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      真空冷凍幹燥機-百科

      分類: 食品機械 瀏覽量: 留言數: 14631

      真空冷凍幹燥機適用於高檔原料藥,中藥飲片,生物,野生蔬菜,脫水蔬菜、食品、水果、化工、藥物中間體等物料的幹燥。冷凍真空幹燥是真空冷凍幹燥機將製冷係統,真空係統,導熱油加熱係統,排濕係統組合一體,推出的一種新型箱體結構,較大地利用箱體內存放物料空間進行幹燥的冷凍真空幹燥。

      真空冷凍幹燥機
      真空冷凍幹燥機

      1應用

      1.真空冷凍幹燥機適用於高檔原料藥、中藥飲片、海鮮、野生蔬菜、脫水蔬菜、食品、水果、化工藥物中間體等物料的幹燥。 [1] 

      2.真空冷凍幹燥機將製冷係統、真空係統、導熱油加熱係統、排濕係統組合一體,一種新型箱體結構,較大地利用箱體內存放物料空間進行幹燥的冷凍真空幹燥,可使幹燥後粉體擁有良好的分散性。

      2特點

      冷凍真空幹燥過程是無不純物混入物體,能保持物料的原有成份和活性成份及物料形體不受損。

      3工作原理

      開機後將物料投入物料箱內進行冷凍.物料的冷凍過程,一方麵是真空係統進行抽真空把一部分水份帶走;另一方麵是物料受凍時把某些分子中所含水份排到物料的表麵凍結,達到冷凍要求後,由加熱係統對物料加熱幹燥,通過抽真空把物料中所含的水份帶到冷凍捕集箱結凍,達到物料冷凍幹燥要求。

      冷凍幹燥是指通過升華從凍結的生物產品中去除水分或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑,比如水,像幹冰一樣,不經過液態,從固態直接變為氣態的過程。冷凍幹燥得到的產物稱作凍幹物(lyophilizer),該過程稱作凍幹。傳統的幹燥會引起材料皺縮,破壞細胞。在冰凍幹燥過程中樣品的結構不會被破壞,因為固體成份被在其位置上的堅冰支持著。在冰升華時,它會留下孔隙在幹燥的剩餘物質裏。這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。在實驗室中,凍幹有很多不同的用途,它在許多生物化學與製藥應用中是*的。它被用來獲得可長時期保存的生物材料,例如微生物培養、酶、血液、與藥品,除長期保存的穩定性以外,還保留了其固有的生物活性與結構。為此,凍幹被用於準備用做結構研究(例如電鏡研究)的組織樣品。冷凍幹燥也應用於化學分析中,它能得到幹燥態的樣品,或者濃縮樣品以增加分析敏感度。凍幹使樣品成分穩定,也不需改變化學組成,是理想的分析輔助手段。冷凍幹燥可以自然發生。在自然情況下,這一過程緩慢而且不可預測。通過冷凍幹燥係統,人們改進、細分了很多步驟,加速了這一過程。

      4分類

      從結構上分

      鍾罩型凍幹機:凍幹腔和冷阱為分立的上下結構,凍幹腔沒有預凍功能。該類型的凍幹機在物料預凍結束後轉入幹燥過程時需要人工操作。大部分實驗型凍幹機都為鍾罩型,其結構簡單、造價低。凍幹腔多數使用透明有機玻璃罩,便於觀察物料的凍幹情況。 [2] 

      原位型凍幹機:凍幹腔和冷阱為兩個獨立的腔體,凍幹腔中的擱板帶製冷功能,物料置入凍幹腔後,物料的預凍、幹燥過程無需人工操作。該類型凍幹機的製作工藝複雜,製造成本高,但原位型凍幹機是凍幹機發展方向,是進行凍幹工藝摸索的理想選擇,特別適用於醫藥、生物製品及其他特殊產品的凍幹。

      a、普通型 b、多歧管型 c、壓蓋型

      從功能上分

      普通擱板型:物料散裝於物料盤中,適用於食品、中草藥、粉末材料的凍幹。

      帶壓蓋裝置型:適合西林瓶裝物料的幹燥,凍幹準備時,按需要將物料分裝在西林瓶中,浮蓋好瓶蓋後進行冷凍幹燥,幹燥結束後操作壓蓋機構壓緊瓶蓋,可避免二次汙染、重新吸附水分,易於長期保存。

      多歧管型:在幹燥室外部接裝燒瓶,對旋凍在瓶內壁的物料進行幹燥,這時燒瓶作為容器接在幹燥箱外的歧管上,燒瓶中的物料靠室溫加熱,通過多歧管開關裝置,可按需要隨時取下或裝上燒瓶,不需要停機。

      帶預凍功能型:物料預凍過程,冷阱作為預凍腔預凍物料,在幹燥過程,冷阱為捕水器,捕獲物料溢出的水分。帶預凍功能的凍幹機,冷凍幹燥過程物料的預凍、幹燥等均在凍幹機上完成,凍幹機使用效率高,節省了低溫冰箱的費用。

      凍幹麵積

      凍幹機型號中的數字代表該型號凍幹機的凍幹麵積,例如,LGJ-18C型凍幹機的凍幹麵積為0.18㎡。用戶應根據自己的需要,通過計算來確定需用多大凍幹麵積的凍幹機。例如每批需凍幹1.8公斤(升)液體量的產品,用物料盤裝載物料,每盤裝載10㎜厚,則可計算得凍幹板層的負荷麵積:

      A(麵積,㎡)=V(體積,m)/H(高度,m)=0.0018m/0.01m=0.18㎡

      即需選用板層負荷麵積為0.18㎡的凍幹機。

      冷阱溫度

      冷阱是冷凍幹燥過程捕獲水分的裝置,理論上講,冷阱溫度越低,冷阱的捕水能力越強,但冷阱溫度低,對製冷要求高,機器成本及運轉費用高。實驗係列冷凍幹燥機的冷阱溫度主要有-45℃左右、-60℃左右、-80℃左右等幾個檔次。冷阱溫度為-45℃的凍幹適用於一些容易凍幹的產品,冷阱溫度為-60℃左右的凍幹機適用於大部分產品的凍幹,冷阱溫度為-80℃的凍幹適用於一些特殊產品的凍幹。冷阱溫度對捕水能力的影響實驗表明冷阱溫度從-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明顯,冷阱溫度低於-55℃,冷阱的捕水能力提升不明顯。因此,在沒有特殊需求的情況下,選用冷阱溫度-60℃左右是理想的選擇。四環凍幹機中LGJ-10D型冷凍幹燥機的冷阱溫度≤-55℃,LGJ-18係列、LGJ-25係列的冷凍幹燥機的冷阱溫度≤-60℃,並且采用混合工質製冷技術,在同樣製冷機組的情況下,製冷溫度低、製冷量大、工作穩定性高、故障率低。四環凍幹機還包括有冷阱溫度≤-45℃的LGJ-10型冷凍幹燥機,適用於一些容易凍幹的產品的凍幹。LGJ-50C型冷凍幹燥機的冷阱溫度≤-80℃,特別適用於醫藥和特殊產品的凍幹。 [3] 

      3、降溫速率

      降溫速率體現製冷係統的製冷能力,在空載情況下,冷阱溫度應在1小時內達到指標規定的*溫度。例如,冷阱溫度≤-60℃的凍幹機,機器從打開製冷開始計時,冷阱溫度達到-60℃的時間應不大於1小時。

      4、極限真空度

      極限真空度體現凍幹機的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍幹箱的真空度,過去的觀點認為真空度是越高越好,行業內的觀點認為真空度應在一個合理的範圍之內。真空度太高了,不利於傳熱,幹燥速度反而下降,但無論如何凍幹箱的空載極限真空度應達到15Pa以上。

      5、抽真空時間

      凍幹箱空載的抽空速度,應在半小時之內從大氣壓抽到15Pa。

      6、板層溫度均勻性及平整度:

      板層溫度的均勻性和平整度,對產品質量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好,則凍幹產品質量的均一性也越好。凍幹機擱板溫度控製有加熱器型和中間流體型,采用中間流體控製板層的凍幹機擱板溫度均勻性和平整度好,這種凍幹機板層為空心夾層結構,板層的製冷和加熱均通過中間流體在板層內部的流體通道循環來實現,因此板層溫度均勻一致。四環凍幹機中LGJ-50C型冷凍幹燥機就采用擱板中間流體的技術。鍾罩型凍幹機的擱板溫度控製基本上都是采用加熱器,板層溫度一致性稍差。但總體而言,醫藥用凍幹機板層溫差應控製在±1.5℃,板內溫差為±l℃ ,食品凍幹機可適當放寬。

      7、控製係統

      凍幹機的控製係統類型及功能各異,對於實驗係列的凍幹機,主要應用於物料的凍幹工藝摸索和少量試生產。因此,控製係統應可實時顯示凍幹過程參數並自動記錄;設定、修改及有效地執行凍幹工藝程序;具備通訊接口,便於數據采集、保存。

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