1) 일반적으로 진공건조는 건조시키는 물질이 열을 가하면 변형(반응, Crarking 등)이 일어날 경우에 사용합니다.
예를 들면 야채를 건조시킬경우 온도를 높여 가열하면 비타민이 파괴됩니다. 따라서 진공건조를 하게됩니다. 그 대표적인 물품이 라면의 건더기 스프입니다.^^
(1) 진공건조의 목적은
1) 습성분의 증발온도를 낮추어 줌으로써 열에 의해 변질되는 것을 방지하고,
2) 평형상태 압력을 낮추어 건조도를 높이며,
3) 건조 소요시간을 단축하기 위함입니다.
4) 경우에 따라서는 초저온 상태의 진공으로 빙결건조시킴으로써 1)변형을 방지하고 2)향료같은 물질의 증발을 억제시키기 위해 사용됩니다.
(2) 진공이 도달된 상태에서는 날리는 물질들을 줄일 수는 있지만 증발속도와 압력변화가 큰 경우 비산물질이 불가피하게 배출되기 때문에 Bag Filter등을 사용해서 제거합니다. 따라서 비산방지 목적으로 진공증발하는 것은 아닙니다 .
(3) 진공건조 시 처음부터 진공을 모두 걸어주면 겉 표면만 먼저 건조되어 오히려 열전달과 물질전달계수가 급격히 떨어지는 물질이 있는데 이는 내부에 포함되어 있는 습분이 고체 표면에 이동하는 속도보다 표면의 증발속도가 더 크기 때문입니다. 이런 경우 진공도에 따른 건조속도 데이터를 이용해서 최적화할 수 있습니다.
(4) Powder(분말)과 Particles(입자)의 차이
i) Powder는 Particle이 모여 있는 집단을 말하고 Particles는 Powder를 구성하는 개개 요소를 말합니다. 전자는 군집명사이고 순수 우리말로 가루, 한자어로 분말인데 자체가 복수의 의미를 내포하고 있어서 복수형이 없지만 후자는 순수 우리말로 조각, 티끌, 한자어로 입자이고 보통명사라서 복수형이 가능합니다.
ii) Powder는 형태가 없지만 Particle은 형태가 있습니다. Powder의 부피는 Bulk Volume이고 밀도는 Bulk Density(ρb) 를 말하는데 Particle의 경우 각각 순수 고체의 부피와 밀도(ρs)를 나타냅니다.
iii) Powder의 경우 군집의 통계적 수치를 언급하기 때문에 Particle Size Distribution을 논하는데 Particle의 경우에는 개개 입자의 물리적 수치를 논합니다.
Particle의 경우 입경(Equivalent Particle Diameter)을 나타내는 방법은 여러가지가 있습니다. 입자 유동의 경우(2)의 식을 많이 이용하고 입자의 표면거동, 반응 등에서는 (3)의 수식이 주로 사용됩니다.
(vp=입자부피, ap=입자 표면적, de=등가직경)
등가 부피기준 직경: 같은 부피를 가지는 구의 직경으로 표시, vp= (π/6)*(de)^3 ---> de=(6*vp/π)^(1/3)...(2)
등가 표면적 기준 직경: 같은 표면적을 가지는 구의 직경으로 표시, ap = π*(de)^2 ------> de=(ap/π)^(1/2)......(3)
입자의 장경: 입자의 가장 깉쪽 길이만 표기, dp
iv) Powder의 입도분포와 평균 등가직경은 수량 혹은 질량(부피)평균 등가직경으로 나타낼 수 있습니다. 입도가 가는것은 갯수도 많기 때문에 수량평균으로 하면 평균직경은 훨씬 크기가 작게 나타납니다.
