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冷冻式空气干燥机的工作原理是什么?

来源:www.haichao.net  时间:2023-06-13 10:33   点击:57  编辑:admin   手机版

一、冷冻式空气干燥机的工作原理是什么?

冷冻式干燥机的工作原理:潮湿高温的压缩空气流入前置冷却器(高温型专用)散热后流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换,使进入蒸发器的压缩空气的温度降低。换热后的压缩空气流入蒸发器通过蒸发器的换热功能与制冷剂热交换,压缩空气中的热量被制冷剂带走,压缩空气迅速冷却,潮湿空气中的水份达到饱和温度迅速冷凝,冷凝后的水分经凝聚后形成水滴,经过独特气水分离器高速旋转,水分因离心力的作用与空气分离,分离后水从自动排水阀处排出。经降温后的空气压力露点最低可达2℃。降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温潮湿热空气进行热交换,经热交换的冷空气因吸收了入口空气的热量提升了温度,同时压缩空气还经过冷冻系统的二次冷凝器(同行独有的设计)与高温的冷媒再次热交换使出口的温度得到充分的加热,确保出口空气管路不结露。同时充分利用了出口空气的冷源,保证了机台冷冻系统的冷凝效果,确保了机台出口空气的质量。冷冻式干燥机(Refrigerateddryers)是利用冷冻原理制成的压缩气体除水净化设备,来自管网上游含有大量饱和水汽的压缩气体经过冷却处理后,绝大部分水蒸汽冷凝成液态水滴,经气水分离后被除去,所获的干燥压缩气体能够满足绝大部分工业的需要与吸附式干燥机不同的是,冷冻式干燥机在除水过程中,能顺便除去压缩气体中的一部分油雾。它对压缩气体的前置预处理要求没吸附式干燥机那样严格。

二、什么是冷冻干燥?冷冻浓缩?原理各自是什么?有什么特点?

冷冻干燥就是把含有大量水分物质,预先进行降温冻结成固体,然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来,而物质本身剩留在冻结时的冰架中。

其原理是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程.冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。

三、冻干机原理与维修?

冻干机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。实验室冻干机升华指的是溶剂,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。

冻干机工作原理: 

冻干机是将含水物品预先冻结,然后将其水分在真空状态下升华而获得干燥物品的一种技术方法。经冷冻干燥处理的物品易于长期保存,加水后能恢复到冻干前的状态并保持原由的生化特性。对于热敏物质如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品,冷冻干燥技术更能显示其优越性。

冻干机有着成熟的制造工艺,高超的温控技术,极限的超低温度,高效的售后维护。在当下,冻干机是冻干机温度创新的中坚力量,目前已经 达到零下200度。小型冻干机在产品的营养保存、保鲜上有着较大的优势,且对一些特殊物品,也提供了要求的工作环境,温度越低,物品升华的速率越高,实验效果也越好。

小型冻干机的冻干样品在冻干分层后下层wei缩,或者整个制品wei缩。一部分产品冻的很好,一部分wei缩成很少的几乎是空瓶,这是怎么回事?

可能原因分析:

没有预冻好,升华过快;有可能是局部温度过高或压力过大导致局部溶了。

如果药品溶质比较少,比较容易出现此类问题。

发生wei缩的产品胶塞是否密封的很好,反之如果产品比较容易吸潮也会发生此类现象。主要原因是下面的物料没有干燥透,出仓后,支持的物料中的冰块融合而出现塌陷。很有可能是物料进仓后加热过快过早,物料共晶点未达到,物料底层发生了沸腾现象。升温加快,水分没脱完,造成下部融化。可能药品的玻璃化的温度偏低,建议在处方上找原因。

对于下层为什么会比上层疏松,能看见明显的孔道因为水分的升华是从上层开始的,当升温到共晶点以上时,下层的制品水分因吸热后没有及时升华导致部分自溶所造成。这是正常的,因为我们使用的冻干技术是需要一定时间的,在这个冻结的时间中,有些微溶的物质不就结晶析出沉淀在物料的下层吗,这样就造成了物料冻结好后,上层和下层是不一样的升华温度要求,升华原因造成的。解决方法,一次升华温度下调,并延长升华时间。

升温快了一些,水分没脱完,造成下部融化。升温过快不等物料中水分全数升华或脱负后,而底部水分多的料层出现局部融化。适当延长干燥时间可以有效避免此类现象。

小型冻干机的原理是基于水的三态变化,水有固态、液态和气态,三种状态既可以相互转换又可以共存。当水在三相点(温度为0.01℃,水蒸气压为610.5Pa时),水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的融化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。

四、冷干机的工作原理是什么?

冷干机是采用降温结露的工作原理,对压缩空气进行干燥的一种设备。主要由热交换系统、制冷系统和电气控制系统三部分组成。

从空压机出来的热而潮湿并含有水份的压缩空气首先经过空气对空气热交换器预冷却;然后经过预冷却的空气,在空气对冷媒热交换器被冷干机的冷冻剂循环回路进一步冷却,与已经从蒸发器出来被冷却到压力露点的冷空气进行热交换,使压缩空气的温度进一步降低。

之后压缩空气进入蒸发器,与制冷剂进行热交换,压缩空气的温度降至0℃-8℃,空气中的水份在此温度下析出,通过冷凝器将压缩空气中冷凝出的水分油和杂质分离,通过自动排水器将其排出机外。

而干燥的低温空气则进入空气对空气交换器进行热交换,温度升高后输出,能有效地防止管路结露现象的发生,旁通阀能根据负荷变化的要求自动调节冷煤的通过量。

五、新芝10nd冷冻干燥机使用说明?

关于这个问题,新芝10nd冷冻干燥机使用说明:

1. 准备工作:将新芝10nd冷冻干燥机放在平稳的地面上,插上电源,接上水管,打开水源开关,待水箱内水位达到标准线时,可开始使用。

2. 样品准备:将需要干燥的样品放在预冷器中进行预冷处理,待样品温度降至冷冻点以下后,将样品放入干燥室内。

3. 操作步骤:按下启动按钮,系统开始运转,将温度设定在合适的范围内,根据需要调节干燥时间和真空度,启动真空泵,待干燥时间结束后,关闭真空泵,待干燥室内压力升高后,打开干燥室门取出样品。

4. 注意事项:在使用过程中,要注意保持设备的清洁和卫生,及时清理干燥室内的水分和残留物,定期进行维护保养,以保证设备的正常使用和延长使用寿命。同时,要注意安全操作,避免发生安全事故。

六、冷冻干燥和真空冷冻干燥有什么区别?

真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低的温度(-10℃~-50℃)下冻结成固态,然后在真空(1.3~13帕)下使其中的水分不经液态直接升华成气态,最终使物料脱水的干燥技术。我国是原料药生产大国,因此该技术应用前景十分广阔。但是,应当引起注意的是,近年来真空冷冻干燥技术在我国推广得非常迅速,相比之下,其基础理论研究相对滞后、薄弱,专业技术人员也不多。并且,与气流干燥、喷雾干燥等其他干燥技术相比,真空冷冻干燥设备投资大,能源消耗及药品生产成本较高,从而限制了该技术的进一步发展。因此,切实加强基础理论研究,在确保药品质量的同时,实现节能降耗、降低生产成本,已经成为真空冷冻干燥技术领域当前面临的最主要的问题。 ■技术优势突出 由于真空冷冻干燥在低温、低压下进行,而且水分直接升华,因此赋予产品许多特殊的性能。如真空冷冻干燥技术对热敏性物料亦能脱水比较彻底,且经干燥的药品十分稳定,便于长时间贮存。由于物料的干燥在冻结状态下完成,与其他干燥方法相比,物料的物理结构和分子结构变化极小,其组织结构和外观形态被较好地保存。在真空冷冻干燥过程中,物料不存在表面硬化问题,且其内部形成多孔的海绵状,因而具有优异的复水性,可在短时间内恢复干燥前的状态。由于干燥过程是在很低的温度下进行,而且基本隔绝了空气,因此有效地抑制了热敏性物质发生生物、化学或物理变化,并较好地保存了原料中的活性物质,以及保持了原料的色泽。 ■加强基础理论研究 目前,我国真空冷冻干燥设备趋于完善,但与发达国家相比,该技术基础理论的研究显得滞后和薄弱,阻碍了技术应用水平的提高。因此,研究的重点正向这方面转移。目前,研究的焦点集中在真空冷冻干燥的物性参数及其影响因素、过程参数、过程机理和模型、过程优化控制等的研究。 真空冷冻干燥技术的基本参数包括物性参数和过程参数,它们是实现真空冷冻干燥过程的基础。这些数据的缺乏会使干燥过程难以实现针对原料的优化,不能充分发挥系统效率。物性参数指物料的导热系数、传递系数等。这方面的研究内容包括物性参数数据的测定及测定方法,以及环境条件压强、温度、相对湿度和物料颗粒取向等对物性参数的影响。过程参数包括冷冻、供热和物料形态等有关参数。对冷冻过程的研究意在为系统找到最优冷冻曲线。供热过程的研究则集中在两方面:一是对原料载体的改良;二是加热方式(传热方式和供热热源)的选择。确定恰当的物料形态也是重要的研究内容,它包括原料的颗粒形态和料层厚度等。 从热量传递和质量传递入手研究真空冷冻干燥的机理,并建立相应的数学模型,有助于找出过程的影响因素,预测时间、温度及蒸气压强的分布状况。目前的研究主要限于均质液相,并提出了一些数学模型,如冰前沿均匀退却模型、升华模型、吸附-升华模型等。这些模型虽然对真空冷冻干燥的过程作了不同程度的描述,但在实际应用中仍然存在许多限制条件。过程优化控制是建立在上述数学模型的基础上的。控制方案又有准稳态模型和非稳态模型之分。 ■严控生产工艺 由于生物制品和药品的冻干工艺比较复杂,为保证冻干产品的质量和节能,在生产过程中需要严格控制预冻温度、升华吸热等,使冻干过程各阶段按照预先制订的工艺路线工作。 *应用提示一:保持合理的预冻温度 在真空冷冻干燥过程中,需要先对被干燥的药品进行预冻,然后在真空状态下,使水分直接由冰变为气而使药品干燥。在整个升华阶段,药品必须保持在冻结状态,否则就不能得到性状良好的产品。在药品预冻阶段,要严格控制预冻温度(通常比药品的共熔点低几度)。如果预冻温度不够低,则药品可能没有完全冻结,在抽真空升华时会膨胀起泡;若预冻温度太低,不仅会增加不必要的能量消耗,而且对于某些生物药品,会降低其冻干后的成活率。 *应用提示二:关注升华吸热 在干燥升华阶段,物料需要吸收热量(每克冰完全升华成水蒸气约吸收2.8千焦耳的热量)。如果不对药品进行加热或热量不足,则在水分在升华时会吸收药品本身的热量而使药品的温度降低,致使药品的蒸气压降低,于是引起升华速度的降低,整个干燥的时间就会延长,生产率下降;如果对药品加热过多,药品的升华速率固然会提高,但在抵消了药品升华所吸收的热量之后,多余的热量会使冻结药品本身的温度上升,使药品可能出现局部甚至全部熔化,引起药品的干缩起泡现象,整个干燥就会失败。 *应用提示三:采用计算机自动化控制 为了获得良好的冻干药品,一般在冻干时应根据每种冻干机的性能和药品的特点,在经过试验的基础上制订出一条冻干曲线,然后控制机器,使冻干过程各阶段的温度变化符合预先制订的冻干曲线。目前,真空冷冻干燥的生产过程控制可借助于计算机来控制生产系统按照预先设定的冻干曲线工作。如计算机对链霉素硫酸盐的冻干过程控制可分为两个阶段:第一阶段,在低于熔点的温度下,将水分从冷冻的物料内升华,约有98%~99%的水分均在此时被除去。第二阶段,将物料温度逐渐升到或略高于室温,经此阶段水分可以减少到低于0.5%。此过程预冻温度为-40℃左右,时间约两小时。冻干药品的干燥升华阶段,物料温度约为-30℃~-35℃,绝对压强约为4~7帕。链霉素的最终干燥温度可升至40℃,总干燥时间约18小时。采用计算机自动化控制系统,有助于保证药品符合质量要求。

七、冷冻干燥机的干燥室是干嘛的?

冷冻干燥机的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下,然后在真空条件下使物品中的固态水份(冰)直接升华成水蒸气,从物品中排除,使物品干燥,不过冷冻干燥机成本比较高,如今一般都使用模芯干燥机,维护比较方便,而且耗能低。

八、冷冻干燥机的使用方法?

1、冷冻干燥机利用冷冻干燥技术,即是将含水物质,先冻结成固态,而后使其中的水分从固态升华成气态,以除去水分而保存物质的方法。

2、具体在使用时,首先要对冷冻干燥机各部件进行彻底的清洁,以便保持设备的良好状态,以及卫生条件。

3、在进行设备清洁操作时,注意不同的部件要使用不同的清洁液进行清洁,一般不锈钢的部件使用乙醇进行清洗,有机玻璃使用生理盐水进行清洗,安瓿瓶用超声波清洗机进行清洗。

4、其次,在正式开始使用前,必须要先进行预冻,以便达到良好的脱水效果。

5、具体的预冻操作,需要准备低温冰箱,将温度设置到零下40摄氏度,或者是零下80摄氏度后,把准备干燥的物品置于低温冰箱或液氮中,一般需要四个小时左右,可以直接从外面进行观察到,物品完全冰冻结实后,才可进行冷冻干燥的实验,把物品迅速移动到冷冻干燥机托盘之内,以保证冷冻干燥效果。

6、最后需要注意的是,在冷冻干燥机在正式使用前必须检查真空泵以及原位型冷冻干燥机玻璃罩的气密性,以及冷冻干燥机主机与真空泵之间由绿色的真空管连接处的密封性(可以涂抹适量真空脂)。

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