原来冷冻干燥机是由这六个部件组合而成的
发布时间:2020-08-18 点击次数:1442次
冷冻干燥机利用真空环境下的冷冻干燥原理制造而成,是目前物质脱水的一种较为先进的设备。具有结构紧凑合理,维护便利,全自动控制、操作简便等优点,广泛用于医药工业、食品工业、材料科学、农副产品、科研等深加工甚至古旧书画修复和植物标本制作等领域。
工作原理:
冷冻干燥机是针对目前现有的常规真空干燥及烘箱,进行改造升级换代而设计,主要由制冷系统和真空系统两部分组成。其工作原理在于:利用真空干燥原理,通过将湿物料冻结到共晶点温度下,使物料中的水分变成固态冰,然后在较高真空环境下,通过给物料加热,将冰直接升华成水蒸气,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝,从而达到物质脱水干燥的目的。
冷冻干燥机的组成:通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。
1、干燥仓:集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器,物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的,物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的,按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料,每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头,用以监测整个冻干过程中的物料温度。
2、捕水器:是凝结升华水气的密闭装置,通常位于干燥仓后部,内部有一个较大面积的金属吸附面,从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上,吸附面的工作温度可达-45℃~-65℃,冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒,内部盘有冷凝管,分别与制冷机组相连,组成制冷循环系统。
3、加热系统:冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热,使物料不断的受热升华,从而达到规定的含水率要求。冻干机加热系统的加热方法主要分为接触式加热与辐射式加热。
在接触式加热中,采用的是循环介质加热法,当加热系统工作时,先对循环液进行加热,液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热,管道泵开启后,可将循环液送入干燥箱内搁板中,对搁板加热,然后返回液箱进行加热循环。
而在辐射式加热中我们通常采用蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板Zui高温度可达+120℃。
4、真空系统:真空系统由多级真空泵或水环泵及罗茨真空泵组成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必须先启用真空泵或水环泵,使其工作一段时间,当系统中的真空度达到1Kpa以下时,再自动启动罗茨泵。真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。真空系统的真空表可使用电接点真空表,可根据预先选定的真空度值,自动控制罗茨泵的启动。
5、制冷系统:冻干机制冷系统由制冷压缩机组,R22或R404a制冷剂组成。通常冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一套制冷系统。当系统工作,接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时,冷凝盘管的表面温度可达-35~-65℃,可根据客户需求采用低温螺杆式或双级活塞式制冷压缩机组,通常双级活塞式压缩机制冷效果更好,制冷温度更低。
6、电气控制系统
冷冻干燥机工作原理优势:
1、物质在干燥前始终处于低温(冷冻状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。
2、干燥物质呈干海绵多孔状体积基本不变,无干缩,极易溶于水而恢复到冻干前的形态。
3、普通的干燥的原理是用加热的方法,但是这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行,干燥后的产品在物理和化学的形状上很大的变化。在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,在Zui大程度上防止干燥物质原有的生物、化学特性的变性,稳定性好,易于长期保存。
4、制品在冻干腔室内的无菌状态下完成干燥、解吸附水份和压塞等操作。
5、能除去物质中95%~99%的水份。
6、对于那些热敏性物质,如疫苗、菌种、毒种、血液制品等的干燥保存特别适用。
7、冻干机各大部件具有*结构布置,有利于运输、安装、生产的操作;有利于清洁和维修,符合GMP要求。