中試凍干機是一種用于制備高質(zhì)量?jì)龈僧a(chǎn)品的設備,它將液態(tài)物質(zhì)通過(guò)真空冷凍和真空干燥的過(guò)程轉化成干燥粉末。它主要包括三個(gè)步驟:冷凍、真空和加熱。首先,將待處理物料置于冷凍裝置中,使其溫度迅速降低至冰點(diǎn)以下,以冷凍物料并形成冰晶。接下來(lái),將真空系統啟動(dòng),降低系統內的壓力,使水分從冰晶直接轉變?yōu)樗羝?,通過(guò)升華的方式從物料中脫離出來(lái)。最后,在加熱系統的作用下,將冷凍干燥物料恢復到正常溫度,并進(jìn)行收集和包裝。
一、組成部分
1.真空冷凍系統:包括制冷系統、冷凍板、流量控制器和傳感器等組件,用于將樣品迅速冷凍到低溫狀態(tài)以防止其腐壞。
2.真空干燥系統:包括真空泵、干燥腔、加熱板和傳感器等組件,用于將冷凍的樣品在真空中逐漸脫水和干燥,使其轉變?yōu)楦稍锓勰?br />
3.控制系統:包括計算機、觸摸屏和傳感器等設備,用于監測和控制各項工作參數,如溫度、壓力、流量等,以確保設備穩定運行。
二、性能特點(diǎn)
1.凍干機的容量、規格,包括擱板面積、冷凝器的捕水量、擱板尺寸、擱板間距等,都應與生產(chǎn)量的大小相匹配。
2.擱板正反面都要相當平整,板溫應均勻,一般板與板之間,板的每個(gè)點(diǎn)溫差應控制在±內,才能保證整批產(chǎn)品質(zhì)量均一。
3.冷凝器的溫度,應能在1.5h內就可降至所需的溫度,一般在以下。如果達不到要求,說(shuō)明冷凝器捕集水蒸汽的能力不夠。
4.箱體的真空度,空箱測定,應在30min內達到6pa,并保證密閉不泄漏。
5.箱體應采用不銹鋼材質(zhì),設計應合理優(yōu)美,不僅方便清洗,而且要高度耐腐蝕。
6.凍干機附屬的一些裝置
6.1壓塞裝置,用于凍干后在箱內整箱壓塞,可減少生產(chǎn)環(huán)節,又減少污染機會(huì )。板層能上下自由移動(dòng),有利于箱內清洗,容易接近箱內各個(gè)部位。
6.2有泄漏裝置,,用于控制箱內的真空度,有控制的滲入氮氣或清潔空氣,,它將有利于二次干燥階段時(shí)制品的升溫,可縮短凍干周期2~3h。
6.3控制系統。主要的是控制擱板溫度,可通過(guò)記錄儀記錄和保存產(chǎn)品溫度、擱板溫度、冷凝器溫度、箱體真空度等。當然聯(lián)鎖報警也是很關(guān)鍵的,可提高操作的可靠性,避免產(chǎn)品在操作或配套設施出錯時(shí)蒙受損失。
三、工作原理
中試凍干機的工作原理是將液態(tài)物質(zhì)通過(guò)真空冷凍和真空干燥的過(guò)程轉化成干燥粉末。具體過(guò)程如下:
1.樣品制備:將待處理物質(zhì)在預處理過(guò)程中進(jìn)行研磨、混合和加工處理,以符合干燥要求。并將處理后的物質(zhì)倒入中試凍干機內。
2.真空冷凍:通過(guò)真空系統對中試凍干機內的物質(zhì)進(jìn)行冷凍處理,將液態(tài)物質(zhì)制成冷凝固態(tài)物質(zhì)。實(shí)現脫水的同時(shí),避免了冷凍過(guò)程中可能發(fā)生的膨脹和變形現象。
3.真空干燥:在真空氛圍下進(jìn)行蒸發(fā)過(guò)程,將固態(tài)物質(zhì)瞬間蒸發(fā)成氣態(tài),實(shí)現干燥效果。同時(shí),真空環(huán)境也有助于減低干燥溫度,保持物質(zhì)的品質(zhì)。整個(gè)干燥過(guò)程中,加熱板的溫度和氣流的速度會(huì )逐漸升高。通過(guò)自動(dòng)控制系統可以確保凍干的速度和干燥的過(guò)程可控。
4.干燥完成:當干燥溫度和干燥時(shí)間到達預先設定的值時(shí),設備會(huì )自動(dòng)停止運作,提示用戶(hù)取出制備好的干燥品。
四、操作流程
1.準備工作:對中試凍干機進(jìn)行檢查,排除可能存在的故障,將凍干機接通電源等。
2.準備樣品:對待處理物質(zhì)進(jìn)行處理,以符合干燥要求。將處理好的物質(zhì)倒入干燥腔內。
3.設定參數:運行人員通過(guò)計算機或操縱屏幕,設定溫度、壓力、干燥時(shí)間和加熱板的功率等參數。
4.開(kāi)始凍干:將設備接通,啟動(dòng)真空冷凍系統,保持真空狀態(tài)下干燥腔達到預設的冷凍溫度。
5.干燥:凍干完成后,啟動(dòng)真空干燥系統并調整工藝參數,開(kāi)始干燥。通過(guò)設備內的觸摸屏和計算機對工作參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,并進(jìn)行必要的調整。
6.完成干燥:干燥完成后,關(guān)閉真空干燥系統并將制備好的干燥物品取出。
7.清潔設備:將中試凍干機清潔干凈并做好保養,待下次使用。
五、注意事項
1.操作人員需要注意安全,在使用設備前,確保已進(jìn)行必要的培訓和知識學(xué)習,遵守設備使用的相關(guān)安全規范。
2.設備內外要保持清潔,隨時(shí)檢查設備各部分的連結和運作情況,如出現損壞或異常,應及時(shí)進(jìn)行維修和更換。
3.每次使用前,運行人員需要對設備進(jìn)行檢查和磨合,并對所需的干燥參數進(jìn)行比對,確保計算機或操縱屏幕輸入的參數正確。
4.在設備運行期間,應隨時(shí)檢驗真空干燥系統的密封性,不允許因為滲漏導致真空降低。