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真空冷冻乾燥机

(2020-02-09 12:51:53) 百科综合
真空冷冻乾燥机

真空冷冻乾燥机

真空冷冻乾燥机适用于高档原料药,中药饮片,生物,野生蔬菜,脱水蔬菜、食品、水果、化工、药物中间体等物料的乾燥。冷冻真空乾燥是真空冷冻乾燥机将製冷系统,真空系统,导热油加热系统,排湿系统组合一体,推出的一种新型箱体结构,较大地利用箱体记忆体放物料空间进行乾燥的冷冻真空乾燥。

基本介绍

  • 中文名:真空冷冻乾燥机
  • 适用于:中药饮片、海鲜、野生蔬菜
  • 系统:製冷系统、真空系统
  • 特点:可使乾燥后粉体拥有良好的分散性

套用

1.真空冷冻乾燥机适用于高档原料药、中药饮片、海鲜、野生蔬菜、脱水蔬菜、食品、水果、化工药物中间体等物料的乾燥。
2.真空冷冻乾燥机将製冷系统、真空系统、导热油加热系统、排湿系统组合一体,一种新型箱体结构,较大地利用箱体记忆体放物料空间进行乾燥的冷冻真空乾燥,可使乾燥后粉体拥有良好的分散性。

特点

冷冻真空乾燥过程是无不纯物混入物体,能保持物料的原有成份和活性成份及物料形体不受损。

工作原理

开机后将物料投入物料箱内进行冷冻.物料的冷冻过程,一方面是真空系统进行抽真空把一部分水份带走;另一方面是物料受冻时把某些分子中所含水份排到物料的表面冻结,达到冷冻要求后,由加热系统对物料加热乾燥,通过抽真空把物料中所含的水份带到冷冻捕集箱结冻,达到物料冷冻乾燥要求。
冷冻乾燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。升华指的是溶剂,比如水,像乾冰一样,不经过液态,从固态直接变为气态的过程。冷冻乾燥得到的产物称作冻乾物(lyophilizer),该过程称作冻乾。传统的乾燥会引起材料皱缩,破坏细胞。在冰冻乾燥过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。在冰升华时,它会留下孔隙在乾燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。在实验室中,冻乾有很多不同的用途,它在许多生物化学与製药套用中是不可缺少的。它被用来获得可长时期保存的生物材料,例如微生物培养、酶、血液、与药品,除长期保存的稳定性以外,还保留了其固有的生物活性与结构。为此,冻乾被用于準备用做结构研究(例如电镜研究)的组织样品。冷冻乾燥也套用于化学分析中,它能得到乾燥态的样品,或者浓缩样品以增加分析敏感度。冻乾使样品成分稳定,也不需改变化学组成,是理想的分析辅助手段。冷冻乾燥可以自然发生。在自然情况下,这一过程缓慢而且不可预测。通过冷冻乾燥系统,人们改进、细分了很多步骤,加速了这一过程。

分类

从结构上分

钟罩型冻乾机:冻乾腔和冷阱为分立的上下结构,冻乾腔没有预冻功能。该类型的冻乾机在物料预冻结束后转入乾燥过程时需要人工操作。大部分实验型冻乾机都为钟罩型,其结构简单、造价低。冻乾腔多数使用透明有机玻璃罩,便于观察物料的冻乾情况。
原位型冻乾机:冻乾腔和冷阱为两个独立的腔体,冻乾腔中的搁板带製冷功能,物料置入冻乾腔后,物料的预冻、乾燥过程无需人工操作。该类型冻乾机的製作工艺複杂,製造成本高,但原位型冻乾机是冻乾机发展方向,是进行冻乾工艺摸索的理想选择,特别适用于医药、生物製品及其他特殊产品的冻乾。
a、普通型 b、多歧管型 c、压盖型

从功能上分

普通搁板型:物料散装于物料盘中,适用于食品、中草药、粉末材料的冻乾。
带压盖装置型:适合西林瓶装物料的乾燥,冻乾準备时,按需要将物料分装在西林瓶中,浮盖好瓶盖后进行冷冻乾燥,乾燥结束后操作压盖机构压紧瓶盖,可避免二次污染、重新吸附水分,易于长期保存。
多歧管型:在乾燥室外部接装烧瓶,对旋冻在瓶内壁的物料进行乾燥,这时烧瓶作为容器接在乾燥箱外的歧管上,烧瓶中的物料靠室温加热,通过多歧管开关装置,可按需要随时取下或装上烧瓶,不需要停机。
带预冻功能型:物料预冻过程,冷阱作为预冻腔预冻物料,在乾燥过程,冷阱为捕水器,捕获物料溢出的水分。带预冻功能的冻乾机,冷冻乾燥过程物料的预冻、乾燥等均在冻乾机上完成,冻乾机使用效率高,节省了低温冰柜的费用。

选购参数

冻乾麵积

冻乾机型号中的数字代表该型号冻乾机的冻乾麵积,例如,LGJ-18C型冻乾机的冻乾麵积为0.18㎡。用户应根据自己的需要,通过计算来确定需用多大冻乾麵积的冻乾机。例如每批需冻乾1.8公斤(升)液体量的产品,用物料盘装载物料,每盘装载10㎜厚,则可计算得冻乾板层的负荷面积:
A(面积,㎡)=V(体积,m)/H(高度,m)=0.0018m/0.01m=0.18㎡
即需选用板层负荷面积为0.18㎡的冻乾机。

冷阱温度

冷阱是冷冻乾燥过程捕获水分的装置,理论上讲,冷阱温度越低,冷阱的捕水能力越强,但冷阱温度低,对製冷要求高,机器成本及运转费用高。实验系列冷冻乾燥机的冷阱温度主要有-45℃左右、-60℃左右、-80℃左右等几个档次。冷阱温度为-45℃的冻乾适用于一些容易冻乾的产品,冷阱温度为-60℃左右的冻乾机适用于大部分产品的冻乾,冷阱温度为-80℃的冻乾适用于一些特殊产品的冻乾。冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明显,冷阱温度低于-55℃,冷阱的捕水能力提升不明显。因此,在没有特殊需求的情况下,选用冷阱温度-60℃左右是理想的选择。四环冻乾机中LGJ-10D型冷冻乾燥机的冷阱温度≤-55℃,LGJ-18系列、LGJ-25系列的冷冻乾燥机的冷阱温度≤-60℃,并且採用混合工质製冷技术,在同样制冷机组的情况下,製冷温度低、製冷量大、工作稳定性高、故障率低。四环冻乾机还包括有冷阱温度≤-45℃的LGJ-10型冷冻乾燥机,适用于一些容易冻乾的产品的冻乾。LGJ-50C型冷冻乾燥机的冷阱温度≤-80℃,特别适用于医药和特殊产品的冻乾。
3、降温速率
降温速率体现製冷系统的製冷能力,在空载情况下,冷阱温度应在1小时内达到指标规定的最低温度。例如,冷阱温度≤-60℃的冻乾机,机器从打开製冷开始计时,冷阱温度达到-60℃的时间应不大于1小时。
4、极限真空度
极限真空度体现冻乾机的泄漏情况及真空泵的抽气效率。冻乾箱的真空度,过去的观点认为真空度是越高越好,行业内的观点认为真空度应在一个合理的範围之内。真空度太高了,不利于传热,乾燥速度反而下降,但无论如何冻乾箱的空载极限真空度应达到15Pa以上。
5、抽真空时间
冻乾箱空载的抽空速度,应在半小时之内从大气压抽到15Pa。
6、板层温度均匀性及平整度:
板层温度的均匀性和平整度,对产品质量的均一性有很大的影响,温度均匀性和平整度越好,则冻乾产品质量的均一性也越好。冻乾机搁板温度控制有加热器型和中间流体型,採用中间流体控制板层的冻乾机搁板温度均匀性和平整度好,这种冻乾机板层为空心夹层结构,板层的製冷和加热均通过中间流体在板层内部的流体通道循环来实现,因此板层温度均匀一致。四环冻乾机中LGJ-50C型冷冻乾燥机就採用搁板中间流体的技术。钟罩型冻乾机的搁板温度控制基本上都是採用加热器,板层温度一致性稍差。但总体而言,医药用冻乾机板层温差应控制在±1.5℃,板内温差为±l℃ ,食品冻乾机可适当放宽。
7、控制系统
冻乾机的控制系统类型及功能各异,对于实验系列的冻乾机,主要套用于物料的冻乾工艺摸索和少量试生产。因此,控制系统应可实时显示冻乾过程参数并自动记录;设定、修改及有效地执行冻乾工艺程式;具备通讯接口,便于数据採集、保存。

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