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1真空冷凍干燥原理

真空冷凍干燥就是把含有大量水分的物質(zhì)，預(yù)*行降溫凍結(jié)成固體，凍結(jié)到物質(zhì)的三相點(diǎn)溫度以下。然后利用固態(tài)升華原理, 在真空條件下使物質(zhì)中的水分以水蒸氣形式從固體中直接升華出來(lái)，而物質(zhì)本身留在凍結(jié)的冰架子中，從而使得干燥制品不失原有的固體骨架結(jié)構(gòu)，保持物料原有的形態(tài)，且制品復(fù)水性*。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫（凍結(jié)狀態(tài)）,同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過(guò)程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。 

2真空冷凍干燥技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，因此在對(duì)于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。如蛋白質(zhì)、微生物之類，不會(huì)發(fā)生變性或失去生物活力。
（2）在凍干過(guò)程中，微生物的生長(zhǎng)和酶的作用無(wú)法進(jìn)行。因此能保持原來(lái)的性狀。
（3）在低溫下干燥時(shí)，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成份和受熱變性的營(yíng)養(yǎng)成分損失很小，適合一些化學(xué)制品、藥品和食品的干燥。
（4）由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此制品的體積、形狀幾乎不變，保持了原來(lái)的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而*，幾乎立即恢復(fù)原來(lái)的性狀。
（5）在真空下進(jìn)行干燥，物料處于高度缺氧狀態(tài)下，容易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
（6）干燥能排除95-99%以上的水分，使干燥后產(chǎn)品能在常溫狀態(tài)下長(zhǎng)期保存而不變質(zhì)。

3真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用

（1）熱穩(wěn)定性差的生物制品，生化類制品，血液制品，基因工程類制品等藥物凍干；

（2）為保持生物組織結(jié)構(gòu)和活性，*用的皮層、骨骼、角膜、心瓣膜等生物組織的處理；

（3）以保持食物色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分以及能迅速?gòu)?fù)水的咖啡、調(diào)料、肉類、海產(chǎn)品、果蔬的凍干；

（4）在微膠囊制備、藥品控釋材料等方面的應(yīng)用。以保持生鮮物質(zhì)不變性的人參、蜂皇漿、龜鱉等保健品及中草藥制劑的加工；

（5）超微細(xì)粉末功能材料如：光導(dǎo)纖維、超導(dǎo)材料、微波介質(zhì)材料、磁粉以及能加速反應(yīng)工程的催化劑的處理等。

4真空冷凍干燥設(shè)備構(gòu)成

凍干機(jī)

構(gòu)成：凍干設(shè)備通常由干燥倉(cāng)、冷凝器（捕水器）、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成。

干燥倉(cāng)

集抽真空與加熱干燥功能為一體的的密閉容器，物料的升華干燥過(guò)程在干燥倉(cāng)內(nèi)完成的，物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)的，按每平方托盤面積8~12公斤的比例裝料，每一層擱板上都有一個(gè)可供測(cè)量物料溫度的探頭，用以監(jiān)測(cè)整個(gè)凍干過(guò)程中的物料溫度。

捕水器（冷井）

是凝結(jié)升華水氣的密閉裝置，通常位于干燥倉(cāng)后部，內(nèi)部有一個(gè)較大面積的金屬吸附面，從干燥倉(cāng)物料中升華出來(lái)的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其金屬表面上，吸附面的工作溫度可達(dá)-45℃~-65℃，冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內(nèi)部盤有冷凝管，分別與制冷機(jī)組相連，組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。

加熱系統(tǒng)

凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的作用是對(duì)干燥倉(cāng)內(nèi)物料進(jìn)行加熱，使物料不斷的受熱升華，從而達(dá)到規(guī)定的含水率要求。凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的加熱方法主要分為接觸式加熱與輻射式加熱，在接觸式加熱中，我們采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法，當(dāng)加熱系統(tǒng)工作時(shí)，先對(duì)循環(huán)液進(jìn)行加熱，液溫通過(guò)液箱控制調(diào)節(jié)儀選定的溫度自動(dòng)控制加熱, 管道泵開(kāi)啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中，對(duì)擱板加熱，然后返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。而在輻射式加熱中我們通常采用蒸氣加熱，當(dāng)循環(huán)介質(zhì)為硅油時(shí)，隔板高溫度可達(dá)+120℃。

真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)由多級(jí)真空泵或水環(huán)泵及羅茨真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨(dú)使用，必須先啟用真空泵或水環(huán)泵，使其工作一段時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)中的真空度達(dá)到1Kpa以下時(shí)，再自動(dòng)啟動(dòng)羅茨泵。真空泵結(jié)構(gòu)、羅茨泵結(jié)構(gòu)等見(jiàn)說(shuō)明書(shū)。真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點(diǎn)真空表，可根據(jù)預(yù)先選定的真空度值，自動(dòng)控制羅茨泵的啟動(dòng)。

制冷系統(tǒng)

凍干機(jī)制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組（包括：高品質(zhì)進(jìn)口品牌壓縮機(jī)、殼管式水冷冷凝器，油分離器、干燥過(guò)濾器、膨脹閥、電磁閥等組成），系統(tǒng)采用R22或R404a制冷劑。通常凍干設(shè)備的速凍制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系統(tǒng)共用一套制冷系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時(shí)，冷凝盤管的表面溫度可達(dá)-35～-65℃，可根據(jù)客戶需求采用低溫螺桿式或雙級(jí)活塞式制冷壓縮機(jī)組，通常雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)制冷效果更好，制冷溫度更低。

電氣控制系統(tǒng)

本設(shè)備電氣控制系統(tǒng)由PLC、觸摸屏、控制柜、控制儀表、調(diào)節(jié)儀表等自動(dòng)裝置和電路組成。它的功能是對(duì)凍干機(jī)進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制，控制設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。