot,evap) = Q_(dot) /Δh_(vap)

• m_(dot,evap) は液体の蒸発流量（kg/s）である 
• Qdotは登録された熱出力（W）です 
• Delta_h_vap は蒸発エンタルピー（J/kg）である。

加熱された壁を通る熱流は、次の式で表すことができる：

Qdot = U * A * ΔT

• Uは全体熱伝達率（W/(m²·K)）である 
• Aは熱伝達面積（m²）である
• Delta_T は、加熱媒体と製品との間の温度差（K）である

真空接触乾燥は、粉末、顆粒、ペースト、および懸濁液の処理に用いられます。これは、化学、食品、製薬、および電池産業において重要なプロセスです。このプロセスは、特に温度に敏感で酸化されやすい製品に適しています。溶剤は高純度で回収できるため、環境へ流出することはありません。