真空冷冻干燥机利用真空干燥原理制造而成,是目前物质脱水的一种较为先进的设备。具有结构紧凑合理,维护便利,全自动控制、操作简便等优点,广泛用于医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和植物标本制作等领域。
真空冷冻干燥机的组成:
通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。
1、干燥仓
集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器,物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的,物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的,按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料,每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头,用以监测整个冻干过程中的物料温度。
2、捕水器(冷井)
是凝结升华水气的密闭装置,通常位于干燥仓后部,内部有一个较大面积的金属吸附面,从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上,吸附面的工作温度可达-45℃~-65℃,冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒,内部盘有冷凝管,分别与制冷机组相连,组成制冷循环系统。
3、加热系统
冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热,使物料不断的受热升华,从而达到规定的含水率要求。冻干机加热系统的加热方法主要分为接触式加热与辐射式加热。
在接触式加热中,采用的是循环介质加热法,当加热系统工作时,先对循环液进行加热,液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热,管道泵开启后,可将循环液送入干燥箱内搁板中,对搁板加热,然后返回液箱进行加热循环。
而在辐射式加热中我们通常采用蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板最高温度可达+120℃。
4、真空系统
真空系统由多级真空泵或水环泵及罗茨真空泵组成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必须先启用真空泵或水环泵,使其工作一段时间,当系统中的真空度达到1Kpa以下时,再自动启动罗茨泵。真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。真空系统的真空表可使用电接点真空表,可根据预先选定的真空度值,自动控制罗茨泵的启动。
5、制冷系统
冻干机制冷系统由制冷压缩机组,R22或R404a制冷剂组成。通常冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一套制冷系统。当系统工作,接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时,冷凝盘管的表面温度可达-35~-65℃,可根据客户需求采用低温螺杆式或双级活塞式制冷压缩机组,通常双级活塞式压缩机制冷效果更好,制冷温度更低。
6、电气控制系统
本设备电气控制系统由PLC、触摸屏、控制柜、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。它的功能是对冻干机进行手动或自动控制,控制设备正常运转。
真空冷冻干燥机也称为冻干机,是目前比较先进的一种干燥设备,可用于食品、医药、化工新材料的冻干制备。
真空冷冻干燥机高压报警是冷冻干燥机制冷系统常见的故障之一,出现高压报警的主要原因有:
①冷却水水温过高或冷却水量不足。
解决办法:降低冷却水温度或增加水流量。
②冷凝器内部结垢,导致换热效率降低。
解决办法:清洗冷凝器的冷却水管路。
③压缩机工作时,低压管道发生泄漏,从而导致外界空气进入制冷系统。
解决办法:对制冷管道进行检漏,如果在工作中无法实现该项操作,可将水冷凝器上方的截止阀打开,使存在于冷凝器中的空气排放出一部分。
④制冷管道存在未开足阀门或因管道被堵而造成排气不畅的情况。
解决办法:将压缩机管道上的阀门开启到最大。
及时发现并处理冷冻干燥机出现的故障问题,有利润延长其使用寿命,且不影响冻干的品质。如有其它故障问题,也可以及时向上厂家反馈。
冷冻真空干燥是将制冷系统,真空系统组合一体,推出的一种新型冷冻干燥装置。
原 理
冷冻干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,像干冰一样,不经过液态,从固态直接变为气态的过程。
冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干。
传统的干燥会引起材料皱缩,破坏细胞。在冰冻干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,它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。
冷冻干燥机的应用
在实验室中,冻干有很多不同的用途,它在许多生物化学与制药应用中是不可缺少的。
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,冻干被用于准备用做结构研究(例如电镜研究)的组织样品。
冷冻干燥也应用于化学分析中,它能得到干燥态的样品,或者浓缩样品以增加分析敏感度。
冻干使样品成分稳定,也不需改变化学组成,是理想的分析辅助手段。
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