真空冷凍干燥機(jī)在低溫和真空條件下,,將冷凍樣品中的水份等溶劑通過(guò)升華的方式移出樣品,最終使樣品呈干燥狀態(tài),。在整個(gè)凍干過(guò)程中,樣品空間結(jié)構(gòu)沒有改變,,極易重新溶解,,從面保證了樣品的活性,,因而對(duì)于一些不耐熱的物質(zhì),諸如酶,、激素,、核酸、血液和免疫制品等的干燥非常適宜,。
冷凍干燥機(jī)凍干過(guò)程的三個(gè)重要階段:
1,、預(yù)凍階段
①冷凍速度;②較低溫度,;③凍結(jié)時(shí)間,;
2、升華干燥階段(首先干燥階段)
①Pc干燥箱真空度,;②T擱板溫度,;③Tp產(chǎn)品溫度;
3,、解吸干燥階段(第二干燥階段)
①Pc干燥箱真空度,;②Tp產(chǎn)品溫度;
真空冷凍干燥機(jī)主要特點(diǎn):
1,、擱板采用中間介質(zhì)(硅油)循環(huán)技術(shù),,原位制冷及加熱,板層溫度均一性好,、可控性強(qiáng),,板層平整,冷熱量傳導(dǎo)良好,;
2,、7寸觸摸屏實(shí)時(shí)顯示記錄真空度、冷阱溫度,、物料溫度,、板層溫度并形成凍干曲線,每分鐘存儲(chǔ)一次數(shù)據(jù),,可連續(xù)記錄物料和設(shè)備狀況數(shù)據(jù),,支持?jǐn)?shù)據(jù)離線瀏覽、分析,、打印及存儲(chǔ),,配置USB通訊接口;
3,、工業(yè)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)凍干升華過(guò)程全自動(dòng)或半自動(dòng)控制,。
4、凍干室與冷阱腔體分離設(shè)計(jì),,滿足生物制藥行業(yè)前期工藝摸索的同時(shí)并提高了捕水效率和能力,;
5,、真空系統(tǒng)監(jiān)控功能,30分鐘內(nèi)真空度達(dá)不到100帕以下自動(dòng)停止真空泵運(yùn)行并放氣保持壓力平衡,,更好的保護(hù)樣品安全,。
6、雙機(jī)復(fù)疊制冷技術(shù),。采用全封閉式壓縮機(jī)組和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)綠色環(huán)保冷煤,,制冷迅速,冷阱溫度低,,捕水能力強(qiáng)。
7,、具有壓縮機(jī)二次啟動(dòng)廷時(shí)保護(hù)及壓力過(guò)載保護(hù)系統(tǒng),。
8、干燥室采用耐高壓,、耐低溫航空亞克力材質(zhì)高透明門,,可觀察物料凍干變化全過(guò)程。
9,、配置負(fù)壓摻氣系統(tǒng)接口,,內(nèi)置0.2μm濾芯,減少樣品二次污染,,可回填氮?dú)饣蚨栊詺怏w,。
10、可選配潔凈室安裝方式,,并提供潔凈室安裝解決方案,。
11、可選配真空度調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)凍干工藝摸索,;可選配手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,。
12、具有真空泵使用時(shí)間累積,,提醒及時(shí)更換真空泵油,。
13、系統(tǒng)具有三級(jí)管理權(quán)限,,全程操作運(yùn)行記錄可溯源,;可儲(chǔ)存50組不同的凍干工藝,每組可分為36段控溫階梯,;每段的升溫時(shí)間及控溫時(shí)間可獨(dú)立設(shè)定并分開計(jì)時(shí),,控溫過(guò)程中當(dāng)前段號(hào)可修改,修改后自動(dòng)計(jì)算已升華時(shí)間,。
真空冷凍干燥機(jī)冷凍干燥的整個(gè)過(guò)程其實(shí)就是傳熱和傳質(zhì)(水蒸氣)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程,,熱和質(zhì)的傳遞速率共同影響干燥速率,,從而影響冷凍干燥機(jī)整個(gè)凍干周期,所有影響熱和質(zhì)傳遞的因素均會(huì)影響干燥速率,,簡(jiǎn)單分析如下:
1,、干燥室內(nèi)壓力
干燥室內(nèi)壓力高低影響到傳熱和傳質(zhì)的速率,就傳質(zhì)而言,,壓力越低越好,,而對(duì)于傳熱來(lái)說(shuō),壓力越高越好,。傳質(zhì)速率的大小,,主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定,要提高干燥層中水蒸氣的逸出速率,,一是提高升華界面的溫度,,使界面水蒸氣壓增大;二是提高冷凍干燥機(jī)的真空度,降低干燥層表面的蒸汽壓,。
2,、傳熱方式傳熱方式
按傳統(tǒng)的分類可劃分為:傳導(dǎo)、對(duì)流,、熱輻射和介質(zhì)加熱(微波加熱),。由于冷凍干燥機(jī)升華干燥的過(guò)程涉及到熱和質(zhì)(水蒸氣)的傳遞,因此,,通過(guò)何種傳熱方式將熱量更為有效地傳給物料,,對(duì)干燥速率有較大的影響。
3,、物料的形態(tài)與組分
根據(jù)凍干物料的形態(tài)通常分為固體和液體,。冷凍干燥機(jī)固體的形態(tài)和液體的濃度對(duì)冷凍干燥速率的影響較大。
4,、預(yù)凍速率
冷凍時(shí)所形成的晶體大小在很大程度上影響干燥的速率和干燥后產(chǎn)品的溶解速度,。冷凍干燥機(jī)速凍和慢凍過(guò)程具有以下差別:速凍產(chǎn)生的冰晶較小,慢凍產(chǎn)生的冰晶較大,。大的冰晶有利于升華,,小的冰晶不利于升華,快速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率低,,解吸速率快;慢速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率快,,解析速率慢。
5,、裝量
物料在凍干時(shí),,分裝到容器中后存在一定的表面積與物質(zhì)厚度之比,亦即凍干與裝量有關(guān)。表面積,、厚度小有利于水分升華,,容易凍干且質(zhì)量理想。干燥時(shí),,單位面積料盤上被干燥的濕重裝載量是決定干燥時(shí)間的重要因素,,一般情況下,物料堆積的厚度愈薄,,傳熱和傳質(zhì)速度越快,,干燥時(shí)間愈短。但是,,物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少,,對(duì)提高單位凍干面積和單位時(shí)間產(chǎn)量不利。
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