冻干机真空冷冻干燥方法的基本原理冻干机真空冷冻干燥就是将含水物质预先冻结,然后再在真空状态下使其中的水从固态升华成气态,从而除去水分保存物质。与其它干燥方法一样,要维持升华干燥的不断进行,必须满足两个基本条件,即热量的不断供给和生成蒸汽的不断排除。在开始阶段,如果物料温度相对较高,升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行,物料温度很快就降到与干燥室蒸汽分压相平衡的温度,此时,若没有外界供热,升华干燥便停止进行。在外界供热的情况下,升华所生成的蒸汽如果不及时排除,蒸汽分压就会升高,物料温度也随之升高,当达到物料的冻结点时,物料中的冰晶就会融化,冷冻干燥也就无法进行了。冻干机供给热量的过程是一个传热过程,排除蒸汽的过程是一个传质的过程,因此,升华干燥过程实质上是一个传热、传质同时进行的过程。自然界中所发生的任何过程都有驱动力,升华干燥中的传热驱动力为热源与升华界面之间的温差,而传质驱动力为升华界面与蒸汽捕集器之间的蒸汽分压差。温差愈大,传热速率愈快;蒸汽分压差愈大,传质(即蒸汽排除)速率愈快约3Kg/批抽气速率:2L/S搁板层数:4层物料盘数量:4个。物料盘尺寸:φ200mm。宁波中试生产型真空冷冻干燥机
*由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在,原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时,溶于水中的溶解物质就析出,避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。*干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。*由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。*干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后产品能长期保存而不致变质。*因物料处于冻结状态,温度很低,所以供热的热源温度要求不高,采用常温或温度不高的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时,干燥室不需绝热,不会有很多的热损失,故热能的利用很经济。正所谓没有完美的技术,真空冷冻干燥技术的主要缺点是成本高。由于它需要真空和低温条件,所以真空冷冻干燥机要配置一套真空系统和低温系统,因而投资费用和运转费用都比较高。陕西台式桌面式真空冷冻干燥机按需定制低温干燥,减少热敏性物料的破坏。
三、冷冻干燥机工作原理冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将**燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程.冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。冻干机的工作原理(如下图所示)是:液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量后,汽化成低压低温的蒸汽,被压缩机吸入,压缩成高温高压的蒸汽后排入冷凝器,在冷凝器中向向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体,经节流装置节流为低压低温的液体,再次进入蒸发器吸热汽化。
四、冷冻干燥机选型指南1、冻干面积冻干机型号中的数字**该型号冻干机的冻干面积,例如,LGJ-18C型冻干机的冻干面积为0.18㎡。用户应根据自己的需要,通过计算来确定需用多大冻干面积的冻干机。例如每批需冻干1.8公斤(升)液体量的产品,用物料盘装载物料,每盘装载10㎜厚,则可计算得冻干板层的负荷面积:A(面积,㎡)=V(体积,m)/H(高度,m)=0.0018m/0.01m=0.18㎡即需选用板层负荷面积为0.18㎡的冻干机。
冷冻干燥机类别冷冻干燥机及是真空冷冻干燥机,也可简称为冻干机。有多种型号几种类型,但是其构成部件大体相同,都包括:干燥箱,水汽凝结器(这两部件有时也结合成一体)、制冷系统、真空系统、加热系统、控制系统等所组成,它涉及到制冷、真空、热工、机械、流体、电器控制和压力容器等领域的知识。冷冻干燥机依据其结构不同可以分为压盖型冷冻干燥机、普通型冷冻干燥机、多歧管型冷冻干燥机、多去管压盖型和多歧管普通型等类型,这都是对冷冻干燥机功能的一些改进,增加了它的一些辅助功能。压盖型是相对于普通型多了一种真空包装的功能,多歧管型就是能够通行对多种物质进行冷冻干燥,提高了干燥的效率、依据功能可以将冷冻干燥机分为原位型和钟罩型冷冻干燥机,钟罩型冻干机:冻干腔和冷阱为分立的上下结构,冻干腔没有预冻功能。该类型的冻干机在物料预冻结束后转入干燥过程时需要人工操作。7寸触摸屏操作,PLC工业控制器,显示干燥曲线;
连续式冻干设备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***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。采用PLC控制,确保干燥过程的稳定性和可靠性。福建原位硅油型真空冷冻干燥机按需定制
真空冷冻干燥机,高效节能,保持物料原有营养。宁波中试生产型真空冷冻干燥机
冷冻干燥机蛋白质冻干的工艺要求冻干机就相当于两台冰箱和一个真空泵,一台为-50℃的普通冰箱,保证蛋白质药液能够冻结成固态,在真空泵抽成真空状态下,药液中的固态水直接升华为水蒸气。另一台-80℃的深低温冰箱不断捕获产生的水蒸气,直接冻结为固态冰。任何液体物质,当在一个密闭容器内蒸发达到一定的程度之后,液体的汽化与蒸汽的液化就达到一个平衡状态。这时密闭容器内的蒸汽称为饱和蒸汽,密闭容器内的蒸汽压强称为饱和蒸汽压。一些容易汽化的固体,在密闭容器中同样会形成饱和蒸汽压。饱和蒸汽压随温度的升高而增大,随温度的降低而减小。对于同一蒸汽,在不同的温度有不同的饱和蒸汽压。饱和蒸汽压在升华干燥阶段的压力值的确定有指导意义,即冻干方案:在低于共晶点5oC的温度下确定冰的蒸气压。宁波中试生产型真空冷冻干燥机