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凍干機,冷凍干燥機的選型原則
更新時間:2022-06-22   點擊次數(shù):540次

凍干機,冷凍干燥機的選型原則

        一、簡介
        冷凍干燥是將含水物質(zhì)預先冷凍成固態(tài),然后在真空狀態(tài)下將其中的水從固態(tài)升華為氣態(tài),以除去水分而保存物質(zhì)的方法。這種干燥方法得到的物品原有的化學和生物性質(zhì)基本不變,易于保存。加水后可恢復冷凍干燥前的形態(tài),并保持原有的生化性質(zhì)。這是一種高質(zhì)量的干燥方法。方法?,F(xiàn)代凍干技術的主要用途是:分離的生物組織的凍干儲存;活細菌和毒素的凍干儲存;中草藥、西藥、生物藥和血液制品的冷凍干燥;方便食品、保健食品、功能食品的冷凍干燥、干燥貯運;納米陶瓷材料和各種金屬微粉材料的凍干制備。因此,冷凍干燥技術已廣泛應用于化工、食品、材料、醫(yī)藥、生物制品等領域。真空冷凍干燥機(簡稱凍干機)是實現(xiàn)冷凍干燥技術的設備。它是一種結構比較復雜的機器。它涉及制冷、真空、熱工、機械、流體、電氣控制和壓力容器。知識。因此,用戶在購買凍干設備時經(jīng)常會遇到很多問題。筆者從用戶的角度,主要介紹一些實驗系列凍干機的選型技術。
         2、實驗系列凍干機的分類
        實驗系列凍干機追求的性能指標是體積小、重量輕、功能多、性能穩(wěn)定、測試系統(tǒng)精度高。各種材料的凍干實驗。實驗系列凍干機型號的主要分類方法如下:
         1.從結構上,
         l鐘罩式凍干機:凍干室和冷阱為上下分離結構,凍干室無預凍功能。這類凍干機在預凍后物料進入干燥工序時需要人工操作。實驗性凍干機多為鐘罩式,結構簡單,成本低。大部分凍干室采用透明有機玻璃罩,便于觀察物料的凍干情況。
         l原位凍干機:凍干室和冷阱是兩個獨立的室。凍干室內(nèi)的擱板具有制冷功能。物料放入凍干室后,物料的預凍干過程無需人工操作。這種凍干機生產(chǎn)工藝復雜,制造成本高。該型號凍干機是凍干機的發(fā)展方向,是探索凍干技術,特別是藥品、生物制品等特殊產(chǎn)品凍干的理想選擇。
         a、普通型 b、多歧管型 c、壓蓋型
        2、功能劃分
        普通貨架型:物料散裝在料盤內(nèi),適用于食品、中草藥、粉狀物料的冷凍干燥。
        帶蓋裝置型:適用于小瓶內(nèi)物料的干燥。準備凍干時,根據(jù)需要將材料分成小瓶,待瓶蓋浮起后凍干。干燥后,操作旋蓋機構壓緊瓶蓋,避免二次污染,重新吸潮,便于保存。
        多歧管型:在干燥室的外部附有一個燒瓶,用于干燥在瓶子內(nèi)壁上旋轉(zhuǎn)的物料。此時,燒瓶作為容器連接到干燥箱外的歧管上。燒瓶中的物料在室溫下加熱并通過多歧管切換裝置,燒瓶可根據(jù)需要隨時拆卸或安裝,無需停機。
        具有預凍功能:在物料預凍過程中,冷阱作為預凍室對物料進行預凍。在干燥過程中,冷阱是一個水阱,用于捕獲物料中溢出的水分。具有預凍功能的凍干機,凍干過程中物料的預凍和干燥均在凍干機上完成,凍干機效率高,節(jié)約成本低恒溫冰箱。
        三、購買凍干機需要注意的幾個參數(shù)
        1、凍干區(qū)
        凍干機型號中的數(shù)字代表該型號凍干機的凍干面積,例如FD-1A-50型凍干機的凍干面積為0.12平方米。用戶應根據(jù)自己的需要,通過計算確定凍干面積大的凍干機。比如每批需要凍干1.2公斤(升)的液體體積,用料盤裝料,每個料盤裝10mm的厚度,那么凍干層的裝料面積可以計算:
         A(面積,㎡)=V(體積,m3)/H(高度,m)=0.0012m3/0.01m=0.12㎡
        需要板載面積為0.12㎡的凍干機。
         2.冷阱溫度
        冷阱是在冷凍干燥過程中捕獲水分的裝置。理論上,冷阱的溫度越低,冷阱的捕水能力越強。高成本和運營費用。實驗系列凍干機的冷阱溫度主要有-50℃左右和-80℃左右?guī)讉€檔次。冷阱溫度-50℃的凍干適用于一些容易凍干的產(chǎn)品,冷阱溫度-80℃的凍干適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干.冷阱溫度對捕水能力的影響實驗表明,當冷阱溫度從-35℃下降到-55℃時,捕水能力顯著提高。因此,在沒有特殊要求的情況下,使用-50℃左右的冷阱溫度是一個理想的選擇。
         3.冷卻速度
        制冷速率反映了制冷系統(tǒng)的制冷能力。在空載條件下,冷阱溫度應在1小時內(nèi)達到指標規(guī)定的z低溫度。例如冷阱溫度≤-50℃的凍干機,機器從開機制冷開始計時,冷阱溫度達到-50℃的時間不應超過1小時。
         4、極限真空度
        極限真空度反映了冷凍干燥機的泄漏量和真空泵的抽氣效率。凍干箱的真空度。過去真空度越高越好。目前的觀點是真空度應在合理范圍內(nèi)。真空度太高,不利于傳熱,干燥速度降低,但無論如何,凍干箱的空載極限真空度應達到15Pa以上。
         5.疏散時間
        凍干箱的抽空速度應在半小時內(nèi)從大氣壓抽到15Pa。
         6、板層溫度均勻性和平整度:
        板層溫度的均勻性和平整度對產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性影響很大。溫度均勻性和平整度越好,凍干產(chǎn)品的質(zhì)量就越好。均勻性也更好。冷凍干燥機擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型。帶有中間流體控制層的冷凍干燥架具有良好的溫度均勻性和平整度。該凍干板層為中空夾層結構。板片的冷卻和加熱是通過板片內(nèi)部流體通道中的中間流體的循環(huán)來實現(xiàn)的,因此板片的溫度是均勻的。在四環(huán)冷凍干燥機中,LGJ-50C冷凍干燥機采用了上架中間液技術。罩式凍干機的擱板溫度控制基本采用加熱器,板層溫度一致性稍差。但一般情況下,醫(yī)用凍干機的層間溫差應控制在±1.5℃以內(nèi),盤內(nèi)溫差應控制在±1℃,食品凍干機可適當放寬。
         7.控制系統(tǒng)
        凍干機控制系統(tǒng)的類型和功能不同。實驗系列凍干機主要用于物料凍干工藝的探索和少量試制。因此,控制系統(tǒng)應能實時顯示凍干工藝參數(shù)并自動記錄;設定、修改和有效執(zhí)行凍干工藝程序;具有通訊接口,方便數(shù)據(jù)采集和存儲。

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