凍干機(jī)是真空冷凍干燥機(jī)的簡稱,是一種利用升華原理,將含水的物質(zhì)進(jìn)行低溫凍結(jié),于真空環(huán)境下使固體的冰直接升華成氣體除去,得到含水非常少,具有復(fù)水性的凍干物質(zhì),通過凍干機(jī)設(shè)備處理可以加強(qiáng)物料的穩(wěn)定性,能長期保存物質(zhì),防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。因?yàn)槔鋬龈稍餀C(jī)可以保存物料原有的性狀特性不變,所以廣泛應(yīng)用于生物制藥、食品工業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品、血液制品、酶制品、菌種、活性組織、中藥材、文物和新材料等凍干加工處理,進(jìn)行物質(zhì)的穩(wěn)定性干燥實(shí)驗(yàn)研發(fā)和生產(chǎn)加工,增強(qiáng)原有物料的穩(wěn)定性、保存原有的性狀不變和提升使用價(jià)值。
我們選擇凍干機(jī)的時(shí)候,需要注重考慮哪些參數(shù)呢?下面小編簡單向大家介紹一下:
1、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(shí)內(nèi)達(dá)到指標(biāo)規(guī)定的低溫度。例如,冷阱溫度≤-50℃的凍干機(jī),機(jī)器從打開制冷開始計(jì)時(shí),冷阱溫度達(dá)到-50℃的時(shí)間應(yīng)不大于1小時(shí)。
2、凍干面積
凍干機(jī)型號(hào)中的數(shù)字代表該型號(hào)凍干機(jī)的凍干面積,例如,LGJ-10N型凍干機(jī)的凍干面積為0.12㎡。用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要,通過計(jì)算來確定需用多大凍干面積的凍干機(jī)。例如每批需凍干1.2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(jì)算得凍干板層的負(fù)荷面積:
A(面積,㎡)=V(體積,m3)/H(高度,m)=0.0012m3/0.01m=0.12㎡
即需選用板層負(fù)荷面積為0.12㎡的凍干機(jī)。
3、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(qiáng),但冷阱溫度低,對(duì)制冷要求高,機(jī)器成本及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。實(shí)驗(yàn)系列冷凍干燥機(jī)的冷阱溫度主要有-50℃左右、-80℃左右等幾個(gè)檔次。冷阱溫度為-50℃的凍干適用于一些容易凍干的產(chǎn)品,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(duì)捕水能力的影響實(shí)驗(yàn)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-50℃左右是理想的選擇。
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(duì)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(jī)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(jī)擱板溫度均勻性和平整度好,這種凍干機(jī)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(shí)現(xiàn),因此板層溫度均勻一致。亞星儀科凍干機(jī)中LGJ-50FG型冷凍干燥機(jī)就采用擱板中間流體的技術(shù)。鐘罩型凍干機(jī)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(jī)板層溫差應(yīng)控制在±1.5℃,板內(nèi)溫差為±l℃,食品凍干機(jī)可適當(dāng)放寬。
5、抽真空時(shí)間
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15Pa。
6、極限真空度
極限真空度體現(xiàn)凍干機(jī)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(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,但無論如何凍干箱的空載極限真空度應(yīng)達(dá)到15Pa以上。
7、控制系統(tǒng)
凍干機(jī)的控制系統(tǒng)類型及功能各異,對(duì)于實(shí)驗(yàn)系列的凍干機(jī),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(shí)時(shí)顯示凍干過程參數(shù)并自動(dòng)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。