關于冷凍干燥機在工作時的原理

[2019/10/22]

冷凍干燥機(凍干機)是利用升華的原理進行干燥的一種技術,是將被干燥的物質在低溫下快速凍結,然后在適當的真空環境下,使凍結的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程.冷凍干燥得到的產物稱作凍干物(lyophilizer),該過程稱作凍(lyophilization)。

物質在干燥前始終處于低溫(凍結狀態),同時冰晶均勻分布于物質中,升華過程不會因脫水而發生濃縮現象,避免了由水蒸氣產生泡沫、氧化等副作用。干燥物質呈干海綿多孔狀,體積基本不變,極易溶于水而恢復原狀。在最大程度上防止干燥物質的理化和生物學方面的變性。

凍干機系由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。凍干機主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。凍干機的工作原理是將被干燥的物品先凍結到三相點溫度以下,然后在真空條件下使物品中的固態水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品干燥。物料經前處理后,被送入速凍倉凍結,再送入干燥倉升華脫水,之后在后處理車間包裝。真空系統為升華干燥倉建立低氣壓條件,加熱系統向物料提供升華潛熱,制冷系統向冷阱和干燥室提供所需的冷量。

本設備采用高效輻射加熱,物料受熱均勻;采用高效捕水冷阱,并可實現快速化霜;采用高效真空機組,并可實現油水分離;采用并聯集中制冷系統,多路按需供冷,工況穩定,有利節能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。對凍干制品的質量要求是:生物活性不變、外觀色澤均勻、形態飽滿、結構牢固、溶解速度快,殘余水分低。要獲得高質量的制品,對凍干的理論和工藝應有一個比較全面的了解。凍干工藝包括預凍、升華和再凍干三個分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業生產上具有明顯的經濟價值。

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