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冷凍干燥機的原理和怎么實現(xiàn)冷凍干燥的具體過程
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冷凍干燥機的原理和怎么實現(xiàn)冷凍干燥的具體過程
冷凍干燥機是將含水物品預(yù)先凍結(jié)，然后將其水分在真空狀態(tài)下升華而獲得干燥物品的一種技術(shù)方法。升華指的是溶劑，比如水，像干冰一樣，不經(jīng)過液態(tài)，從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物（lyophilizer），該過程稱作凍干（lyophilization）
冷凍干燥機(凍干機)是利用升華的原理進行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程.冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物(lyophilizer)，該過程稱作凍干(lyophilization)。
物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在較大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。
凍干機系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。凍干機主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。凍干機的工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份(冰)直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經(jīng)前處理后，被送入速凍倉凍結(jié)，再送入干燥倉升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。
本設(shè)備采用高效輻射加熱，物料受熱均勻；采用高效捕水冷阱，并可實現(xiàn)快速化霜；采用高效真空機組，并可實現(xiàn)油水分離；采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng)，多路按需供冷，工況穩(wěn)定，有利節(jié)能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。
對凍干制品的質(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，對凍干的理論和工藝應(yīng)有一個比較全面的了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再凍干三個分階段。合理而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)濟價值。
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。通過冷凍干燥系統(tǒng)，人們改進，細分了很多步驟加速了這一過程。
冷凍干燥系統(tǒng)
一個基本的冷凍干燥系統(tǒng)包括：
一個干燥室或者多歧管
一個抽真空系統(tǒng)克服阻礙因素和加速氣體流動
一個熱源提供能量
一個低溫冷凝器，用于使蒸氣壓差較大化并捕捉蒸汽使之凍結(jié)，避免水蒸汽
一個真空泵
冷凍干燥機干燥的步驟 :
冷凍干燥機干燥過程包含三個步驟 :
預(yù)凍， 為接下來的升化過程準備樣品
初級干燥，在此過程中冰升化而不融化。
次級干燥，在此過程中，鍵和于固體物質(zhì)的殘留水分被除去，從而留下干燥樣品，這一步驟對保存樣品的穩(wěn)定性非常重要。
在殼式預(yù)凍中，凍干瓶中樣品浸放在低溫?zé)醾鲗?dǎo)液體里旋轉(zhuǎn)，液體樣品沿凍干瓶圓周內(nèi)壁結(jié)凍，以達到更大的表面積。這層薄的結(jié)凍層能讓水份子更加容易地穿過。一旦樣品結(jié)冰，就可以與冷凍干燥系統(tǒng)連接了。
初級和次級干燥發(fā)生在樣品瓶被連接到凍干系統(tǒng)時，樣品立刻暴露在一個真空條件下，從而克服氣流阻力。同時熱量被得供做能量。為接在干燥機箱或多歧管的凍干瓶得其它玻璃容器提供熱量的熱源是室溫空氣浴。在自動壓蓋上箱,是加熱層供給。真空和熱量這些條件可幫助從冰中升化出的水蒸汽更容易地流離樣品和表層已凍干的物質(zhì)。 更大更強中國干燥設(shè)備企業(yè)的發(fā)展
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