冷凍幹燥是利(lì)用升華的原(yuán)理進行幹燥的一種技術,是將被幹燥的物質在低溫(wēn)下快速凍結,然後在適當的真空環境(jìng)下,使凍結的(de)水分子直接升華成(chéng)為(wéi)水蒸氣(qì)逸出(chū)的過程. 冷(lěng)凍幹燥得到的產物稱作凍幹物(lyophilizer),該過(guò)程稱作凍幹(lyophilization)。
物質(zhì)在幹燥前始(shǐ)終處於(yú)低溫(凍結狀態),同時冰晶均勻分布於物質中(zhōng),升華過程不會因脫水而發生濃縮現象,避免了(le)由水蒸(zhēng)氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。幹燥物質呈幹(gàn)海綿多(duō)孔狀,體積基本不變,極(jí)易溶於(yú)水而恢複(fù)原狀。在^大程度上防止幹燥物(wù)質的理化和生(shēng)物學(xué)方麵的變性。
各層加熱盤上均有熱載(zǎi)體進出口管,一般上部幾層采用低壓飽和蒸汽或熱水、熱油串聯(lián)、並聯或串並聯輸入加熱,控(kòng)製各層溫度;而底部(bù)二層通入冷卻水,以降低產品(pǐn)溫度,回收熱量(liàng),確(què)保質量。加熱盤按一定的間距(jù)固定在筒(tǒng)體框架上,呈水(shuǐ)平置放,其間每層均裝有十字臂架,上下(xià)兩層錯位45°交錯固定在中心主軸上,並由蝸輪(lún)減速器、無級變速器及電機等驅動(dòng),以0.6~3.7(r/min)緩慢(màn)地轉動。每根(gēn)臂架上裝有(yǒu)多支(zhī)可拆式鏵犁形耙葉或者平(píng)刮板,呈等距排列。耙葉采用鉸接及簧片擺動結構,使其底(dǐ)刃在盤麵上隨偶浮動,並可根據物(wù)料性狀任意調(diào)節耙葉角度,以確保物料在盤麵上不斷向前推進。
被幹燥物料從頂部圓盤加料器連續地加到設備內^上麵第一層小加熱盤的內圈盤麵上(shàng),在回轉耙葉的機械作用下,一邊翻滾攪拌,一邊從內向(xiàng)外不斷向前移動,呈鋸齒形(xíng)布滿整個盤麵上,得到接觸加熱幹燥;然後物料從外緣跌落到下麵第二層大加(jiā)熱盤外圈盤麵下,在反向安裝的耙葉作用下,又從外向內循序移到內緣,落到第三層小加熱盤的內圈盤麵上。以此類推,這樣物料一層(céng)一層地自上而下地逐層移動,連續得到加熱幹燥。
被蒸發的濕分(fèn)與設備內尾氣混合從上部出口自然排出,^終幹料落到下盤上(shàng),由耙葉刮到底部卸料口連續排出,獲得合格的幹燥成品。根據(jù)產品性(xìng)能、幹燥要求和處理量大小,板式幹(gàn)燥機采用了主軸無級調速、手動調節(jiē)圓盤加料器調節套高(gāo)度,控製各層加熱盤溫度分布,末期冷卻降溫等(děng)一係列措施(shī),發揮了(le)板式幹燥機的優越(yuè)性能。
真空幹燥機-機械使(shǐ)用
微波真空幹燥機
真空幹燥機(jī)係由製冷係統、真空係統、加熱係統、電器儀表控製係(xì)統所組成。主要部件為幹燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的(de)工作原理是將被幹燥的物(wù)品先凍結到三相點(diǎn)溫度以下,然後在真空條件下使物品中的固態水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品幹燥。物料經前處理後,被送入速凍倉凍(dòng)結,再送入幹燥倉升華(huá)脫水,之後在後處理車間包裝。真空係統為升華(huá)幹燥倉建立低氣壓條件,加熱係統向物料提供升華潛熱,製(zhì)冷係統(tǒng)向冷阱和幹燥室(shì)提供所需的冷量。
設備采用高效輻射加熱,物料受熱均勻;采用高效捕水冷阱,並可實現快速(sù)化霜;采用高效(xiào)真空機組,並可實(shí)現油水分離;采用並聯集中製冷係統,多路按需供冷,工況穩定,有利節(jiē)能;采(cǎi)用人工(gōng)智能控製,控製精度高,操作方便。對凍幹製品的質量要求是:生物活性不(bú)變(biàn)、外(wài)觀色澤均勻、形態飽滿(mǎn)、結構牢固、溶解速度快,殘餘水分低(dī)。要獲得高質量的製品,對凍幹的理論和工(gōng)藝應有一個比(bǐ)較全麵的了解。
凍幹真空幹燥工藝包括預凍、升華和再凍幹三個分階段。合理而有效地縮短凍幹的周期在工業生產上具有明顯的經(jīng)濟價值。 真空幹燥機(jī)在密封的夾層中通入熱能源(如熱水、低(dī)壓蒸汽或導熱油),熱量以內殼傳給被幹燥物料。在動力驅動下,罐體作緩慢旋轉,罐內物料不斷地混合,從(cóng)而達到強化幹燥的目的。物料處於真空狀態,大氣壓下降使物料表麵的水份(溶劑)達到飽和狀態而蒸發,並由真空泵及(jí)時排出。
物料內部的水份(溶劑)不斷地(dì)向表麵滲透、蒸發、排出,三個過程不斷進行,物料在很短時間達到幹燥目的。設備主(zhǔ)要由筒體和(hé)框架、大小空心(xīn)加熱盤、主軸、十字臂及耙葉、圓盤加料器、下料盤及成品出口、尾氣出口、熱載體進出口(kǒu)管(guǎn)、檢視(shì)門、蝸輪減速器、無級變速器及電機等所組成。設備主要構件是空心加熱盤,中空部焊有折流隔板加(jiā)強,既增加剛度和強度,又提高傳熱效果,發揮了傳導(dǎo)幹燥熱能利用率高的優(yōu)點。
新聞來源:http://www.frdryer.com 推薦閱讀:淺析旋轉式壓片機的常用吸塵裝置