冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化 醫(yī)學(xué)教 育網(wǎng)收集整理 。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種相態(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0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)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。凍干制品成海綿狀、無干縮、復(fù)水性、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優(yōu)點(diǎn),因此該技術(shù)問世以來越來越 受到人們的青睞,在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥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。
冷凍干燥機(jī)是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成的機(jī)器。冷凍干燥機(jī)主要部件分為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。
冷凍式干燥機(jī)是根據(jù)冷凍除濕原理,將壓縮空氣強(qiáng)制通過蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換而降溫,使壓縮空氣中氣態(tài)的水和油經(jīng)過等壓冷卻,凝結(jié)成液態(tài)的水和油,并夾帶塵埃,通過自動(dòng)排水器排出機(jī)外,從而獲得清潔的壓縮空氣的一種機(jī)器。
冷凍式干燥機(jī)運(yùn)用了物理原理,將壓縮空氣中的水分冷凍至露點(diǎn)以下,使之從空氣中析出的空氣干燥機(jī)。受限于水的冰點(diǎn)溫度,理論上來說它的露點(diǎn)溫度可接近于0度,實(shí)際情況,好的冷凍干燥機(jī)露點(diǎn)溫度一般在5度左右。
換熱后的壓縮空氣流入蒸發(fā)器通過蒸發(fā)器的換熱功能與制冷劑熱交換,壓縮空氣中的熱量被制冷劑帶走,壓縮空氣迅速冷卻,潮濕空氣中的水份達(dá)到飽和溫度迅速冷凝,冷凝后的水分經(jīng)凝聚后形成水滴,經(jīng)過特氣水分離器高速旋轉(zhuǎn),水分因離心力的作用與空氣分離,分離后水從自動(dòng)排水閥處排出。經(jīng)降溫后的空氣壓力露點(diǎn)低可達(dá)2℃。 降溫后的冷空氣流經(jīng)空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進(jìn)行熱交換,經(jīng)熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提升了溫度,同時(shí)壓縮空氣還經(jīng)過冷凍系統(tǒng)的二次冷凝器(同行的設(shè)計(jì))與高溫的冷媒再次熱交換使出口的溫度得到充分的加熱,確保出口空氣管路不結(jié)露。同時(shí)充分利用了出口空氣的冷源,了機(jī)臺(tái)冷凍系統(tǒng)的冷凝效果,確保了機(jī)臺(tái)出口空氣的質(zhì)量。
真空冷凍干燥機(jī)適用于原料藥,中藥飲片,生物,蔬菜,脫水蔬菜、食品、水果、化工、藥物中間體等物料的干燥。該設(shè)備可將制冷系統(tǒng),真空系統(tǒng),導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng),排濕系統(tǒng)組合一體,推出的一種新型箱體結(jié)構(gòu),較大地利用箱體內(nèi)存放物料空間進(jìn)行干燥的冷凍真空干燥。