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真空乾燥とは、 真空を利用して物質中の水分を除去する熱分離プロセスです。これにより、低温、短時間での乾燥が可能となります。
真空乾燥プロセスでは、物質に含まれる水分を、真空を利用し除去します。真空乾燥は、通常、密閉容器内で行われます。蒸発に伴う温度低下を防ぐために、容器内を加熱する必要があります。
蒸発した水分の吸引に十分な排気能力を持つ真空ポンプが乾燥プロセスに使用されます。これにより、多孔質または粉末状の製品の内部、表面両方を乾燥させることができます。
真空乾燥は、例えば産業洗浄プロセス後の金属から、残った水分を取り除くために使われます。腐食防止にも役立ちます。また、新鮮な果物や野菜を輸送する前にも使用できます。そうすることで、目的地に可能な限り新鮮な状態で到着できます。
真空乾燥機は、乾燥させる対象物を入れるためのヒーター付き密閉容器と、真空システムで構成されています。オプションでコンデンサーを利用すると溶剤回収が可能です。フィルターは真空ポンプの保護と、対象物を容器内に保持するのに役立ちます。
乾燥プロセスの開始時に、対象物を密閉容器に入れます。次に、真空と熱を利用して、取り除こうとしている液体の沸点に到達させます。必要なだけの水分を取り除いたら、密閉容器を大気圧に戻します。この際は大気を入れても良いですし、あるいは対象物が反応しやすいものである場合は窒素を注入することも可能です。
真空は、乾燥プロセス中に除去する水または液体の沸点を下げるために使用されます。その結果、必要な顕熱量が減少し、従来の熱乾燥のように対象物を加熱する必要がなくなります。
更に、減圧することで、乾燥する対象物と大気中の酸素との接触も最低限に抑えることができます。したがって、乾燥プロセス中、製品にダメージを与えません。
真空乾燥は、熱を使う乾燥よりも迅速かつ穏やかです。真空を利用すると、製品に含まれる水や液体の沸点を下げるとができます。このため、乾燥させる対象物は熱から守られます。真空乾燥では、蒸発エンタルピーは従来の乾燥とほぼ同じですが、真空によって爆発のリスクが低減される可能性があります。
例えば、爆発リスクのある粉体やその他の自己反応性物質などの乾燥の場合です。さらに、真空乾燥はエネルギー効率が高く、乾燥プロセス中に必要な熱量が少なく済みます。
必要な動作圧力に応じて、いくつかの真空技術を乾燥目的に使用できます。水封式真空ポンプでは、取り除かれたべーパーが排気後に凝縮されます。
ドライスクリュー真空ポンプも乾燥用途に適しています。大量のべーパーを吸引し、排気口で汚染されていない溶媒を回収できることは、大きな利点です。
除去する溶剤がオイルに蓄積しない場合は、オイル潤滑ロータリーベーン真空ポンプを使用できます。これは費用対効果が高く、高信頼のソリューションです。
2段式クロー真空ポンプも真空乾燥用途の選択肢に入ってきます。
もっと軽い用途の場合は、2段式ロータリーベーン真空ポンプとスクロール真空ポンプが最適な真空発生器となります。
真空乾燥ソリューションの導入時に考えるべき重要なポイントは、排気時間と乾燥時間です。他には、コンデンサーの効率、排気容量、固形物のキャリーオーバーのリスクも考慮します。抽出するべーパーの組成は、動作圧力に影響を与えるため重要です。
真空を利用すると、食品を特にやさしく乾燥させることができます。圧力を下げていくと、水の沸点が下がります。この手法では、乾燥プロセス中に食品を高温になるまで加熱する必要がなく、 製品の安定性、芳香、栄養価が損なわれずに済みます。さらに、従来の加熱乾燥と比較して大幅な省エネにもなります。
たとえば、レタスやその他の野菜を洗浄後に乾燥させる場合などに真空が利用されます。また、果物のスライスをスナック製品として加工する際にも真空が大切な役割を果たします。
