真空冷凍干燥機(jī)凍干機(jī)的簡介工作原理結(jié)構(gòu)分類***及選型陳巴躍儀器生產(chǎn)研發(fā)設(shè)計(jì)廠家凍干機(jī)(lyophilizer或freezedryer)起源于19世紀(jì)20年代的真空冷凍干燥技術(shù),進(jìn)入21世紀(jì),真空凍干技術(shù)除了在醫(yī)*、生物制品、食品、血液制品、活性物質(zhì)領(lǐng)域之外的領(lǐng)域得到應(yīng)用。中文名:凍干機(jī)外文名lyophilizer起源于19世紀(jì)20年代***:干燥方法無法比擬冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。當(dāng)水在三相點(diǎn)(溫度為℃,水蒸氣壓為)時(shí),水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達(dá)到冷凍干燥的目的。凍干制品呈海綿狀、無干縮、復(fù)水性極好、含水分極少,相應(yīng)包裝后可在常溫下長時(shí)間保存和運(yùn)輸。由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的***,因此該技術(shù)問世以來越來越受到人們的青睞,在醫(yī)*、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益普遍。血清、菌種、中西醫(yī)*等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)。冷凍干燥機(jī)通過精確的溫度控制,避免物料過度干燥。湖州實(shí)驗(yàn)凍干機(jī)品牌
凍干機(jī)在制藥過程中起到了保護(hù)活性物質(zhì)的作用。許多藥物和生物制品在常溫下容易受到熱、濕和氧氣的影響而失去活性。凍干技術(shù)可以將藥物轉(zhuǎn)化為干燥的粉末或薄片,減少了藥物的體積和重量;凍干技術(shù)可以將藥物轉(zhuǎn)化為干燥的粉末或薄片,減少了藥物的體積和重量,在藥物分析過程中,凍干機(jī)能夠通過控制溫度和真空度,使藥物樣品中的水分迅速轉(zhuǎn)化為氣態(tài),方便后續(xù)的分析操作。綜上所述,凍干機(jī)在醫(yī)藥行業(yè)中具有重要的作用。它不僅能夠保護(hù)藥物的活性成分,延長藥物的有效期,還能夠方便藥物的貯存和運(yùn)輸,減少損失。此外,凍干機(jī)還在藥物樣品制備和藥物分析過程中發(fā)揮著重要作用。隨著醫(yī)藥行業(yè)的不斷發(fā)展,凍干技術(shù)和凍干機(jī)的應(yīng)用將會(huì)越來越,為醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。徐州食品凍干機(jī)費(fèi)用冷凍干燥機(jī)的自動(dòng)化程度高,可實(shí)現(xiàn)無人值守操作。
此現(xiàn)象在夏季尤為。制品的凍結(jié)處于靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)驗(yàn)證明,過冷現(xiàn)象容易發(fā)生至使制品溫度雖已達(dá)到共晶點(diǎn)。但溶質(zhì)仍不結(jié)晶,為了克服過冷現(xiàn)象,制品凍結(jié)的溫度應(yīng)低于共晶點(diǎn)以下一個(gè)范圍,并需保持一段時(shí)間,以待制品完全凍結(jié)。二升華的條件與速度冰在一定溫度下的飽和蒸汽壓大于環(huán)境的水蒸氣分壓時(shí)即可開始升華;比制品溫更低的凝結(jié)器對(duì)水水蒸氣的抽吸與捕獲作用,則是維護(hù)升所必需的條件。氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的距離稱為平均自由程,它與壓力成反比。在常壓下,其值很小,升華的水分子很容易與氣體碰撞又返回到蒸汽源表面,因而升華速度很漫。隨著壓力降低,平均自由程增大105倍,使升華速度加快,飛離出來的水分子很少改變自己的方面,從而形成了定向的蒸汽流。真空泵在凍干機(jī)中起著抽除氣體的作用,以維護(hù)升華所必需的低壓強(qiáng)。1g水蒸氣在常壓下為.3Pa時(shí)卻膨脹為10000升,普通的真空泵在單位時(shí)間內(nèi)抽除如此大量的體積是不可能的。凝結(jié)器實(shí)際上形成了專門捕集水蒸氣的真空泵。制品與凝結(jié)的溫度通常為-25℃與-50℃。冰在該溫度下的飽和蒸汽壓分別為。冰的升華熱約為2822J/克,如果升華過程不供給熱量,那末制品只有降低內(nèi)能來補(bǔ)償升華熱。
由媒體泵輸送至干箱擱板中的媒體導(dǎo)管,對(duì)制品進(jìn)行加溫,提供升華熱,當(dāng)凍結(jié)時(shí),則由冷卻排管對(duì)硅油進(jìn)行降溫,由媒體泵輸送至干燥箱擱板中心的媒體導(dǎo)管,對(duì)制品進(jìn)行冷卻及凍結(jié)。電器儀表控制系統(tǒng)為機(jī)電一體化設(shè)計(jì),由一個(gè)工控電機(jī)控制,所有的擱板溫度、媒體溫度、制品溫度均可在集中的顯示上顯示出來,具體的調(diào)節(jié)控制請(qǐng)參考系統(tǒng)說明書。三、凍干的基本原理與實(shí)踐對(duì)凍干制品的質(zhì)量要求是:生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快,殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品,對(duì)凍干的理論和工藝應(yīng)有一個(gè)比較了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再干凍三個(gè)分階段。合理面有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。(一)制品的凍結(jié)溶液速凍時(shí)(每分鐘降溫10~50℃),晶粒保持在顯微鏡下可見的大??;相反慢凍時(shí)(1℃/分),形成的結(jié)晶肉眼可見。粗晶在升華留下較大的空隙,可以提高凍干的效率,細(xì)晶在升華后留下的間隙較小,使下層升華受阻,速成凍的成品粒子細(xì)膩,外觀均勻,比表面積大,多孔結(jié)構(gòu)好,溶解速度快,便成品的引濕性相對(duì)也要強(qiáng)些。藥品在凍干機(jī)中預(yù)凍在兩種方式:一種是制品與干燥箱同時(shí)降溫,;另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右。在食品行業(yè),凍干機(jī)用于制作凍干水果和蔬菜。
一般可控制在-10至+10之間。第二階段則根據(jù)制品性質(zhì)將擱板溫度適當(dāng)調(diào)高,此法適用于其熔點(diǎn)較低的制品。若對(duì)制品的性能尚不清楚,機(jī)器性能較差或其工作不夠穩(wěn)定時(shí),用此法也比較穩(wěn)妥。如果制品共晶點(diǎn)較高,系統(tǒng)的真空度也能保持良好,凝結(jié)器的制冷能力充裕,則也可采用一定的升溫速度,將擱板溫度升高至允許的溫度,直至凍干結(jié)束,但也需保證制品在大量升華時(shí)的溫度不得超過共晶點(diǎn)。若制品對(duì)熱不穩(wěn)定,則第二階段板溫不宜過高。為了提高第一階段的升華速度,可將拉板溫度一次升高至制品允許的溫度以上;待大量升華階段基本結(jié)束時(shí),再將板溫降至允許的溫度,這后兩種方式雖然使大量的升華速度有一些提高,但其抗干擾的能力相應(yīng)降低,真空度和制冷能力的突然降低或停電都可能會(huì)使制品融化。合理而靈活地掌握第一種方式,仍是目前較常用的方式。在制藥行業(yè),凍干機(jī)用于藥物的干燥和保存。湖州實(shí)驗(yàn)凍干機(jī)品牌
在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,凍干機(jī)用于樣品的長期保存。湖州實(shí)驗(yàn)凍干機(jī)品牌
它能得到干燥態(tài)的樣品,或者濃縮樣品以增加分析敏感度。凍干使樣品成分穩(wěn)定,也不需改變化學(xué)組成,是理想的分析輔助手段。冷凍干燥可以自然發(fā)生。在自然情況下,這一過程緩慢而且不可預(yù)測(cè)。通過冷凍干燥系統(tǒng),人們改進(jìn)、細(xì)分了很多步驟,加速了這一過程。真空冷凍干燥機(jī)分類編輯真空冷凍干燥機(jī)從結(jié)構(gòu)上分鐘罩型凍干機(jī):凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu),凍干腔沒有預(yù)凍功能。該類型的凍干機(jī)在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時(shí)需要人工操作。大部分實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)都為鐘罩型,其結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低。凍干腔多數(shù)使用透明有機(jī)玻璃罩,便于觀察物料的凍干情況。[2]原位型凍干機(jī):凍干腔和冷阱為兩個(gè)的腔體,凍干腔中的擱板帶制冷功能,物料置入凍干腔后,物料的預(yù)凍、干燥過程無需人工操作。該類型凍干機(jī)的制作工藝復(fù)雜,制造成本高,但原位型凍干機(jī)是凍干機(jī)發(fā)展方向,是進(jìn)行凍干工藝摸索的理想選擇,特別適用于醫(yī)藥、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干。a、普通型b、多歧管型c、壓蓋型真空冷凍干燥機(jī)從功能上分普通擱板型:物料散裝于物料盤中,適用于食品、中草藥、粉末材料的凍干。帶壓蓋裝置型:適合西林瓶裝物料的干燥,凍干準(zhǔn)備時(shí),按需要將物料分裝在西林瓶中。湖州實(shí)驗(yàn)凍干機(jī)品牌