對流擴散是指物質以相對運動的方式進行轉移,是溶液以較小的體積在湍流的情況下以一定的速度從一處移向另一處。在流動中被溶解的物質隨著轉移,最后使各處的濃度趨于一致。
對流擴散的規(guī)律表明,擴散的物質量與擴散面積、擴散物質的濃度差和擴散時間成正比。
由此可知,擴散面積、擴散物質的濃度差以及擴散時間都會影響對流擴散過程,但要使傳質過程以對流擴散這種方式進行,關鍵是流體必須呈湍流狀態(tài)。
實際上,浸出過程是分子擴散和對流擴散的結合過程。油脂浸出過程在微觀上可分為三步:首先是油脂分子從料胚內部到層流邊界層的分子擴散;接著為油脂分子通過層流邊界層的分子擴散;最后是油脂從層流邊界層移動到混合油主流中的對流擴散。需要指出的是,分子擴散時物質的轉移是依靠分子熱運動的動能來推動的,因而提高溫度即可提高分子擴散速率。而對流擴散,主要依靠外加的能量,使混合油主流呈湍流狀態(tài)。因此,利用液位差或泵所造成的壓力來提高混合油和料胚的相對運動速度,即可提高對流擴散速率。
綜上所述,浸出設備的油脂浸出過程與料胚的表面積、濃度差、浸出溫度、浸出時間和混合油的流動狀態(tài)等因素有著密切的關系。