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冷凍干燥機原理介紹


     凍干燥機可以用在食品行業(yè),比如蔬菜脫水的冷凍干燥機,還可以用于制藥行業(yè),適合于實驗室樣品的凍干試驗等等。 至于配套設(shè)置么與普通干燥機差不多,粉碎機、混合機、熱風(fēng)爐這些想來是少不了的,因為物料在冷凍干燥前需要進行粉碎、混合,而干燥機本身是需要熱源的。

冷凍干燥機原理介紹

一、真空冷凍干燥的定義與優(yōu)點:
制品經(jīng)完全凍結(jié),并在一定的真空條件下使冰晶升華,從而達到低溫脫水的目的,此過程即稱為冷凍干燥(Freeze-drying),簡稱凍干。
凍干的固體物質(zhì)由于微小的冰晶體的升華而呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),并保持原先凍結(jié)時的體積,加水后極易溶解而復(fù)原,制品在升華過程中溫度保持在較低溫度狀態(tài)下(一般低于-250C),因而對于那些不耐熱的物質(zhì),諸如酶、**、核酸、血液和**制品等的干燥尤為適宜。干燥的結(jié)果能排出95~99%以上的水份,有利于制品的長期保存。制品干燥過程是在真空條件下進行的,故不易氧化。針對部分生化**的化學(xué)、物理、生物的不穩(wěn)定性,凍干已被實踐證明是一種非常有效的手段。隨著生化**與生物制劑的迅速發(fā)展,凍干技術(shù)將越來越顯示其重要性與優(yōu)越性。
二、醫(yī)用冷凍干燥機的結(jié)構(gòu)與功能簡介:
醫(yī)用冷凍干燥機系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機組、真空泵加熱/冷卻裝置等。
制品的凍干是在干燥箱中進行,干燥箱內(nèi)擱板采用不銹鋼板制成,內(nèi)有媒體導(dǎo)管分布其中,可對制品進行冷卻或熱,干燥箱的后面裝有真空傳感器,它將真空度轉(zhuǎn)變成電訊號,箱門四周鑲嵌有密封橡膠圈,臨用前可涂以真空硅脂保證箱體的密封。
凝結(jié)器為纏繞柱面式,不銹鋼柱面外繞有多組冷氣盤管,其工作溫度低于干燥箱內(nèi)制品的溫度,zui低可達-550C,從制品中升華出來的水蒸氣能充分地凝結(jié)在與冷盤管相接觸的不銹鋼柱面的內(nèi)表面上,從而保證凍干過程的順利進行,光滑的柱面式結(jié)構(gòu)zui大的優(yōu)點是容易清潔,在凍干結(jié)束后,可用電熱將霜層除去。
旋片式真空泵用以對系統(tǒng)抽真空,在機械泵的進氣口安裝了一個帶自動放氣的電磁真空閥,它與旋片泵為同一電源控制,當(dāng)停泵時,電磁閥門自動關(guān)閉,同時向真空泵內(nèi)放氣,既保護了真空系統(tǒng),又防止了真空泵向系統(tǒng)返油。
在制冷系統(tǒng)中,二臺2.2Kw的半封閉冷凍機并聯(lián)使用,由風(fēng)冷凝器出來的高壓制冷劑液體(無氟制冷劑V55C),經(jīng)過干燥過濾器及電磁閥到達毛細管,經(jīng)節(jié)流后進入蒸發(fā)器,由于冷凍機的抽吸作用,使蒸發(fā)器內(nèi)的壓力下降,液體制冷劑吸收環(huán)境的熱量而迅速沸騰蒸發(fā)。低壓制冷劑氣體被冷凍抽回,再經(jīng)壓縮成高壓氣體,完成一次制冷循環(huán),加熱/冷卻裝置中的冷排管以凝結(jié)器中的冷排管以及凝結(jié)器中的冷氣盤管恪于制冷系統(tǒng)中蒸發(fā),它們是通過兩個不同的電磁閥來供應(yīng)制冷劑的。
加熱系統(tǒng)由電熱管,媒體(硅油)、媒體泵、媒體箱等組成一個循環(huán)管路,硅油經(jīng)電熱管加熱后,由媒體泵輸送至干箱擱板中的媒體導(dǎo)管,對制品進行加溫,提供升華熱,當(dāng)凍結(jié)時,則由冷卻排管對硅油進行降溫,由媒體泵輸送至干燥箱擱板中心的媒體導(dǎo)管,對制品進行冷卻及凍結(jié)。
電器儀表控制系統(tǒng)為機電一體化設(shè)計,由一個工控電機控制,所有的擱板溫度、媒體溫度、制品溫度均可在集中的顯示上顯示出來,具體的調(diào)節(jié)控制請參考系統(tǒng)說明書。
三、凍干的基本原理與實踐
對凍干制品的質(zhì)量要**:生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快,殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品,對凍干的理論和工藝應(yīng)有一個比較**的了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再干凍三個分階段。合理面有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟價值。
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