冻干机原理及说明

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冻干机工作原理

冻干机工作原理

冻干机工作原理引言概述:冻干机是一种将液态物质冷冻并在真空条件下将其升华为固态的设备。

它通常用于制备干燥的药物、食品和生物制品。

冻干机的工作原理涉及冷冻、升华和真空三个关键步骤。

一、冷冻阶段1.1 冷冻介质:冻干机通常使用液氮或者制冷剂将样品冷冻至极低温,通常在-50°C至-80°C之间。

1.2 冷冻时间:样品需要在冷冻室中保持一定时间,以确保其彻底冷冻,通常需要几小时至一天不等。

1.3 冷冻作用:冷冻阶段的主要作用是将样品中的水分冷冻成冰,为后续的升华过程做准备。

二、升华阶段2.1 加热源:一旦样品彻底冷冻,冻干机会将加热源引入,通过传热将样品加热至升华温度。

2.2 升华温度:升华温度通常低于样品的熔点,以确保样品在升华过程中不会融化。

2.3 升华过程:在升华阶段,样品中的冰直接从固态升华为气态,绕过液态阶段,从而保持样品的结构和活性。

三、真空阶段3.1 真空泵:在升华过程中,冻干机会启动真空泵,将系统内部的压力降低至极低水平,以促进升华过程。

3.2 气体排放:升华的水分被转化为气态后,通过真空泵排放至外部环境,以确保样品的干燥效果。

3.3 真空保持:真空阶段需要一定时间以确保样品中的所有水分都被升华和排放。

四、冷凝阶段4.1 冷凝器:在真空阶段完成后,冻干机会启动冷凝器,将升华的水分冷凝成液态。

4.2 采集容器:冷凝后的水分会被采集至特定容器中,以便后续处理。

4.3 冷凝效果:冷凝阶段的主要目的是将升华的水分重新凝结成液态,以便于处理和储存。

五、干燥阶段5.1 干燥时间:最后一个阶段是干燥阶段,样品需要在真空条件下保持一定时间以确保所有水分被彻底去除。

5.2 保护环境:干燥阶段需要避免空气中的湿气进入冻干机,以免影响干燥效果。

5.3 完成产品:一旦样品在干燥阶段完成,冻干机会住手工作,样品可以被取出并用于后续的应用。

总结:冻干机的工作原理涉及冷冻、升华、真空、冷凝和干燥五个关键阶段,每一个阶段都起着至关重要的作用,确保样品被干燥并保持其结构和活性。

冻干机生产使用培训1

冻干机生产使用培训1

冻干机生产使用培训1冻干机生产使用培训1冻干机是一种将物质在低温下冻结并去除水分的设备,被广泛应用于食品工业、制药工业和实验室等领域。

为确保冻干机的正常运行,提高产品质量,降低生产成本,进行冻干机生产使用的培训是非常重要的。

以下是冻干机生产使用培训内容的一些建议。

一、冻干机的工作原理冻干机通过将物质冷冻到低温状态下,在真空环境下,直接蒸发水分,实现物质的干燥过程。

在培训中应通过图文并茂的方式,详细介绍冻干机的工作原理,包括冷冻、真空和蒸发等基本原理。

二、冻干机的结构和主要组成部分冻干机一般由冷冻系统、真空系统、控制系统、加热系统、板式架、料筒和收水器等组成。

在培训中,应对冻干机的结构和每个部分的功能进行详细介绍,让学员对冻干机的构造有一个全面的了解。

三、冻干机的操作流程冻干机的操作流程包括冷冻、真空和蒸发等步骤。

在培训中,应通过示意图和步骤的详细解释,展示冻干机的操作流程。

同时,还应讲解不同物质在冻干机中的最佳操作参数,以及如何根据产品要求调整操作参数。

四、冻干机的维护和保养为了确保冻干机的正常运行和延长使用寿命,对冻干机进行定期的维护和保养是必要的。

培训中应传授维护和保养的知识,包括清洁冻干机、替换易损件、定期检查和保养设备等方面的内容。

五、冻干机的故障排除冻干机在使用过程中可能会出现各种故障,严重影响生产效率。

培训中应重点介绍常见故障和解决方法,如真空泄漏、冷冻系统故障、加热系统故障等,让学员能够及时、准确地排除故障。

六、冻干机的安全操作冻干机在操作过程中需注意安全事项,如正确穿戴个人防护装备、遵守操作规程、正确使用工具等。

培训中应强调冻干机的安全操作,提醒学员遵循安全操作规程,防止事故的发生。

冻干机工作原理

冻干机工作原理

冻干机工作原理冻干机是一种常用的工业设备,用于将物质从液态转变为固态,同时保持其原有的化学和物理性质。

冻干机的工作原理可以分为三个主要步骤:冷冻、真空和加热。

1. 冷冻阶段:在冻干机中,液态物质首先被注入到冷冻室中。

冷冻室内的温度通常低于-40摄氏度。

物质在这个低温环境下迅速冷却,形成固态。

冷冻的目的是减少物质的体积和质量,使其更容易处理。

2. 真空阶段:一旦物质被冷冻,冷冻室的压力会降低,形成真空环境。

真空的作用是将物质中的水分转变为蒸汽,通过升华的方式从固态直接转变为气态,这个过程称为冻干。

3. 加热阶段:在冻干的过程中,冷冻室内的加热板会逐渐升温,使得固态物质中的水分逐渐升华。

加热的目的是提供足够的能量,以促进冻干过程的进行。

同时,加热还可以改变物质的物理性质,使其更易于储存和使用。

冻干机工作原理的关键在于真空环境的创建和维持。

真空环境可以减少冻干过程中的气体阻力,加速水分的升华速度。

同时,真空环境还可以防止氧气和其他气体对物质的氧化和污染。

冻干机的应用非常广泛。

在食品工业中,冻干机常用于制作速溶咖啡、水果干片和蔬菜粉末等产品。

在制药工业中,冻干机常用于制备药物、疫苗和生物制品。

此外,冻干机还可以用于保护文物、保存细胞和微生物等领域。

总结起来,冻干机的工作原理是通过冷冻、真空和加热三个步骤将液态物质转变为固态,并将其中的水分以升华的方式去除。

冻干机的应用广泛,对于食品工业和制药工业都具有重要意义。

通过冻干技术,可以延长物质的保质期,方便储存和运输,同时保持其原有的化学和物理性质。

真空冷冻干机的工作原理介绍 冻干机工作原理

真空冷冻干机的工作原理介绍 冻干机工作原理

真空冷冻干机的工作原理介绍冻干机工作原理真空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,紧要由制冷系统和真空系统两部分构成。

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。

真空冷冻干机的构成通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气掌控系统六大部件构成。

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;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(冷井)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,构成制冷循环系统。

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紧要分为接触式加热与辐射式加热。

在接触式加热中,接受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;液温通过液箱掌控调整仪选定的温度自动掌控加热,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接受蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板最高温度可达(+60~+70)℃。

4、真空系统真空系统由真空泵及罗茨真空泵构成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必需先启用真空泵,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。

冻干机冻干原理

冻干机冻干原理

冻干机冻干原理冻干机是一种常用的食品加工设备,它采用了冷冻和真空干燥的技术,将食品中的水分从固态直接转变为气态,以达到保鲜和延长货架期的目的。

冻干机的冻干原理主要包括冷冻、真空和升温三个阶段。

冷冻阶段。

在冷冻阶段,食品被放置在冷冻室中,通过降低温度使其迅速冷却。

冷冻的目的是将食品中的水分迅速冷凝成冰,使水分处于固态状态。

接下来是真空阶段。

在真空阶段,冷冻室中的压力被降低到极低的水平,使水分在冷凝的同时蒸发成气态。

由于真空环境中的压力低于水的饱和蒸汽压,水分会直接从固态转变为气态,而不经过液态。

这个过程称为升华。

最后是升温阶段。

在升温阶段,冷冻室中的温度逐渐升高,使冷冻的食品逐渐融化。

由于此时的压力仍然保持在低水平,食品中的水分会继续以气态的形式蒸发出来。

此时,冷冻室内的冰会迅速融化,并以气态的形式从食品中蒸发出来。

冻干机的冻干原理基于物质的三相平衡。

在冻干过程中,水分从固态直接转变为气态,通过升华的方式脱离食品,从而实现了食品的冻干。

与传统的烘干方式相比,冻干机具有以下优点:1. 保留了食品的原始形状和营养成分。

由于冻干过程中水分直接从固态转变为气态,食品的形状和结构基本保持不变,且由于低温和真空环境的保护,食品中的营养成分也得到了很好的保留。

2. 延长了货架期。

冻干过程中,食品中的水分被大量去除,从而降低了微生物的活性,减缓了食品的变质速度,使食品能够长时间保存而不失去品质。

3. 方便携带和储存。

由于冻干食品的水分被脱去,食品变得更加轻便,方便携带。

此外,冻干食品不需要冷藏,只需放置在干燥的环境中即可,因此也节省了储存空间。

尽管冻干机在食品加工中有诸多优点,但也存在一些局限性。

首先,冻干机的设备和操作成本较高,对于一些小型企业来说可能不易承受。

其次,由于冷冻和升温过程中会产生一定的能量消耗,冻干过程相对较慢,需要较长的时间。

此外,冻干机对原料的要求较高,一些含有较高水分的食品可能不适合冻干。

冻干机的冻干原理基于冷冻、真空和升温的过程,通过将食品中的水分从固态直接转变为气态,实现了食品的冻干。

冷冻干燥技术(共82张PPT)

冷冻干燥技术(共82张PPT)
食品行业的应用:几乎所有的农副产品 , 如肉 、禽 、蛋 、水产品、蔬 菜、瓜果等都可以制成冻干食品 。
在材料制备中的应用:作为一种先进的低温化学制备方法,可以应用于材料 制备领域中,用来制备金属超微粉体,合成金属氧化物、复合氧化物等精细 陶瓷粉末。
生物行业的应用:动物的器官、组织;鲜花等植物类的等亦用此法干燥保存。
主要是解决药物剂型不稳定的问题,可以解决在乳剂和混悬剂中出现的油 滴、粒子发生沉降絮凝等现象,保持良好的分散状态。
可以较好地解决固体药物的分散,不但使药物粒度减少,而且能够改善疏水性药物的溶解 性能,增加它们的溶解度
我国中药品种数量丰富,对其进行深加工,可以增加附加值,或者对不易保存的中药 进行干燥贮藏,利用冷冻干燥技术能够确保药效及活性成分完整保留。
特点及应用
冻干技术的特点
优点:
药物是在低温真空条件下进行干燥的,所以分解率很低,纯度高;
冻干制品基本保持原溶液冻结时的体积,疏松多孔、外形美观、色泽均 一; 冻干制品遇水极易溶解,立即恢复原有的药物性质; 污染机会少,异物少,能够改善药物的溶解性能,提高制剂的澄明度。 冻干制品含水量为0.5%,较轻,可长期保存,便于运输。 装量准确,因为药物是以溶液形式填装进入安瓿,可以精确到μg,其 它的干燥方法是以粉末填装,远远达不到这样的要求
特2、别真是空对度有压法细:胞缩真膜空式的度生制法命是冷体利影机用响压较:力大升单,高一级的般快压冰慢晶缩与越残机大余,-水3细0分胞℃多膜少,越之易双问破的裂级相,关压从关而缩系造来机成确细可定胞冻死达干亡终-;点40的~。-60℃。两级单级压缩
(2)搁板升降系统液压或气动杆有保护套;
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冻干机工作原理

冻干机工作原理冻干机是一种常用的工业设备,用于将液体或者湿润的物质转化为干燥的粉末或者固体状态。

冻干机的工作原理基于冻结和干燥的过程,通过控制温度和压力来实现物质的冻结和脱水。

冻干机的工作过程分为三个主要阶段:冷冻阶段、真空阶段和加热阶段。

1. 冷冻阶段:在冷冻阶段,液体或者湿润的物质被注入到冻干机的冷冻室中。

冷冻室内的温度被降低到低于物质的冰点,使物质冻结成固体。

这个过程中,冷冻室内的温度会持续降低,直到达到所需的冷冻温度。

2. 真空阶段:一旦物质被冻结,冻干机会创建一个真空环境。

真空泵会抽取冷冻室内的空气,降低压力。

通过减压,水分从固态转变为气态,直接从固体中蒸发出来,这个过程称为升华。

真空阶段的目的是将物质中的水分脱水,使其从固态转变为气态。

3. 加热阶段:在真空阶段完成后,冻干机会逐渐加热冻干室,以进一步加速水分的脱水过程。

加热会提高物质的温度,使水分从气态转变为水蒸气。

同时,冻干机内部的凝结器会冷却,将水蒸气重新凝结成固态。

这个过程被称为冷凝。

通过加热和冷凝的交替操作,冻干机可以更彻底地去除物质中的水分。

冻干机的工作原理可以通过以下步骤总结:1. 冷冻:将物质冷冻成固态。

2. 真空:在真空环境下,将水分从固态直接蒸发为气态。

3. 加热:加热物质,使水蒸气再次凝结成固态。

4. 冷凝:通过冷凝器将水蒸气重新凝结成固态。

冻干机的工作原理使得物质在保持其原始特性的同时,降低了水分含量。

这种干燥方法可广泛应用于食品、药品、化妆品等行业,以延长物质的保质期,并保持其营养和活性成份。

冻干机的原理

冻干机的原理
冻干机是一种常用于食品、药品、生物制品等领域的设备,其基本原理是通过冷冻和真空干燥的组合作用,将物质中的水分转化为固态水分(或称为冰)并以气态水分的形式排出,从而实现了将湿润的物质转变为干燥的固体。

冻干机通常由冷冻、真空和加热三个主要部分组成。

首先,物质被放置在冷冻室中,通过控制温度将其冷冻成冰。

在冷冻过程中,物质中的水分逐渐凝结成固态水分,同时其他溶质和溶剂会随着温度的下降逐渐结晶并形成不同的晶体结构。

接下来,冷冻的物质转移到真空室中。

真空室内的压力较低,通过真空泵的抽吸作用,剩余的水分将逐渐从冻结的物质中蒸发出来。

此时,物质内部的冰会由固态直接向气态转变,而无需先变成液态。

因为真空状态下,水的沸点比常温下低很多,所以冰可以在低温下蒸发,即冻干。

最后,为了进一步除去物质中的残留水分,冻干机将加热板或加热棒等加热源引入,通过提高温度将残留水分蒸发。

这一步骤通常称为次冲击加热,可以进一步增加物质的干燥程度。

整个冻干过程需要严格的控制冷冻温度和真空度,并根据物质的性质和需求确定相应的加热温度和时间,以确保最佳的干燥效果。

冻干机的主要优点是能够保留物质的大部分活性成分,同时延长物质的保质期。

它被广泛应用于食品行业、医药行业以及实验室和生物技术等领域。

冻干机工作原理

冻干机工作原理
冻干机是一种将物质从液态直接转变为固态的设备。

其工作原理基于减压冷凝的原理,主要包括以下几个步骤:
1. 制冷:冻干机通过压缩制冷系统将制冷剂(一般为氟利昂)压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器使其冷凝成液态。

2. 降温:制冷剂在通过蒸发器的过程中,膨胀降温,并吸收物质内的热量,使物质温度逐渐下降。

3. 冷冻:把物质放置在冷冻室内,使其表面温度降低到低于物质的三相点温度,从而使物质表面的水分凝结成固态。

4. 减压:将冷冻室内的压力降至较低的真空状态。

此时,固态的水分在低温下从冰直接转变为气体(即脱冰过程),而不经过液态阶段。

5. 干燥:通过真空抽吸脱除物质表面的冰脱水分子,使物质逐渐变干。

6. 加热:在干燥过程中,为了加快脱水速度,冻干机可通过加热系统加热物质,提高其温度,使水分子更易挥发。

7. 收集:通过收集装置将脱除的水分子排出冻干机,同时也可以收集物质干燥后的固体。

通过以上工作原理,冻干机能够将物质进行冷冻和脱水,从而实现了保持物质结构和活性的同时延长其保质期。

冻干机掺气原理

冻干机掺气原理冻干技术是一种将物质在低温下冻结,并通过掺入适量气体的方法,使其在真空条件下,通过升温过程中直接从固态转变为气态的方法。

冻干机作为冻干技术的核心设备,其掺气原理是实现冻干过程中的关键步骤。

一、冻干机的基本原理冻干机是利用真空条件下的低温环境,使物质从固态直接转变为气态,保持物质原有的结构和活性。

冻干机主要由冷冻系统、真空系统和电气控制系统组成。

冷冻系统通过降低系统温度,使物质迅速冷冻。

在冻结过程中,物质的水分凝固成冰晶,其中包含的溶解物质也被集中在冰晶中。

冷冻过程中,冻干机会通过控制温度和冷却速率,使冰晶结构保持均匀、致密,以保证后续的干燥效果。

真空系统通过抽取系统中的空气,创建真空环境。

在冷冻过程中,系统内的压力会下降,使冰晶从固态转变为气态,这个过程称为升华。

真空系统需要具备一定的抽气速率和抽气深度,以保证升华过程的高效进行。

电气控制系统用于控制冷冻和真空系统的运行参数,如温度、压力等,以实现冻干过程的自动化控制。

二、冻干机的掺气原理冻干机的掺气原理是在冻干过程中,通过掺入适量的气体,改变系统的气氛,以提高冻干效果。

在冻干机中掺入适量的气体,可以在一定程度上改变系统内的气氛。

气体的掺入可以调节系统中的气压和气体成分,从而影响物质的升华速率和升华温度。

这对于一些易挥发性物质或高温易分解的物质来说,可以提高冻干的效果,避免物质的损失或降解。

掺气还可以改变冻干过程中的传热方式。

在真空状态下,传热主要通过辐射和传导两种方式进行。

掺入气体后,气体分子之间的碰撞会引起对流传热,从而加快冻干速度。

特别是对于一些热容量较大的物质,掺气可以提高传热效率,缩短冻干时间。

三、掺气的方法和注意事项冻干机的掺气通常采用两种方法:一种是预掺气法,另一种是原位掺气法。

预掺气法是在冻干前,将适量的气体预先混入物质中,然后进行冷冻和冻干过程。

这种方法适用于对物质进行较长时间的冻干,可以保持物质的结构和活性。

原位掺气法是在冻干过程中,通过向系统中注入适量的气体,改变系统的气氛。

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一、真空冷冻干燥原理 真空冷冻干燥(简称冻干)是将含水物质先冻结成固态,然后使其中的水份从固态升华成气态,从而除去水份而保存物质的方法。 1.冻干的优点: 冻干与通常的晒干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有如下突出的优点。 a.冻干是在低温下干燥的,不会使蛋白质产生变性,但可使微生物等失去生物活力。这对于那些热稳定性能差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等的干燥保存特别适用。 b.由于是低温干燥,使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分和芳香成分损失很小,因此是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。 c..在低温干燥过程中,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,从而能最好地保持物质原来的性状。 d.干燥后体积、形状基本不变,物质呈海绵状,无干缩,复水时与水的接触面大,能迅速还成原来的形状。 e.因一般是在真空下干燥,故氧气极少,使易氧化的物质得到了保护。 f.能除去物质中95%~99.5%的水分,制品的保存期长。 2.冻干的应用 冻干是一种优质的干燥方法。但是它需要比较昂贵的专用设备,干燥过程中的能耗较大,因此加工成本较高,目前主要应用在以下几个方面。 a.生物制品、药品方面:如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗的保存。 b.微生物和藻类方面:如各种细菌、酵母、酵素、原生动物、微细藻类等的长期保存。 c.生物标本、生物组织方面:如制作各种动植物标本,干燥保存用于动物异种或同种移植的皮肤、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。 d.制作用于光学显微镜、电子扫描和透射显微镜的小组织片。 e.食品的干燥方面:如咖啡、茶叶、肉鱼蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。 f.高级营养品及中草药方面:如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。 g.超细微粉的制备方面:如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7~8、Ba2Ti9O20等超细微粉。 h.其他方面:如化工中的催化剂,冻干后可提高催化效率5~20倍;将植物叶子、土壤冻干保存,用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及因子的作用;潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥,能最大限度地保持原状等。 3.冷冻干燥的基本过程如下: a.制品的制备(前处理):如药物的培养、灭菌、分装、洗瓶、半加塞等,食品原料的挑选、清洗、切分、灭酶、分装等。 b.制品的冻结(预冻):将制品冻结成固态。 c.第一阶段干燥(升华干燥):将制品中的冰晶以升华方式除去。 d.第二阶段干燥(解吸干燥):将残留于制品的水分在较高温度下蒸发一部分,使残余水分达到预定要求。 e.密封包装:已干制品一般应在真空或充惰性气体条件下密封包装,以利于储存。

4.制品冷冻的物理基础 物质有固、液、气三态。物质的状态与其温度和压力有关。(图1)示出了水(H2O)的状态平衡 。图中OL、OK、OS三条曲线分别表示冰和水、水和水蒸气、冰和水蒸气两相共存时其压力和温度之间的关系,分别称为熔化线、沸腾线和升华线。此三条曲线将图面分成固相区、液相区和气相区。箭头分别表示冰融化成水,水蒸发成水蒸气和冰升华成水蒸气的过程。曲线OK的在顶端点K,其温度为374℃,称为临界点。当水蒸气的温度高于其临界温度374℃时,无论怎样加大压力,水蒸气也不能变成水。三曲线的交点O为固、液、气三相共存的状态,称为三相点,其温度为0.01℃,压力为610.5Pa以下,且给冰加热,则冰就会不经液相直接变成气相,这一过程称为升华。

5.冻干制品溶液的共熔点和共晶点 一般来说,冻干药品的溶液是主要功能组分(如细菌等药用成分)、多种添加组分(抗冻剂、抗氧化剂、填充剂等)和蒸馏水混合而成的胶体悬浮液。它与一般能互溶的溶液不完全相同,具有一系列的低共熔点温度。对于冻干加工来说,需要确定一个较高的操作温度,当在该温度以上时,产品中存在已溶化的液体;而在该温度以下时,产品将全部冻结,这个温度即为冻干产品的共熔点温度。一些产品的共熔点温度列于(表1中)。与此相仿,制品溶液在降温冻结过程中,亦有一系列的共晶温度,其中温度最低的共晶点温度称为该溶液的共晶点温度。一些物质的共晶点温度列于(表2)中。

溶液名称 摩尔溶解度观察共溶温度计算温度甲基芬尼磷酸盐 1.95 -4.29 -3.97 吩妥胺磷酸盐 0.12 -0.75 -0.88 甘露醇 1.0 -2.24 乳糖 0.6 -5.4 氯化钠 6.21 -21.6 -24.00 氯化钾 4.97 -11.1 -12.66 溴化钾 5.93 -12.9 -13.26 甘油水 - -46.5 二甲亚砜水 - -73 (表1)一些饱和溶液的共熔点温度

升华干燥 升华干燥是将冻结后的产品臵于密闭的真空容器中加热,其冰晶就会升华成水蒸气逸出而使产品脱水干燥。干燥是从外表面开始,逐步向内推移的,冰晶升华后残留下的。

物质名称 共晶点/℃ 物质名称 共晶点/℃ 纯水 0 2%明胶10%葡萄糖溶液 -32 0.85%氯化钠溶液 -22 2%明胶10%蔗糖溶液 -19 10%蔗糖溶液 -26 马血清 -35 10%葡萄糖溶液 -27 一般生物制品 -30 脱脂牛奶 -26 菠菜 -6 人参 -25 甘油水 -46.5 (表2)一些物质的共晶点温度

空隙变成尔后升华水蒸气的逸出通道。已干燥层和冻结部分的分界面(实际上是一薄层)称为升华界面。在生物制品干燥中,升华界面约为1mm/h的速率向内推进。当全部冰晶除去时,升华干燥就完成了,此时可除去全部水分的90%左右。 解吸干燥 解吸干燥也称第二阶段干燥。在第一阶段干燥后,在干燥物质的毛细管壁和极性基因上还吸附有一部分水分,这些水分是未被冻结的。当它们达到一定含量时,就为微生物的生长繁殖和某些化学反应提供了条件。实验证明,即使是单分子层吸附的低含水量,也可能成为某些化合物的溶液,产生与水溶液相同的移动性和反应性。因此为了改善产品的储存稳定性,延长其保存期,需要除去这些水分中的大部分,只留下单分子层的水分。这就是解吸干燥的目的。 第一阶段干燥是将水以冰晶形式除去的,因此冻干层的温度和升华界面的压力都必须控制在产品共熔点(或崩解温度)以下,才不致使冰晶溶化。但对于吸附水,其吸附能量高,如果不给它们提供足够的能量,它们就不可能从吸附中解吸出来。因此,这一阶段产品的温度应足够地高,只要不超过允许的最高温度,不烧毁产品和不造成产品过热而变性就可。同时,为了使解吸出来的水蒸气有足够的推动力逸出产品,必须使产品内外形成较大的蒸气压差,因此此阶段中箱内必须高真空。 第二阶段干燥后,产品内残余水分的含量视产品种类和要求而定。一般在0.5%~4%之间。 6.冻干曲线制定过程: 冻干曲线的形状与制品的性能、装量的多少、分装容器的种类、冻干机的性能等诸多因素有关。即使同一制品,生产厂家不同,其冻干曲线亦不完全一样。因此应根据各自的具体条件,用试验定出最佳的冻干曲线。 冻干曲线制定的过程是,根据所获取的制品的共熔点温度、崩解温度、最佳预冻速率和残水含量等参数,根据所用冻干机的性能,初步拟订出搁板温度曲线和冻干箱的压力曲线,用此曲线在实验冻干机上试验。根据测量并记录的搁板温度、制品冻层温度、制品干层温度、冻干箱压力、冷阱温度等参数,随时修改冻干曲线中不合理部分。由检测和观察确定升华阶段结束和解吸干燥结束的时间,冻干结束后,对产品质量和含水量进行检测。根据所得冻干过程参数的数据,重新拟订冻干曲线并进行试验,直到得到较为满意的曲线为止。结合生产用冻干机的性能,将上述曲线加以修改,曲线的不合理部分,直到获得成熟的冻干曲线(图-3)。 二、冻干机系统 1. 控制系统 控制系统有可编程程序控制器(西门子-PLC)、触摸屏、外围继电器、传感器等组成。 2. 制冷系统 制冷系统由制冷压缩机及辅助设施构成,为干燥箱和冷阱提供冷源。(制冷系统中,除装有显示的高、低压压力表外还装有压力控制器。当高压压力过高时高压继电器动作,压缩机停止工作) 3. 循环系统 冷冻干燥和加热是依靠温差引起物质传递的一种工艺技术。搁板的制冷和加热都是通过导热油的传热来进行,为了使导热油不断地在整个系统中循环,我们在管道中加了一个屏蔽式循环泵。 4. 真空系统 真空系统由干燥箱、冷阱、真空阀门、真空泵、真空管道、真空测量规管等部分组成。真空泵组组成强大的抽吸能力,一方面促使干燥箱的水分在真空状态下升华,另一方面该系统在冷阱和干燥箱之间形成一个真空度压力差,使干燥箱水分升华后被冷阱捕获。 5. 液压系统 主要用在干燥结束时将瓶塞压入瓶口。

三、冻干机的操作 1.开机前的准备 交接设备运行记录及设备清洗记录,并仔细检查有无异常情况,如有须及时处理好方能开车;  熟悉该设备的结构、原理、性能、操作要领及操作注意事项,做到心中有数;  现场巡检  检查冻干箱内测温探头是否安放准确。  检查制冷机的润滑油,应清澈不粘稠,符合要求,油位是否在油镜中位;  检查真空泵的真空油,应清澈不粘稠,符合要求,油位是否在油镜中位;  检查冷却水压力≥0.15Mpa、流量是否满足要求,水温≤28℃,是否符合要求;  检查制冷系统中的所有阀门是否处于开启位臵;  检查真空系统中的阀门位臵是否符合正常工作要求,凡是通往大气的阀门均应关闭;  检查冷阱内化霜水是否已排放干净。  检查中间介质循环系统中的阀门位臵是否符合正常工作要求,通大气的阀门应关紧,其余阀门应常开。检查电源电压是否正常,控制柜上各开关是否处于复位位臵;  检查各压力控制器设定值:  温度控制器设定值:50℃ (可根据制品的要求确定)。

安装完或检修完的检修项目  检查各接线和熔断器是否松动,设备接地是否正确;  检查真空泵的电机转向是否符合正常工作要求。

2.进入系统:转动钥匙钮,给系统供电,触摸屏会自动进入如下画面

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