第一節 冷凍幹燥技術原理
幹燥是保持物質不致腐敗變質的方法之一。幹燥的方法有許多,如曬幹、煮幹、烘幹、噴霧幹燥和真空幹燥等。但這些幹燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進行。幹燥所得的產(chan) 品,一般是體(ti) 積縮小、質地變硬,有些物質發生了氧化,一些易揮發的成分大部分會(hui) 損失掉,有些熱敏性的物質,如蛋白質、維生素會(hui) 發生變性。微生物會(hui) 失去生物活力,幹燥後的物質不易在水中溶解等。因此幹燥後的產(chan) 品與(yu) 幹燥前相比在性狀上有很大的差別。而冷凍幹燥法不同於(yu) 以上的幹燥方法,產(chan) 品的幹燥基本上在0℃以下的溫度進行,即在產(chan) 品凍結的狀態下進行,直到後期,為(wei) 了進一步降低幹燥產(chan) 品的殘餘(yu) 水份含量,才讓產(chan) 品升至0℃以上的溫度,但一般不超過40℃。
冷凍幹燥就是把含有大量水分物質,預先進行降溫凍結成固體(ti) ,然後在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來。而物質本身剩留在凍結時的冰架子中,因此它幹燥後體(ti) 積不變,疏鬆多孔。在升華時凍結產(chan) 品內(nei) 的冰或其它溶劑要吸收熱量。引起產(chan) 品本身溫度的下降而減慢升華速度,為(wei) 了增加升華速度,縮短幹燥時間,必須要對產(chan) 品進行適當加熱。整個(ge) 幹燥是在較低的溫度下進行的。
冷凍幹燥有下列優(you) 點:
⑴冷凍幹燥在低溫下進行,因此對於(yu) 許多熱敏性的物質特別適用。如蛋白質、微生物之類不會(hui) 發生變性或失去生物活力。因此在醫藥上得到廣泛地應用。
⑵在低溫下幹燥時,物質中的一些揮發性成分損失很小,適合一些化學產(chan) 品、藥品和食品幹燥。
⑶在冷凍幹燥過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能保持原來的性狀。
⑷由於(yu) 在凍結的狀態下進行幹燥,因此體(ti) 積幾乎不變,保持了原來的結構,不會(hui) 發生濃縮現象。
⑸幹燥後的物質疏鬆多孔,呈海綿狀,加水後溶解迅速而完全,幾乎立即恢複原來的性狀。
⑹由於(yu) 幹燥在真空下進行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質得到了保護。
⑺幹燥能排除95-99%以上的水分,使幹燥後產(chan) 品能長期保存而不致變質。
因此,冷凍幹燥目前在醫藥工業(ye) 、食品工業(ye) 、科研和其他部門得到廣泛的應用。
第二節 凍幹機的組成和凍幹程序
產(chan) 品的冷凍幹燥需要在一定裝置中進行,這個(ge) 裝置叫做米兰竞彩计划官网下载或冷凍幹燥裝置,簡稱凍幹機。
凍幹機按係統分,由製冷係統、真空係統、加熱係統、和控製係統四個(ge) 主要部分組成。按結構分,由凍幹箱或稱幹燥箱、冷凝器或稱水汽凝結器、製冷機、真空泵和閥門、電氣控製元件等組成。圖十三是凍幹機組成示意圖。
凍幹箱是一個(ge) 能夠製冷到-55℃左右,能夠加熱到+80℃左右的高低溫箱,也是一個(ge) 能抽成真空的密閉容器。它是凍幹機的主要部分,需要凍幹的產(chan) 品就放在箱內(nei) 分層的金屬板層上,對產(chan) 品進行冷凍,並在真空下加溫,使產(chan) 品內(nei) 的水分升華而幹燥。
冷凝器同樣是一個(ge) 真空密閉容器,在它的內(nei) 部有一個(ge) 較大表麵積的金屬吸附麵,吸附麵的溫度能降到-40℃~-70℃以下,並且能維持這個(ge) 低溫範圍。冷凝器的功用是把凍幹箱內(nei) 產(chan) 品升華出來的水蒸氣凍結吸附在其金屬表麵上。
凍幹箱、冷凝器、真空管道、閥門、真空泵等構成凍幹機的真空係統。真空係統要求沒有漏氣現象,真空泵是真空係統建立真空的重要部件。真空係統對於(yu) 產(chan) 品的迅速升華幹燥是必不可少的。
製冷係統由製冷機與(yu) 凍幹箱、冷凝器內(nei) 部的管道等組成。製冷機可以是互相獨立的二套或以上,也可以合用一套。製冷機的功用是對凍幹箱和冷凝器進行製冷,以產(chan) 生和維持它們(men) 工作時所需要的低溫,它有直接製冷和間接製冷二種方式。
加熱係統對於(yu) 不同的凍幹機有不同的加熱方式。有的是利用直接電加熱法;有的則利用中間介質來進行加熱,由一台泵(或加一台備用泵)使中間介質不斷循環。加熱係統的作用是對凍幹箱內(nei) 的產(chan) 品進行加熱,以使產(chan) 品內(nei) 的水分不斷升華,並達到規定的殘餘(yu) 含水量要求。
控製係統由各種控製開關(guan) ,指示調節儀(yi) 表及一些自動裝置等組成,它可以較為(wei) 簡單,也可以很複雜。一般自動化程度較高的凍幹機則控製係統較為(wei) 複雜。控製係統的功用是對凍幹機進行手動或自動控製,操縱機器正常運轉,以使凍幹機生產(chan) 出合乎要求的產(chan) 品來。
冷凍幹燥的程序:
⑴在凍幹之前,把需要凍幹的產(chan) 品分裝在合適的容器內(nei) ,一般是玻璃模子瓶、玻璃管子瓶或安瓶,裝量要均勻,蒸發表麵盡量大而厚度盡量薄一些;
⑵然後放入與(yu) 凍幹箱板層尺寸相適應的金屬盤內(nei) 。對瓶裝一般采用脫底盤,有利於(yu) 熱量的有效傳(chuan) 遞。
⑶裝箱之前,先將凍幹箱進行空箱降溫,然後將產(chan) 品放入凍幹箱內(nei) 進行預凍;或者將產(chan) 品放入凍幹箱內(nei) 板層上同時進行預凍;
⑷抽真空之前要根據冷凝器製冷機的降溫速度提前使冷凝器工作,抽真空時冷凝器至少應達到-40℃的溫度;
⑸待真空度達到一定數值後(通常應達到13Pa~26Pa內(nei) 的真空度),或者有的凍幹工藝要求達到所要求的真空度後繼續抽真空1~2h以上;即可對箱內(nei) 產(chan) 品進行加熱。一般加熱分兩(liang) 步進行,第一步加溫不使產(chan) 品的溫度超過共熔點或稱共晶點的溫度;待產(chan) 品內(nei) 水分基本幹完後進行第二步加溫,這時可迅速地使產(chan) 品上升的規定的最高許可溫度。在最高許可溫度保持2h以上後,即可結束凍幹。
一、 米兰竞彩计划官网下载的工作原理
米兰竞彩计划官网下载是一種常用的幹燥設備,通常被用於(yu) 製藥、食品、化妝品等行業(ye) 。幹燥過程中,先將原料物質冷凝為(wei) 固體(ti) ,再在低壓下使其變成氣體(ti) 。這個(ge) 過程中,物質的溫度始終低於(yu) 冰點溫度,從(cong) 而避免了原料的熱性質損失。在真空環境下,水分子很容易變成氣態,把水分從(cong) 器皿中抽出,達到幹燥效果。
二、 米兰竞彩计划官网下载的清理原因
無論是什麽(me) 類型的機械設備,都需要保養(yang) 和清潔,所以米兰竞彩计划官网下载也不例外。以下是其常見的清理原因:
1. 根據使用次數和時間進行定期清理
米兰竞彩计划官网下载在長時間使用後,會(hui) 由於(yu) 廢氣中的水分、有機物、灰塵等汙染物沉積在管路、沉積器及高壓離子閥等設備上,形成灰塵等汙垢,從(cong) 而影響幹燥效果和設備的壽命,甚至導致設備故障。所以,手冊(ce) 上建議進行定期的清理操作,以使設備能夠長時間穩定運行。
2. 確保設備的幹燥效果
灰塵和沉積汙垢會(hui) 對設備的使用和幹燥效果帶來很大的影響。如果汙垢不及時清理,可能會(hui) 導致減弱幹燥效果,從(cong) 而影響產(chan) 量和產(chan) 品質量。因此,需要定期清理管道係統和設備內(nei) 部,確保設備幹淨整潔。
3. 防止設備故障
清潔維護設備不僅(jin) 能夠確保設備嚴(yan) 格執行其分離和實驗性質,還能確保設備管路不堵塞、閥門開放等操作,保證設備的安全性能。此外,如果汙染不可避免的留在設備內(nei) ,有時候可能會(hui) 使設備中的零件失去運行的平衡和失去穩定性,從(cong) 而導致設備故障。
三、 米兰竞彩计划官网下载的清理方法和步驟
針對不同的米兰竞彩计划官网下载,清理方法和步驟可能有所不同,但常見的方法和步驟如下:
1. 管路、沉積器和高壓離子閥清洗
首先要關(guan) 閉真空泵,依次拆卸設備中的各附件部件。先將管路、沉積器和高壓離子閥等清理一遍。使用刷子和清水將沉積在管路、沉積器等清理幹淨。
2. 整體(ti) 部件拆卸清洗
對幹燥室進行清洗時,需要按照操作說明,先關(guan) 閉要開啟的閥門,然後拆卸幹燥室內(nei) 件。清洗時可以使用清水和洗滌劑去除汙漬。
3. 自動上料和卸料清洗
操作該設備時,需先切斷電源,然後分別拆卸自動上料和卸料室的相關(guan) 配件,清洗過程中可以使用清水進行衝(chong) 洗。
4. 稍微充氮測試
所有清理工作完成後,需要進行測試驗收。首先必須將所有的部件重新組裝好並接上幹燥室的電源。然後充入少於(yu) 真空的蒸汽,看看設備是否具備正常運行的狀態。
五、清洗時的注意事項
1. 清潔幹淨設備後,保持設備的幹燥狀況。否則在使用該設備塗上潤滑劑或添加助劑時,可能會(hui) 出現問題,從(cong) 而導致設備進入故障狀態。
2. 不要忽視設備的細節問題。比如,在清理和拆卸設備的過程中,不要破壞設備的部件和結構;清潔結束後需要將所有配件重新組裝好;在組裝好後,要進行測試驗收。
3. 清潔設備時,要注意使用刷子、洗滌劑和清水等工具,確保工具幹淨無汙染。
4. 定期清洗設備時,最好按照操作規程逐級倒退,然後逐級前進,確保進行了完整的清潔。
總之,定期清理能夠確保米兰竞彩计划官网下载的穩定運行,避免不必要的設備故障發生,並提高其幹燥效果。雖然清潔和維護設備可能花費很多時間和精力,但對於(yu) 設備壽命和產(chan) 品質量的長遠效益來說,這是非常有意義(yi) 的。