把放了物料的料盘置于中进行速冻(有的冻干机不带速冻功能,要另配速冻机)。
速冻工艺有以下几种:
1.浸泡法:将物料浸泡于液氮、液态氟里昂、低温盐水等介质中进行快速冻结。此法冻结速度快。
2.风冷法:对物料吹低温冷风,使物料在规定的时间内冻结到一定的温度。
3.直冷法:将制冷剂或冷媒置于蒸发排管中,吸收物料的热量达到制冷目的。
4.真空制冷法:利用抽真空使物料中水份蒸发带走热量,冷却物料达到制冷目的。
不管采取何种方式,都应该保证物料在基本不变形的前提下在规定时间内冻结到一定的温度。
为保证物料中的冰不溶化而直接汽化(升华),并不断移走汽体,保证升华正常进行,必须使箱内真空度**某一温度下冰的饱和蒸汽压(610pa以下)。
采用冷阱是为了捕捉水汽,降低真空泵的负荷,设计合理的冷阱基本不会导致真空泵失效,能耗也低,不过对制冷系统、冷阱的设计要求较严。
随着冰不断升华汽体的移走,也带走物料的热量,使物料温度(冰温)持续走低,从而引汽冰的饱和蒸汽压降低,升华速度放慢。为保持一定的升华速率,就必须不断给物料补充热量。热量补充太少会降低升华速率,热量补充太快会引起冰的溶化,导致物料塌陷冻干失败。
隔板预冻功能。
可充氮气或者惰性气体进行干燥后的保存。
冻干自动控制系统:可程序化编程,从冻干到除霜均程序化控制。
板层:采用**的焊接工艺,板层无泄漏(质保三年)。
冻干终点测试系统:可在解析干燥阶段结束后自动进行冻干终点测试,确保物质含水率到达标准要求。
真空调节系统:升华及解析干燥过程进行真空度调节,避免物质起泡、吹瓶及加快冻干效率的问题。
脉冲回填系统:可慢速、中速、快速三种回填模式选择,避免了对于冻干结束后颗粒状及絮状物质充气产生有效物质被吹跑流失的问题。
采用大尺寸工业触摸屏,人机互动型好,简单易懂,不需说明书也可进行简易操作。
监视系统:实时监视系统温度,真空度,采集频率50ms/次。
冻干工艺配方存储功能:可存储2000组固定或者用户自定义冻干工艺配方。
PC远程系统:可远程设备运行状况,远距离1.5KM。
共晶点测试功能(选配)。
过程数据记录系统(选配)。
校准功能:可进行温度及真空度校准,确保长期使用测量值的性。
冻干曲线查询功能(可查询温度及真空度曲线,方便工艺优化及冻干效果验证)。
冻干原理
一、汽化与升华
物质从液相变为气相的过程叫做汽化。对于水来说,如环境温度大于0℃、水汽分压小于水的饱和蒸汽压,则汽化能顺利进行。目前大多数干燥方法都是照此原理进行工作。
物质从固相变为气相的过程叫做升华。如果环境温度小于0℃,水以固态冰的形式存在,环境中水汽分压小于冰表面的水饱和蒸汽压,则升华能顺利进行。如此时环境中水汽分压大于冰表面的水饱和蒸汽压,则水汽凝结成冰或霜,我们称此为凝华,它是升华的相反过程。
二、冻干现象
人们普遍的概念,清洗衣料后,衣料干燥应在较高的温度、通风干燥的环境下进行,环境温度越高、空气干燥度越高,则衣料干得越快。可在严寒地区,人们发现洗过的衣料,凉在始终冰雪不化的背阳处,冻成硬梆梆的衣料也会干燥。另外人们也发现放在冷库、冰箱冷冻室中未包装的食品,虽然冻得很硬,但表面已经干燥,这些就是冻干现象。
三、冻干原理及定义
我们知道,当温度为0℃时,水刚好处于冰点,此时水处于液、气、固三态并存,我们把此点叫做水的三相点。温度向上,水以汽、液二相出现;温度向下、水以汽、固二相形态出现。
当水冻结成冰后,从**的学习中我们知道,只要环境中的水汽分压小于对应温度冰的饱和蒸汽压,则冰直接从固态变为汽态而进行干燥过程,我们把这一过程叫做升华干燥,冰直接从固态变为汽态的现象叫升华。我们把物料在冻结的情况下进行干燥,在干燥过程中冰不溶化,冰从固态直接汽化而干燥的过程叫冷冻干燥(简称冻干)。
四、恒迈冻干机
利用真空冷冻干燥原理制造,结构合理,维护方便、费用低廉,全自动控制、操作方便;具有冻干曲线自整定、显示记录各参数功能,工作状态一目了然,不必为冻干曲线的设定而烦恼;操作人员仅需按钮开机,根据指示灯出料即可;功能周全,速冻、冻干一次完成,*配套设施(如蒸汽锅炉、空压泵等等),通上电源便可工作;的环境适应能力,在40℃的高温下能照常运行;设计*特,运行周期短,能耗较低,使低价格物料的冻干有利可图。
恒迈冻干机与其他冻干机相比,同样处理能力的设备,其功率配备仅为二分之一或较低。干燥时间短,一般为8—16小时(视物料的性质而定)。相比之下节能效果明显、实在。
连续式冻干设备
近年来,国内外开始探索和使用连续式真空冷冻干燥设备。连续式设备的特点是适于品种单一而产量庞大、原料充足的产品生产,特别适合浆状和颗粒状制品的生产。连续式设备容易实现自动化控制,简化了人工操作和管理,其主要缺点是成本高。
随着GMP认证的结束,国产的医药用冻干设备全面进入了现代化阶段,功能齐全、工作可靠、性能稳定,可实现在线清洗(CIP)或蒸汽消毒灭菌(SIP),各项技术指标都能满足生物制品和药品冻干生产的需要。相比之下,国外冻干设备的品种规格比国内多,配套设备齐全,节能型结构比较精致,连续式冻干设备生产量大。为保证冻干产品的质量和节能,常采用冻干设备与其它干燥设备组合在一起的组合冻干设备,例如喷雾冻干设备。
在未来,如何在保证产品质量的前提下,提高冷冻干燥效率,缩短干燥时间,节约能源将是广大冻干行业工作者的目标。
冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化 教 育网收集整理 。水有固态、液态和气态,三种相态既可以相互转换又可以共存。 当水在三相点(温度为0.01℃,水蒸气压为610.5Pa)时,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的融化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。冻干制品成海绵状、无干缩、复水性较好、含水分较少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。 由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点,因此该技术问世以来越来越 受到人们的青睐,在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质,真空冷冻干燥技术也为保存生物活性提供了良好的解决途径。
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