
制品经完全冻结,并在一定的真空条件下使冰晶升华,从而达到低温脱水的目的,此过程即称为冷冻干燥(Freeze-drying),简称冻干。
冻干的固体物质由于微小的冰晶体的升华而呈现多孔结构,并保持原先冻结时的体积,加水后极易溶解而复原,制品在升华过程中温度保持在较低温度状态下(一般低于-250C),因而对于那些不耐热的物质,诸如酶、激素、核酸、血液和免疫制品等的干燥尤为适宜。干燥的结果能排出95~99%以上的水份,有利于制品的长期保存。制品干燥过程是在真空条件下进行的,故不易氧化。针对部分生化药物的化学、物理、生物的不稳定性,冻干已被实践证明是一种非常有效的手段。随着生化药物与生物制剂的迅速发展,冻干技术将越来越显示其重要性与优越性。
冷冻干燥机-工作原理及特点:
冷冻干燥机的工作原理是:在保持压缩空气压力基本不变的情况下,降低压缩空气的温度可减少压缩空气中的水蒸气含量,而多余的水蒸气会凝结成液体。冷冻干燥机就是利用这一原理采用制冷技术干燥压缩空气的。因此冷干机具有制冷系统。
冷冻干燥机的制冷系统属于压缩式制冷,由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等四个基本部件组成。它们之间用管道次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化并与压缩空气和冷却介质进行热量交换。
制冷压缩机将蒸发器内的低压制冷剂吸入压缩机汽缸内,制冷剂蒸汽经过压缩,压力、温度同时升高;高压高温的制冷剂蒸汽被压至冷凝器,在冷凝器内,温度较高的制冷剂蒸汽与温度比较低的冷却水或空气进行热交换,制冷剂的热量被水或空气带走而冷凝下来,制冷剂蒸汽变成了液体。这部分液体再被输送至膨胀阀,经过膨胀阀节流成了低温低压的液体并进入蒸发器;在蒸发器内低温、低压的制冷剂液体吸收压缩空气的热量而汽化(俗称“蒸发”),而压缩空气得到冷却后凝结出大量的液体水;蒸发器中的制冷剂蒸汽又被压缩机吸走,这样制冷剂便在系统中经过压缩、冷凝、节流、蒸发这样四个过程,从而完成了一个循环。
在冷冻干燥机的制冷系统中,蒸发器是输送冷量的设备,制冷剂在其中吸收压缩空气的热量,实现脱水干燥的目的。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机输入功率转化的热量一起传递给冷却介质(如水或空气)带走。膨胀阀/节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。
冷冻干燥机的特点就是:将含水物质,先冻结成固态,而后使其中的水分从固态升华成气态,以除去水分而保存物质的方法。
1、液晶显示、中文界面,带样品干燥曲线;
2、进口压缩机,另设有换热器后,增大了制冷量,提高了捕水能力;
3、冷阱开口大,无内盘管,带样品预冻功能;
4、预冷架,可作导流桶,加快干燥速度;
5、冷阱和操作面为全不锈钢,耐腐蚀易光洁,透明钟罩。
真空盘式干燥机工作原理:
湿物料连续加入主机加料斗,打开上部气动真空球阀将物料轮流分配进入顶部两个料罐后,料罐上下部真空球阀轮换打开、关闭,物料在搅拌电机作用下连续地加到干燥器上部第一层干燥盘上,带有耙叶的耙臂做回转运动使耙叶连续的翻抄物料,使物料充分吸收热量,物料沿指数螺旋线流过干燥盘表面,在小干燥盘上的物料被移送到外缘,并在外缘落到下方的大干燥盘的外缘,在大干燥盘上的物料向里移动并从中间落料口落入下层小干燥盘中,大小干燥盘上下交替排列,物料得以连续的流过整个干燥器,中空的干燥盘内通入加热介质。加热介质由干燥盘的一端进入干燥盘面,从另一端导出。已干燥的物料从^后一层干燥盘落到壳体的带冷却底层,^后被耙叶移送到出料口排出底部两料罐,并经上下气动真空球阀轮换开关出料。湿份从物料中蒸发汽化后逸出,由设在上下部的料罐内被真空泵强制抽出,溶剂经冷凝器冷凝进入缓冲罐回收,湿份^后排空。
真空盘式干燥机独特地方:
物料进入加料斗1内,气动球阀a与d同时打开,加料斗1内的物料进入进料过渡料仓1内,同时进料过渡料仓2内的物料在搅拌装置的作用下进入干燥机内,气动球阀a与d同时关闭,气动球阀b与c同时打开,加料斗2内的物料进入进料过渡料仓2内,同时进料过渡料仓1内的物料在搅拌装置的作用下进入干燥机内,如此反复,湿物料连续进入干燥机内顶部干燥盘上。
干燥完的物料在耙刀作用下进入气动球阀e的进口,气动球阀e与h同时打开,干物料进入出料过渡料仓1内,出料过渡料仓2内的物料通过气动球阀h出到干燥机外,同样,干燥完的物料在耙刀作用下进入气动球阀g的进口,气动球阀g与f同时打开,干物料进入出料过渡料仓2内,出料过渡料仓1内的物料通过气动球阀h出到干燥机外,如此反复,干物料连续出到干燥机外包装。
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