증발시키다, 졸이다

증발 농축은 용액을 가열하여 용매가 증발하고 비휘발성 성분이 농축되거나 완전히 고체로 분리될 때까지 진행하는 과정이다. 특히 점성이 있는 농축액이 생성될 때 이 과정을 일상적으로 '끓여 농축하다'라고 표현한다.

유입(0)과 증발된 제품(1) 사이의 단순 질량 균형은 다음과 같습니다:

ṁ_0 = ṁ_1 + ṁ_Dampf

ṁ_0 · w_S,0 = ṁ_1 · w_S,1

증발에 필요한 열량은 (매우 단순화하여) 감열과 증발열로 구성됩니다:

Q̇ = ṁ_0 · c_p · (T_Sied − T_Ein) + ṁ_Dampf · Δh_V

여기서 c_p는 열용량, T_(Sied)는 비등 온도, T_(Ein)는 유입 온도, Δh_V는 증발 엔탈피이다.

기호의 의미:

• m_0̇: 유입 질량 유량
• m_1̇: 증발된 제품의 질량 유량
• m_Dampḟ: 증발된 용매의 질량 유량
• w_S,0: 유입 유체 내 고형분 질량 분율
• w_S,1: 제품 내 고형분 질량 분율
• Q̇: 열출력
• cp: 액체/용액의 비열
• T_Sied: 장치 내 끓는점
• T_Ein: 용액의 입구 온도
• Δ_hV: 용매의 증발 엔탈피

amixon® 혼합 및 건조 설비와 같은 장치에서는 증발을 통해 액체를 효율적으로 제거할 수 있습니다. 선택적으로 진공 적용도 가능합니다. 이후 잔류 수분은 건조 과정을 통해 계속 감소되어 유동성 분말이 생성됩니다. 여기에는 열역학(비점, 증발 엔탈피) 외에도 변화하는 물질의 점도(액체, 고점도, 반고체, 분말)도 중요한 역할을 합니다. 이 공정은 진공 혼합 증발기에서 낮은 충전률을 방지합니다.