一、真空冷凍干燥機應(yīng)用:
適用于原料藥,中藥飲片,生物,野生蔬菜,脫水蔬菜、食品、水果、化工、藥物中間體等物料的干燥。真空冷凍干燥機將制冷系統(tǒng),真空系統(tǒng),導熱油加熱系統(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)存放物料空間進行干燥的冷凍真空干燥。
二、真空冷凍干燥機簡介:
1.真空冷凍干燥機適用于原料藥,中藥飲片,生物,野生蔬菜,脫水蔬菜,食品,水果,化工,藥物中間體等物料的干燥.
2.真空冷凍干燥機將制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、導熱油加熱系統(tǒng)、排濕系統(tǒng)組合一體,一種新型箱體結(jié)構(gòu),較大地利用箱體內(nèi)存放物料空間進行干燥的冷凍真空干燥,可使干燥后粉體擁有良好的分散性。
三、真空冷凍干燥機工作原理:
開機后將物料投入物料箱內(nèi)進行冷凍.物料的冷凍過程.一方面是真空系統(tǒng)進行抽真空把一部分水份帶走;另一方面是物料受凍時把某些分子中所含水份排到物料的表面凍結(jié).達到冷凍要求后,由加熱系統(tǒng)對物料加熱干燥,通過抽真空把物料中所含的水份帶到冷凍捕集箱結(jié)凍,達到物料冷凍干燥要求。
冷凍干燥是指通過升華從凍結(jié)的生物產(chǎn)品中去除水分或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑,比如水,象干冰一樣,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)。
傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮,破壞細胞。在冰凍干燥過程中樣品的結(jié)構(gòu)不會被破壞,因為固體成份被在其位置上的堅冰支持著。在冰升華時,它會留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。這樣就保留了產(chǎn)品的生物和化學結(jié)構(gòu)及其活性的完整性。
在實驗室中,凍干有很多不同的用途,它在許多生物化學與制藥應(yīng)用中是的。它被用來獲得可長時期保存的生物材料,例如微生物培養(yǎng)、酶、血液、與藥品,除長期保存的穩(wěn)定性以外,還保留了其固有的生物活性與結(jié)構(gòu)。為此,凍干被用于準備用做結(jié)構(gòu)研究(例如電鏡研究)的組織樣品。冷凍干燥也應(yīng)用于化學分析中,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。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。
四、真空冷凍干機的分類
1.從結(jié)構(gòu)上分:
a.鐘罩型凍干機: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。該類型的凍干機在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時需要人工操作。大部分實驗型凍干機都為鐘罩型,其結(jié)構(gòu)簡單、造價低。凍干腔多數(shù)使用透明有機玻璃罩,便于觀察物料的凍干情況。
b.原位型凍干機:凍干腔和冷阱為兩個獨立的腔體,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。該類型凍干機的制作工藝復(fù)雜,制造成本高,但原位型凍干機是凍干機發(fā)展方向,是進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。
2、從功能上分:
a.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。
b.帶壓蓋裝置型:適合西林瓶裝物料的干燥,凍干準備時,按需要將物料分裝在西林瓶中,浮蓋好瓶蓋后進行冷凍干燥,干燥結(jié)束后操作壓蓋機構(gòu)壓緊瓶蓋,可避免二次污染、重新吸附水分,易于長期保存。
c.多歧管型:在干燥室外部接裝燒瓶,對旋凍在瓶內(nèi)壁的物料進行干燥,這時燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上,燒瓶中的物料靠室溫加熱,通過多歧管開關(guān)裝置,可按需要隨時取下或裝上燒瓶,不需要停機。
帶預(yù)凍功能型:物料預(yù)凍過程,冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料,在干燥過程,冷阱為捕水器,捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機,冷凍干燥過程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機上完成,凍干機使用效率高,節(jié)省了低溫冰箱的費用。
五、真空冷凍干機的概述:
1、凍干面積
凍干機凍干面積計算,例如,凍干面積為0.10㎡。用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要,通過計算來確定需用多大凍干面積的凍干機。例如每批需凍干1.8公斤(升)液體量的產(chǎn)品,用物料盤裝載物料,每盤裝載10㎜厚,則可計算得凍干板層的負荷面積:
A(面積,㎡)=V(體積,m)/H(高度,m)=0.0010m/0.01m=0.10㎡
即需選用板層負荷面積為0.18㎡的凍干機。
2、冷阱溫度
冷阱是冷凍干燥過程捕獲水分的裝置,理論上講,冷阱溫度越低,冷阱的捕水能力越強,但冷阱溫度低,對制冷要求高,機器成本及運轉(zhuǎn)費用高。實驗系列冷凍干燥機的冷阱溫度主要有-45℃左右、-60℃左右、-80℃左右等幾個檔次。冷阱溫度為-45℃的凍干適用于一些容易凍干的產(chǎn)品,冷阱溫度為-60℃左右的凍干機適用于大部分產(chǎn)品的凍干,冷阱溫度為-80℃的凍干適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干。冷阱溫度對捕水能力的影響實驗表明冷阱溫度從-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明顯,冷阱溫度低于-55℃,冷阱的捕水能力提升不明顯。因此,在沒有特殊需求的情況下,選用冷阱溫度-60℃左右是理想的選擇。特別適用于醫(yī)藥和特殊產(chǎn)品的凍干。
3、降溫速率
降溫速率體現(xiàn)制冷系統(tǒng)的制冷能力,在空載情況下,冷阱溫度應(yīng)在1小時內(nèi)達到指標規(guī)定的溫度。例如,冷阱溫度≤-60℃的凍干機,機器從打開制冷開始計時,冷阱溫度達到-60℃的時間應(yīng)不大于1小時。
4、極限真空度
極限真空度體現(xiàn)凍干機的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍干箱的真空度,過去的觀點認為真空度是越高越好,行業(yè)內(nèi)的觀點認為真空度應(yīng)在一個合理的范圍之內(nèi)。真空度太高了,不利于傳熱,干燥速度反而下降,但無論如何凍干箱的空載極限真空度應(yīng)達到15Pa以上。
5、抽真空時間
凍干箱空載的抽空速度,應(yīng)在半小時之內(nèi)從大氣壓抽到15Pa。
6、板層溫度均勻性及平整度:
板層溫度的均勻性和平整度,對產(chǎn)品質(zhì)量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好,則凍干產(chǎn)品質(zhì)量的均一性也越好。凍干機擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型,采用中間流體控制板層的凍干機擱板溫度均勻性和平整度好,這種凍干機板層為空心夾層結(jié)構(gòu),板層的制冷和加熱均通過中間流體在板層內(nèi)部的流體通道循環(huán)來實現(xiàn),因此板層溫度均勻一致。鐘罩型凍干機的擱板溫度控制基本上都是采用加熱器,板層溫度一致性稍差。但總體而言,醫(yī)藥用凍干機板層溫差應(yīng)控制在±1.5℃,板內(nèi)溫差為±l℃,食品凍干機可適當放寬。
7、控制系統(tǒng)
凍干機的控制系統(tǒng)類型及功能各異,對于實驗系列的凍干機,主要應(yīng)用于物料的凍干工藝摸索和少量試生產(chǎn)。因此,控制系統(tǒng)應(yīng)可實時顯示凍干過程參數(shù)并自動記錄;設(shè)定、修改及有效地執(zhí)行凍干工藝程序;具備通訊接口,便于數(shù)據(jù)采集、保存。
六、產(chǎn)品規(guī)格及性能:
20平米以下產(chǎn)品:
型號 | LSDGJ -0.5A | LSDGJ -1A | LSDGJ -5A | LSDGJ -10A | LSDGJ -20A |
控制方式 | 微電腦自動、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 |
工作方式 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 |
箱體材料 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 |
干燥面積 | 0.5平米 | 1平米 | 5平米 | 10平米 | 20平米 |
裝料量 | 5公斤 | 10公斤 | 50公斤 | 100公斤 | 200公斤 |
料盤尺寸mm | 300/400/25 | 300/500/25 | 600/800/25 | 600/1000/25 | 600/1000/25 |
料盤數(shù) | 5 | 7 | 12 | 17 | 34 |
料盤形式 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 |
擱板數(shù) | 6塊 | 8塊 | 13塊 | 18塊 | 36塊 |
擱板溫度 | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ |
擱板介質(zhì) | 低溫硅油 | 低溫硅油 | 低溫硅油 | 低溫硅油 | 低溫硅油 |
捕水量12小時 | ≧ 5公斤 | ≧ 10公斤 | ≧ 50公斤 | ≧ 100公斤 | ≧ 200公斤 |
真空泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 |
工作真空度 | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa |
極限真空 | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa |
化霜方式 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 |
壓縮機 | 進口全封閉 | 進口全封閉 | 谷輪半封閉 | 谷輪半封閉 | 谷輪半封閉 |
冷水蒸氣 | 不需要 | 不需要 | 不需要 | 不需要 | 不需要 |
能源 | 單或三相電 | 單或三相電 | 三相電 | 三相電 | 三相電 |
工作環(huán)境溫度 | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ |
額定功率 | 5千瓦 | 6千瓦 | 16千瓦 | 28千瓦 | 45千瓦 |
機組尺寸長/寬/搞 | 一體機 | 一體機 | 分體機 | 分體機 | 分體機 |
一般工作周期 | 12小時 | 12小時 | 12小時 | 12小時 | 12小時 |
能耗舉例 | 1.39度電/每公斤水 | 1.39度電/每公斤水 | 1.39度電/每公斤水 |