클라우지우스-클라페롱 방정식

미분형식의 클라우지우스-클라페롱 방정식:

d(ln p)/dT = ΔH_V / (R · T^2)

실무에 바로 적용할 수 있는 통합된 형태로, 클라우지우스-클라페롱 방정식은 예를 들어 다음과 같습니다:

ln(p_2/p_1) = - (ΔH_V / R) · (1/T_2 - 1/T_1)

• p₁, p₂: 각각 온도 T₁ 및 T₂에서 액체의 평형 증기압
• T1, T2: 켈빈 단위의 절대 온도
• R: 보편적 기체 상수
• ΔHV: 몰 증발 엔탈피

이 방정식은 온도가 상승하면 증기압이 지수적으로 증가하고, 반대로 온도가 낮아지면 증기압이 현저히 감소함을 보여줍니다. 예를 들어, 주어진 L 값을 바탕으로 압력을 낮출 때(진공 상태) 액체의 ‘비등점’이 어떻게 변하는지 계산할 수 있습니다. 바로 이 점이 액체를 손상시키지 않는 증발 및 건조 공정에서 결정적인 요소입니다.

amixon® 장치에서 액체를 농축할 때는 종종 진공 상태에서 작업합니다. 압력을 낮추면 비등점이 낮아져, 더 낮은 제품 온도에서도 액체가 증발할 수 있습니다. 

액체가 대부분 제거되면 공정은 잔류 건조 단계로 넘어갑니다. 이 단계에서는 분말 내에 얇은 막이나 모세관 액체만 남아 있습니다. 이때 고체 내의 확산 및 열/물질 전달이 건조 속도를 결정합니다. 클라우지우스-클라페롱 관계식은 표면의 평형 증기압을 설명하는 반면, amixon® 건조기는 온도 제어, 진공 및 원료의 이동을 통해 남아 있는 액체가 완전히 증발하여 유동성이 있는 분말이 될 때까지 건조 과정을 진행합니다.