回收真空冷凍干燥機(jī)之溫度和真空度的要求:
凍干機(jī)板層的制冷溫度范圍和冷凝器溫度大致有三種類型。
一種是冷凍系統(tǒng)采用單級(jí)制冷壓縮循環(huán),板層的制冷溫度約為-35~-40℃。冷凝器的制冷溫度為-50℃左右。這種凍干機(jī)適用于一些容易凍干產(chǎn)品的生產(chǎn)。
另一種是冷凍系統(tǒng)采用雙級(jí)制冷壓縮循環(huán),板層的制冷溫度約為-45~-50℃。冷凝器的制冷溫度為-65℃左右。這種凍干機(jī)適用于大部分產(chǎn)品的凍干。
再一種是冷凍系統(tǒng)采用復(fù)疊式制冷循環(huán),板層的制冷溫度約為-55~-60℃。冷凝器的制冷溫度為-75℃左右。這種凍干機(jī)適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干。
上述溫度范圍的選擇是根據(jù)凍干產(chǎn)品的共晶點(diǎn)所決定的,共晶點(diǎn)低的產(chǎn)品要求板層的制冷溫度低些,冷凝器的溫度也相應(yīng)地低些。
此外,板層溫度的均勻性,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性有很大的影響,溫度均勻性好,則凍干產(chǎn)品質(zhì)量的一致性也越好,因此宜選擇使用中間流體間接制冷板層的凍干機(jī)。這種凍干機(jī)板層為空心夾層結(jié)構(gòu),內(nèi)部有許多流體通道,板層的制冷和加熱均通過(guò)中間流體的循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn),因此板層溫度均勻一致。中間流體是使用對(duì)人無(wú)害、不腐蝕設(shè)備、熱穩(wěn)定性好和對(duì)藥品惰性低粘度硅油。
凍干機(jī)板層的加熱溫度均為70~80℃。所有凍干機(jī)均差不多。
在空載的情況下,凍干箱的降溫速度一般應(yīng)在1~2小時(shí)之內(nèi)達(dá)到指標(biāo)規(guī)定的溫度,冷凝器應(yīng)在1小時(shí)內(nèi)達(dá)到指標(biāo)規(guī)定的溫度。
關(guān)于凍干箱的真空度,過(guò)去的觀點(diǎn)認(rèn)為真空度是越高越好,現(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為真空度應(yīng)在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。真空度太高了,不利于傳熱,干燥速度反而下降。但無(wú)論如何凍干箱的空載極限溫度應(yīng)達(dá)到110-2毫巴以上。使用中若不需要很高的真空度時(shí),可以通過(guò)真空度調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制真空度,使真空度控制在所需范圍之內(nèi),因此真空度調(diào)節(jié)裝置是應(yīng)該選用的。
凍干箱空載的抽空速度,應(yīng)在半小時(shí)之內(nèi)從大氣壓抽到110-1毫巴。2小時(shí)內(nèi)達(dá)到110-2毫巴以上的真空度。
真空冷凍干燥機(jī)基本原理
與其它干燥方法一樣,要保持升華干燥的不斷進(jìn)行,必須滿足兩個(gè)基本條件,即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開始階段,如果物料溫度相對(duì)較高,升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但跟著升華的進(jìn)行,物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度,此時(shí),若沒(méi)有外界供熱,升華干燥便休止進(jìn)行。在外界供熱的情況下,升華所生成的蒸汽如果不及時(shí)排除,蒸汽分壓就會(huì)升高,物料溫度也隨之升高,當(dāng)達(dá)到物料的凍結(jié)點(diǎn)時(shí),物料中的冰晶就會(huì)融化,冷凍干燥也就無(wú)法進(jìn)行了。
供給熱量的過(guò)程是一個(gè)傳熱過(guò)程,排除蒸汽的過(guò)程是一個(gè)傳質(zhì)的過(guò)程,因此,升華干燥過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)傳熱、傳質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。自然界中所發(fā)生的任何過(guò)程都有驅(qū)動(dòng)力,升華干燥中的傳熱驅(qū)動(dòng)力為熱源與升華界面之間的溫差,而傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力為升華界面與蒸汽捕集器(或冷阱)之間的蒸汽分壓差。溫差愈大,傳熱速率愈快;蒸汽分壓差愈大,傳質(zhì)(即蒸汽排除)速率愈快。
凍干時(shí),既要保持產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì),又要獲得較快的干燥速率。升華所需要的潛熱必須由熱源通過(guò)外界傳熱過(guò)程傳送到燥物料的表面,然后再通過(guò)里面?zhèn)鳠徇^(guò)程傳送到物料內(nèi)冰升華的實(shí)際發(fā)生處。所產(chǎn)生的水蒸氣必須通過(guò)里面?zhèn)髻|(zhì)過(guò)程抵達(dá)物料的表面,再通過(guò)外部傳質(zhì)過(guò)程轉(zhuǎn)移到蒸汽捕集器(冷阱)中。任何一個(gè)過(guò)程或幾個(gè)過(guò)程一起都可能成為干燥過(guò)程的“瓶頸",它取決于凍干設(shè)備的設(shè)計(jì)、操作條件以及燥物料的特征。只有同時(shí)進(jìn)步傳熱、傳質(zhì)效率,增加單位體積凍干物料的表面積,才能獲得更快的干燥速率。
水有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種態(tài)相。根據(jù)熱力學(xué)中的相平衡理論,隨壓力的降低,水的冰點(diǎn)變化不大,而沸點(diǎn)卻越來(lái)越低,向冰點(diǎn)靠近。當(dāng)壓力降到一定的真空度時(shí),水的沸點(diǎn)和冰點(diǎn)重合,冰就可以不經(jīng)液態(tài)而直接汽化為氣體,這一過(guò)程稱為升華。食品的真空冷凍干燥,就是在水的三相點(diǎn)以下,即在低溫低壓條件下,使食品中凍結(jié)的水分升華而脫去。
回收真空冷凍干燥機(jī)之使用方法:
(1)打開冷凍干燥機(jī)機(jī)箱左側(cè)的總電源開關(guān),氣壓數(shù)顯為大氣壓110 pk;
(2)按住冷凍干燥機(jī)控制面板上的總開關(guān)鍵三秒鐘以上,溫度數(shù)顯為冷阱的實(shí)際溫度;
(3)啟動(dòng)冷凍干燥機(jī)制冷機(jī),預(yù)冷30分鐘以上;
(4)將樣品放入樣品架,蓋上有機(jī)玻璃罩,并啟動(dòng)真空泵;
(5)待冷凍干燥機(jī)的氣壓數(shù)顯穩(wěn)定后,記錄溫度和氣壓數(shù)值。
(6)記錄停機(jī)前的溫度和氣壓數(shù)值;
(7)按住冷凍干燥機(jī)控制面板的充氣閥,并立即關(guān)閉真空泵;
(8)氣壓數(shù)顯為大氣壓時(shí),打開有機(jī)玻璃罩,取出樣品;
(9)關(guān)閉冷凍干燥機(jī)的制冷機(jī),按住總開關(guān)鍵三秒以上,后關(guān)閉總電源開關(guān);
(10)等冷阱中的冰化成水后,打開機(jī)箱左側(cè)的出水閥放水,并用干布清潔冷阱內(nèi)壁,蓋上大張濾紙防塵。
回收真空冷凍干燥機(jī)工作原理:
冷凍干燥:又稱升華干燥。將含水物料冷凍到冰點(diǎn)以下,使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸缓笤谳^高真空下將冰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒āN锪峡上仍诶鋬鲅b置內(nèi)冷凍,再進(jìn)行干燥。但也可直接在干燥室內(nèi)經(jīng)迅速抽成真空而冷凍。升華生成的水蒸氣借冷凝器除去。升華過(guò)程中所需的汽化熱量,一般用熱輻射供給。
冷凍干燥器的工作原理是將燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下,然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品干燥。物料經(jīng)前處理后,被送入速凍倉(cāng)凍結(jié),再送入干燥倉(cāng)升華脫水,之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉(cāng)建立低氣壓條件,加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱,制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。本設(shè)備采用高效輻射加熱,物料受熱均勻;采用高效捕水冷阱,并可實(shí)現(xiàn)快速化霜;采用高效真空機(jī)組,并可實(shí)現(xiàn)油水分離;采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng),多路按需供冷,工況穩(wěn)定,有利節(jié)能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。
















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