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真空冷冻干燥机运行时与温度之间有何关联?

编辑:上海般诺生物科技有限公司时间:2020-08-19

  真空冷冻干燥机运行时与温度之间有何关联?


  真空冷冻干燥机是针对目前现有的常规干燥及烘箱,进行改造升级换代而设计,主要由制冷系统和真空系统两部分组成。利用干燥原理,通过将湿物料冻结到共晶点温度下,使物料中的水分变成固态冰,然后在较高真空环境下,通过给物料加热,将冰直接升华成水蒸气,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝,从而达到物质脱水干燥的目的。由于其特点众多适用范围广,所以备受客户青睐。


  一般情况下对冻干制品的质量要求是:生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快,残余水分低。要获得高质量的制品,对冻干的理论和工艺应有一个比较全面的了解。冻干工艺包括预冻、升华和再冻干三个分阶段,合理而有效地缩短冻干的周期在工业生产上具有明显的经济价值。


  本设备是将真空系统、制冷系统、导热油加热系统、排湿系统合为一体的新型设备,可以较大地利用箱体内存放物料空间进行干燥,可使干燥后粉体拥有良好的分散性。该机的操作简单,一般开机后将物料投入物料箱内即可进行冷冻。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干燥,通过抽真空把物料中所含的水份带到冷冻捕集箱结冻,达到物料冷冻干燥要求。


  对于任何仪器的使用来说,想要使其发挥出预期的效果,在使用前不仅仅要对其操作细节有一定的了解,还要了解其关键概念。下面我们就针对真空冷冻干燥机运行过程中几个与温度有关的概念给大家做一些详细解释。


  1.共晶温度


  几种物质组成的混合溶液,在冻结过程中,开始时某些组分结晶析出,使剩下的溶液浓度发生变化。当达到某一温度或温度区域时,其液态和所形成的固态中的组分完全相同,这时的溶液称为共晶溶液,这时的温度或温度区间称为该溶液的共晶点或共晶区,也称为完全固化温度,它是产品在冷却过程中从液态结束转向固态的较高温度。共晶温度为冻干过程中预冻应达到的较高温度,一般预冻过程应低于其共晶温度10-20℃。


  2.共溶温度


  固态混合溶液在升温融化过程中,当达到某一温度时,固体中开始出现液态此温度称为溶液的共溶点,或称开始溶化温度。它是产品升温过程中从固态开始出现液态的较低温度。在一次干燥中物料冻结层温度一定要低于共溶点。


  3.塌陷温度:


  真空冷冻干燥机进行冻干时物料中的冰晶消失,原先为冰晶所占据的空间成为空穴,因此冻干层呈多孔蜂窝状海绵体结构。此结构与温度有关。当蜂窝状结构体的固体基质温度较高时,其刚性降低。当温度达到某一临界值时,固体基质的刚性不足以维持蜂窝状结构,空穴的固形物基质壁将发生塌陷,原先蒸汽扩散的通道被封闭,此临界温度称为冻干物料的崩溃温度或塌陷温度。