진공혼합건조
진공 혼합 건조는 진공 하에서 혼합과 건조가 결합된 공정이다. 이때 제품은 지속적으로 이동하며 동시에 탈수된다. 감압으로 인해 액체의 끓는점이 낮아진다. 따라서 낮은 온도에서의 건조가 가능하다.
혼합은 균일한 열 및 물질 전달을 보장한다. 응집체가 풀어진다. 표면적이 증가한다. 건조가 가속된다.
진공 혼합 건조에서 열전달은 습윤 입자와 건조기의 가열된 표면이 접촉함으로써 이루어진다. 열은 온도 조절된 용기 벽, 가열 코일 또는 가열된 혼합 도구를 통해 공급된다. 이때 건조기의 비표면적이 특히 중요하다. 큰 열전달 면적은 건조 속도와 에너지 효율을 높인다.
증발에 필요한 열은 다음 방정식으로 설명된다:
Q˙ = m˙⋅Δhvap
- Q˙ 는 열 요구량, 즉 공급된 열출력이다
- m˙ 는 증발하는 물 또는 용매의 질량유량이다
- Δhvap 는 액체의 증발엔탈피이다
건조 속도는 근사적으로 다음과 같이 설명될 수 있다
m˙evap = Δhvap · Q˙
- m˙evap 는 액체의 증발 질량유량이다
- Q˙ 는 가해진 열출력이다
- Δhvap 는 증발엔탈피이다
증기는 브뤼덴 필터, 응축기 및 진공펌프를 통해 배출된다. 진공 혼합 건조는 분말, 페이스트 및 서스펜션에 사용된다. 이는 화학, 식품, 제약 및 배터리 산업에서 중요하다. 이 공정은 특히 온도에 민감하거나 산화되기 쉬운 제품에 적합하다. 진공에서는 유체가 훨씬 더 낮은 온도에서 증발한다.