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影響冷凍干燥機速率的5大因素
閱讀：3811 發(fā)布時間：2020-4-13
冷凍干燥機冷凍干燥的整個過程其實就是傳熱和傳質(zhì)(水蒸氣)同時進行的過程,，熱和質(zhì)的傳遞速率共同影響干燥速率，從而影響冷凍干燥機整個凍干周期,，所有影響熱和質(zhì)傳遞的因素均會影響干燥速率,，簡單分析如下：
1、物料的形態(tài)與組分
根據(jù)凍干物料的形態(tài)通常分為固體和液體,。冷凍干燥機固體的形態(tài)和液體的濃度對冷凍干燥速率的影響較大,。
2、預(yù)凍速率
冷凍時所形成的晶體大小在很大程度上影響干燥的速率和干燥后產(chǎn)品的溶解速度,。冷凍干燥機速凍和慢凍過程具有以下差別：速凍產(chǎn)生的冰晶較小,，慢凍產(chǎn)生的冰晶較大。大的冰晶有利于升華,，小的冰晶不利于升華,，快速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率低，解吸速率快;慢速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率快,，解析速率慢,。
3、裝量
物料在凍干時，分裝到容器中后存在一定的表面積與物質(zhì)厚度之比,，亦即凍干與裝量有關(guān),。表面積、厚度小有利于水分升華,，容易凍干且質(zhì)量理想,。干燥時，單位面積料盤上被干燥的濕重裝載量是決定干燥時間的重要因素,，一般情況下,，物料堆積的厚度愈薄，傳熱和傳質(zhì)速度越快,，干燥時間愈短,。但是，物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少,，對提高單位凍干面積和單位時間產(chǎn)量不利,。
4、干燥室內(nèi)壓力
干燥室內(nèi)壓力高低影響到傳熱和傳質(zhì)的速率,，就傳質(zhì)而言,，壓力越低越好，而對于傳熱來說,，壓力越高越好,。傳質(zhì)速率的大小，主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定,，要提高干燥層中水蒸氣的逸出速率，一是提高升華界面的溫度,，使界面水蒸氣壓增大;二是提高冷凍干燥機的真空度,，降低干燥層表面的蒸汽壓。
5,、傳熱方式
按傳統(tǒng)的分類可劃分為：傳導(dǎo),、對流、熱輻射和介質(zhì)加熱(微波加熱),。由于冷凍干燥機升華干燥的過程涉及到熱和質(zhì)(水蒸氣)的傳遞,，因此，通過何種傳熱方式將熱量更為有效地傳給物料,，對干燥速率有較大的影響,。
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(xué)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(xué)的檢查藥品,、免疫學(xué)及細(xì)菌學(xué)的檢查藥品；血液,、細(xì)菌,、動脈、骨骼,、皮膚,、角膜、神經(jīng)組織及各種器官長期保存等,。