上海東富龍二手真空冷凍干燥機(jī)
冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化,。水有固態(tài),、液態(tài)和氣態(tài)，三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存,。 當(dāng)水在三相點(diǎn)（溫度為0.01℃,，水蒸氣壓為610.5Pa）時(shí)，水,、冰,、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,，利用升華原理,，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分,，不經(jīng)過冰的融化,，直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去，從而達(dá)到冷凍干燥的目的,。 

一 制品的凍結(jié)

溶液速凍時(shí)（每分鐘降溫10~50℃）,，晶粒保持在顯微鏡下可見的大小,；相反慢凍時(shí)（1℃/分）,，形成的結(jié)晶肉眼可見。粗晶在升華留下較大的空隙,，可以提高凍干的效率,，細(xì)晶在升華后留下的間隙較小，使下層升華受阻,，速成凍的成品粒子細(xì)膩,，外觀均勻，比表面積大,，多孔結(jié)構(gòu)好,，溶解速度快，便成品的引濕性相對也要強(qiáng)些,?！∷幤吩趦龈蓹C(jī)中預(yù)凍在兩種方式：一種是制品與干燥箱同時(shí)降溫；另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右,，再將制品放入,。前者相當(dāng)于慢凍，后者則介于速凍與慢凍之間,，因而常被采用,，以兼顧凍干效率與產(chǎn)品質(zhì)量。此法的缺點(diǎn)是制品入箱時(shí),，空氣中的水蒸氣將迅速地凝結(jié)在擱板上,，而在升華初期，若板升溫較快，由于大面積的升華將有可能超越凝結(jié)器的正常負(fù)荷,。此現(xiàn)象在夏季尤為顯著,。　制品的凍結(jié)處于靜止?fàn)顟B(tài),。經(jīng)驗(yàn)證明,，過冷現(xiàn)象容易發(fā)生至使制品溫度雖已達(dá)到共晶點(diǎn)。但溶質(zhì)仍不結(jié)晶,，為了克服過冷現(xiàn)象,，制品凍結(jié)的溫度應(yīng)低于共晶點(diǎn)以下一個(gè)范圍，并需保持一段時(shí)間,，以待制品*凍結(jié),。，板溫仍需保持一個(gè)階段后再進(jìn)行第二階段的升溫,。剩余百分之幾的水分稱殘余水分,，它與自由狀態(tài)的水在物理化學(xué)性質(zhì)上有所不同，殘余水分包括了化學(xué)結(jié)合之水與物理結(jié)合之水,，諸如化合的結(jié)晶水結(jié)晶,、蛋白質(zhì)通過氫鍵結(jié)合的水以及固體表面或毛細(xì)管中吸附水等。由于殘余水分受到某種引力的束縛,，其飽和蒸汽壓則是不同程度的降低,，因而干燥速度明顯下降。雖然制品溫度促進(jìn)殘余水分的氣化,，但若超過某極限溫度,，生物活性也可能急劇下降。保證制品安全的干燥溫度要由實(shí)驗(yàn)來確定,。通常我們在第二階段將板溫+30℃左右,，并保持恒定。在這一階段初期,，由于板溫升高,，殘余水分少又不易氣化，因此制品溫度上升較快,。但隨著制品溫度與板溫逐漸靠攏,，熱傳導(dǎo)變得更為緩慢，需要耐心等待相當(dāng)長的一段時(shí)間,，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,，殘余水分干燥的時(shí)間與大量升華的時(shí)間幾乎相等有時(shí)甚至還會超過。

上海東富龍二手真空冷凍干燥機(jī)二 升華的條件與速度

冰在一定溫度下的飽和蒸汽壓大于環(huán)境的水蒸氣分壓時(shí)即可開始升華,；比制品溫更低的凝結(jié)器對水蒸氣的抽吸與捕獲作用,，則是維護(hù)升所必需的條件,。　氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的距離稱為平均自由程,，它與壓力成反比,。在常壓下，其值很小,，升華的水分子很容易與氣體碰撞又返回到蒸汽源表面,，因而升華速度很漫。隨著壓力降低13.3Pa以下,，平均自由程增大105倍,，使升華速度顯著加快，飛離出來的水分子很少改變自己的方面,，從而形成了定向的蒸汽流,。　真空泵在凍干機(jī)中起著抽除氣體的作用,，以維護(hù)升華所必需的低壓強(qiáng),。1g水蒸氣在常壓下為1.25L而在13.3Pa時(shí)卻膨脹為10000升,，普通的真空泵在單位時(shí)間內(nèi)抽除如此大量的體積是不可能的,。凝結(jié)器實(shí)際上形成了專門捕集水蒸氣的真空泵?！≈破放c凝結(jié)的溫度通常為-25℃與-50℃,。冰在該溫度下的飽和蒸汽壓分別為63.3Pa與1.1Pa，因而在升華面與冷凝面之間便產(chǎn)生了一個(gè)相當(dāng)大的壓力差,，如果此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的不凝性氣體分壓可以忽略不計(jì),，它將促使制品升華出來的水蒸氣，以一定的流速定向地抵達(dá)凝結(jié)器表面結(jié)成冰霜,?！”纳A熱約為2822J/克，如果升華過程不供給熱量,，那末制品只有降低內(nèi)能來補(bǔ)償升華熱,，直至其溫度與凝結(jié)器溫度平衡后，升華也就停止了,。為了保持升華與冷凝來的溫度差,，必須對制品提供足夠的熱量。

三 升華過程

在升溫的*階段（大量升華階段）,，制品溫度要低于其共晶點(diǎn)一個(gè)范圍,。因此擱板溫要加以控制，若制品已經(jīng)部分干燥,，但溫度卻超過了其共晶點(diǎn),，此時(shí)將發(fā)生制品融化現(xiàn)象,，而此時(shí)融化的液體，對冰飽和,，對溶質(zhì)卻未飽和,，因而干燥的溶質(zhì)將迅速溶解進(jìn)去，后濃縮成一薄僵塊,，外觀極為不良,，溶解速度很差，若制品的融化發(fā)生在大量升華后期,，則由于融化的液體數(shù)量較少,，因而被干燥的孔性固體所吸收，造成凍干后塊狀物有所缺損,，加水溶解時(shí)仍能發(fā)現(xiàn)溶解速度較慢,。　在大量升華過程,，雖然擱板和制品溫度有很大懸殊,，但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變,，因而升華吸熱比較穩(wěn)定,，制品溫度相對恒定。隨著制品自上而下層層干燥,，冰層升華的阻力逐漸增大,。制品溫度相應(yīng)也會小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在,。此時(shí)90%以上的水分已除去,。大量升華的過程至此已基本結(jié)束，為了確保整箱制品大量升華完畢,。