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真空冷冻干燥机的冷冻干燥过程中为什么要加热
点击次数:478 发布时间:2019-03-19
  真空冷冻干燥机是实验室常用制冷设备之一,也是比较复杂的,比较有技术含量的成熟设备,目前国内已经非常普遍,已进入中试、生产阶段。
 
  真空冷冻干燥机是将制冷系统、真空系统、导热油加热系统、排湿系统组合为一体的,在原料药,生物,脱水蔬菜,食品,水果,化工等物料中做干燥的用途。
 
  很多人也许用过真空冷冻干燥机,但也许还是不明白冷冻干燥机加热型的原理,很多人会问:不是低温干燥吗,为什么干燥过程要加热呢,那还不如直接烘干,其实这是完全不同的干燥方式,下面让我们详细讲解低温冷冻干燥过程中的加热过程:
 
  升华干燥(一次干燥)
 
  将冻结后的产品置于密闭的真空容器中加热,其冰晶就会升华成水蒸气逸出而使产品脱水干燥。干燥是从外表面开始逐步向内推移的,冰晶升华后残留下的空隙变成而后升华水蒸气的逸出通道。已干燥层和冻结部分的分界面(实际上是一薄层)称为升华界面。在生物制品干燥中,升华界面约以1mm/h的速度向内推进。当全部冰晶去除时,升华干燥就完成了,此时可除去水分90%左右。制品中冰的升华是在升华界面处进行的。升华时所需要的热量是由加热设备(通过搁板)提供,从搁板传来的热量由以下几种途径传至产品的升华界面:固体的传导,辐射,气体的对流。
 
  较高搁板温度。
 
  产品升华时受以下几个温度限制:
 
  产品冻结部分的温度应低于产品共溶点的温度。
 
  产品干燥部分的温度要低于其崩解温度或容许的高温度(不烧焦或性变)。
 
  解析干燥(二次干燥)
 
  阶段干燥是将水以冰晶的形式除去的,因此冻干层的温度和升华界面的压力都必须控制在产品共溶点(或崩解温度)以下,才不致使bing晶溶化。但对于吸附水,其吸附能量高,如果不提供足够的能量,水就不可能从吸附中解析出来。因此,这一阶段产品的温度应足够地高,只要不超过允许的高温度,不烧毁产品和不造成产品过热而变性就可。同时,为了使解吸出来的水蒸气有足够的推动力逸出产品,必须使产品内外形成较大的蒸汽压差,因此这一阶段箱体内要保持高真空。第二阶段干燥后,产品残余水分的含量一般可以控制在0.5%-4%之间。
 
  由此可见,加热其实是必要条件,一次比较的冻干过程,一定少不了的两个条件:一个是控制好温度,一个是控制加热。
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