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選購凍干機需關(guān)注的幾個重要因素
閱讀：1482 發(fā)布時間：2019-12-16
冷凍干燥機(凍干機)由制冷系統(tǒng),、真空系統(tǒng),、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成,。主要部件為干燥箱,、凝結(jié)器、冷凍機組,、真空泵,、加熱/冷卻裝置等。冷凍干燥簡稱凍干,，就是將含水物質(zhì),，先凍結(jié)成固態(tài),，而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質(zhì)的方法,。凍干機起源于19世紀20年代的真空冷凍干燥技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的起伏和徘徊后,，在后的20年中取得了長足進展。進入21世紀,，真空凍干技術(shù)憑借其它干燥方法*的優(yōu)點,，越來越受到人們的青睞，除了在醫(yī)藥,、生物制品,、食品、血液制品,、活性物質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用外,，其應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域還在不斷擴大中。為此,，真空冷凍干燥必將成為21世紀的重要應(yīng)用技術(shù),。
下面我們?yōu)榇蠹揖臏蕚淞诉x購凍干機的必看的三大常識包括簡單介紹：
一、簡單介紹
冷凍干燥是將含水物質(zhì),，預先凍結(jié)成固態(tài)，而后在真空狀態(tài)下使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài),，以除去水分而保存物質(zhì)的方法,。這種干燥方法得到的物品，原有的化學,、生物特性基本不變,，易于長期保存，加水后能恢復到凍干前的形態(tài),，并且能保持其原有的生化特性,，是一種優(yōu)質(zhì)的干燥方法。現(xiàn)代冷凍干燥技術(shù)的主要用途有：離體生物組織的凍干貯藏,；活菌活毒的凍干保存,；中草藥、西藥,、生物藥品和血液制品的凍干,；方便食品、保健食品,、功能食品的凍干儲運,；納米陶瓷材料和各種金屬微粉材料的凍干制備。因此,，冷凍干燥技術(shù)已經(jīng)在化工,、食品,、材料、醫(yī)藥,、生物制品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。真空冷凍干燥機(簡稱凍干機)，是實現(xiàn)冷凍干燥技術(shù)的設(shè)備,，是一種結(jié)構(gòu)比較復雜的機器,，它涉及到制冷、真空,、熱工,、機械、流體,、電器控制和壓力容器等領(lǐng)域的知識,。因此，用戶采購凍干設(shè)備時往往會遇到不少問題,，筆者站在用戶的角度,，主要介紹一些實驗系列凍干機的選型技術(shù)。
二,、實驗系列凍干機的分類
實驗系列凍干機追求的性能指標是體積小,、重量輕、功能多,、性能穩(wěn)定,、測試系統(tǒng)準確度高，好是一機多用,，能適應(yīng)多種物料的凍干實驗,。實驗系列凍干機種類的主要劃分方法有：
1、從功能上分
普通擱板型：物料散裝于物料盤中,，適用于食品,、中草藥、粉末材料的凍干,。
帶壓蓋裝置型：適合西林瓶裝物料的干燥,，凍干準備時，按需要將物料分裝在西林瓶中,，浮蓋好瓶蓋后進行冷凍干燥,，干燥結(jié)束后操作壓蓋機構(gòu)壓緊瓶蓋，可避免二次污染,、重新吸附水分,，易于長期保存。
多歧管型：在干燥室外部接裝燒瓶,，對旋凍在瓶內(nèi)壁的物料進行干燥,，這時燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上,，燒瓶中的物料靠室溫加熱，通過多歧管開關(guān)裝置,，可按需要隨時取下或裝上燒瓶,，不需要停機。
帶預凍功能型：物料預凍過程,，冷阱作為預凍腔預凍物料,，在干燥過程，冷阱為捕水器,，捕獲物料溢出的水分,。帶預凍功能的凍干機，冷凍干燥過程物料的預凍,、干燥等均在凍干機上完成,，凍干機使用效率高，節(jié)省了低溫冰箱的費用,。
2,、從結(jié)構(gòu)上分
l鐘罩型凍干機：凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu)，凍干腔沒有預凍功能,。該類型的凍干機在物料預凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時需要人工操作,。大部分實驗型凍干機都為鐘罩型，其結(jié)構(gòu)簡單,、造價低,。凍干腔多數(shù)使用透明有機玻璃罩，便于觀察物料的凍干情況,。
l原位型凍干機：凍干腔和冷阱為兩個獨立的腔體，凍干腔中的擱板帶制冷功能,，物料置入凍干腔后,，物料的預凍、干燥過程無需人工操作,。該類型凍干機的制作工藝復雜,，制造成本高，但原位型凍干機是凍干機發(fā)展方向,，是進行凍干工藝摸索的理想選擇,，特別適用于醫(yī)藥、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干,。
a,、普通型b、多歧管型c,、壓蓋型
三,、選購凍干機時應(yīng)注重的幾個參數(shù)
1,、凍干面積
凍干機型號中的數(shù)字代表該型號凍干機的凍干面積，例如,，LGJ-18C型凍干機的凍干面積為0.18㎡,。
用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要，通過計算來確定需用多大凍干面積的凍干機,制粒機,。例如每批需凍干1.8公斤(升)液體量的產(chǎn)品,用物料盤裝載物料,，每盤裝載10㎜厚，則可計算得凍干板層的負荷面積：
A(面積,，㎡)=V(體積,，m3)/H(高度，m)=0.0018m3/0.01m=0.18㎡
即需選用板層負荷面積為0.18㎡的凍干機,。
2,、極限真空度
極限真空度體現(xiàn)凍干機的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍干箱的真空度,，過去的觀點認為真空度是越高越好,，現(xiàn)在的觀點認為真空度應(yīng)在一個合理的范圍之內(nèi)。真空度太高了,，不利于傳熱,，干燥速度反而下降，但無論如何凍干箱的空載極限真空度應(yīng)達到15Pa以上,。
3,、抽真空時間
凍干箱空載的抽空速度，應(yīng)在半小時之內(nèi)從大氣壓抽到15Pa,。
4,、板層溫度均勻性及平整度：
板層溫度的均勻性和平整度,對產(chǎn)品質(zhì)量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好，則凍干產(chǎn)品質(zhì)量的均一性也越好,。凍干機擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型,，采用中間流體控制板層的凍干機擱板溫度均勻性和平整度好，這種凍干機板層為空心夾層結(jié)構(gòu),，板層的制冷和加熱均通過中間流體在板層內(nèi)部的流體通道循環(huán)來實現(xiàn),，因此板層溫度均勻一致。四環(huán)凍干機中LGJ-50C型冷凍干燥機就采用擱板中間流體的技術(shù),。鐘罩型凍干機的擱板溫度控制基本上都是采用加熱器,，板層溫度一致性稍差。但總體而言,，醫(yī)藥用凍干機板層溫差應(yīng)控制在±1.5℃,，板內(nèi)溫差為±l℃，食品凍干機可適當放寬,。
5,、冷阱溫度
冷阱是冷凍干燥過程捕獲水分的裝置,，理論上講，冷阱溫度越低,，冷阱的捕水能力越強,，但冷阱溫度低，對制冷要求高,，機器成本及運轉(zhuǎn)費用高,。實驗系列冷凍干燥機的冷阱溫度主要有-45℃左右、-60℃左右,、-80℃左右等幾個檔次,。冷阱溫度為-45℃的凍干適用于一些容易凍干的產(chǎn)品，冷阱溫度為-60℃左右的凍干機適用于大部分產(chǎn)品的凍干,，冷阱溫度為-80℃的凍干適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干,。冷阱溫度對捕水能力的影響實驗表明冷阱溫度從-35℃下降到-55℃，捕水能力有提升明顯,，冷阱溫度低于-55℃,，冷阱的捕水能力提升不明顯。因此,，在沒有特殊需求的情況下,，選用冷阱溫度-60℃左右是理想的選擇。四環(huán)凍干機中LGJ-10D型冷凍干燥機的冷阱溫度≤-55℃,，LGJ-18系列,、LGJ-25系列的冷凍干燥機的冷阱溫度≤-60℃，并且采用混合工質(zhì)制冷技術(shù),，在同樣制冷機組的情況下,，制冷溫度低、制冷量大,、工作穩(wěn)定性高,、故障率低。四環(huán)凍干機還包括有冷阱溫度≤-45℃的LGJ-10型冷凍干燥機,，適用于一些容易凍干的產(chǎn)品的凍干,。LGJ-50C型冷凍干燥機的冷阱溫度≤-80℃,，特別適用于醫(yī)藥和特殊產(chǎn)品的凍干,。
6、降溫速率
降溫速率體現(xiàn)制冷系統(tǒng)的制冷能力,，在空載情況下,冷阱溫度應(yīng)在1小時內(nèi)達到指標規(guī)定的低溫度,。例如，冷阱溫度≤-60℃的凍干機,，機器從打開制冷開始計時,，冷阱溫度達到-60℃的時間應(yīng)不大于1小時,。
7、控制系統(tǒng)
凍干機的控制系統(tǒng)類型及功能各異,，對于實驗系列的凍干機,，主要應(yīng)用于物料的凍干工藝摸索和少量試生產(chǎn)。因此,，控制系統(tǒng)應(yīng)可實時顯示凍干過程參數(shù)并自動記錄,；設(shè)定、修改及有效地執(zhí)行凍干工藝程序,；具備通訊接口,，便于數(shù)據(jù)采集、保存,。
凍干機應(yīng)用
真空冷凍干燥技術(shù)在生物工程,、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè),、材料科學和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。藥品冷凍干燥包括西藥和中藥兩部分。西藥冷凍干燥在國內(nèi)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展,，很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設(shè)備,。在中藥方面，目前還只局限在人參,、鹿茸,、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干,，大量的中成藥還沒有采用凍干工藝,，與國外差距較大。 在生物技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域,，凍干技術(shù)主要用于血清,、血漿、疫苗,、酶,、抗生素、激素等藥品的生產(chǎn),；生物化學的檢查藥品,、免疫學及細菌學的檢查藥品；血液,、細菌,、動脈、骨骼、皮膚,、角膜,、神經(jīng)組織及各種器官長期保存等。