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低温冷冻干燥机结构的工作原理有哪些?

日期:2021-10-25浏览:131次

   

      冷冻干燥机的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下,主要部件分为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。物料经前处理后,先进行速冻,再真空干燥升华脱水,之后在后处理车间包装。真空冷冻干燥机加热系统向物料提供升华潜热,制冷系统向捕水器和干燥仓提供所需的冷量。对冻干制品的质量要求是:生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快,残余水分低

     冻干的固体物质由于微小的冰晶体的升华而呈现多孔结构,并保持原先冻结时的体积,加水后极易溶解而复原,制品在升华过程中温度保持在较低温度状态下(一般低于-250℃),低温冷冻干燥机因而对于那些不耐热的物质,诸如酶、激素、核酸、血液和免疫制品等的干燥尤为适宜。干燥的结果能排出95~99%以上的水份,有利于制品的长期保存。制品干燥过程是在真空条件下进行的,故不易氧化。玻璃瓶在均匀受热或受冷在一定温度下是不破碎的,但在不同部位施加不同温度形成一定温差,就会破碎。所以要缩小玻瓶各部分的温差,在冻干曲线上体现的是缩小隔板温度曲线和样品温度曲线之间的温度线差异。要控制样品温度和隔板温度的温差小于20℃,既缩短了冻干周期,也解决了破瓶和脱底现象。当然破瓶也和瓶子质量还有冻干机性能有关。

冻结时自由水结成冰,所占体积大,升华后形成的空隙也很大,可有用的成分在升华时随水蒸气一起分散,形成毛绒状物质,一遇空气会吸水蒸气而消失,应加入适量填充剂来解决。产品出箱时,出现泡坑、干缩、塌陷、空洞等缺陷。原因是冻结温度过高,或时间太短,产品为完全冻结;或干燥阶段温度过高,压力过大。使部分产品融化所致。低温冷冻干燥机在尚未冻牢就抽真空升华,外部压力迅速降低引起鼓泡;熔化了的产品产生蒸汽浓缩,就会缩小;部分未干产品加热剧烈而熔化,将会使已干物体熔化 而成空洞塌陷。因此一定要冻实,升华不能超过产品的共晶点温度和崩解温度。放热时产品本身温度急降,达到共晶点温度,于瓶底接触的搁板层并没有以上蒸发冷冻特性,玻瓶承受不了短时间的如此大的温度。


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