詳細(xì)介紹干燥設(shè)備中的冷凍干燥工藝 |
| 發(fā)布日期：2012/5/3 13:52:45 |
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冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié)，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下，使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程.冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物(lyophilizer)，該過程稱作凍干(lyophilization)。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中，升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象，避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在****程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。
凍干真空干燥工藝包括預(yù)凍、升華和再凍干三個分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟(jì)價值。真空干燥機(jī)在密封的夾層中通入熱能源(如熱水、低壓蒸汽或?qū)嵊?，熱量以內(nèi)殼傳給被干燥物料。在動力驅(qū)動下，罐體作緩慢旋轉(zhuǎn)，罐內(nèi)物料不斷地混合，從而達(dá)到強(qiáng)化干燥的目的。物料處于真空狀態(tài)，大氣壓下降使物料表面的水份(溶劑)達(dá)到飽和狀態(tài)而蒸發(fā)，并由真空泵及時排出。
物料內(nèi)部的水份(溶劑)不斷地向表面滲透、蒸發(fā)、排出，三個過程不斷進(jìn)行，物料在很短時間達(dá)到干燥目的。設(shè)
各層加熱盤上均有熱載體進(jìn)出口管，一般上部幾層采用低壓飽和蒸汽或熱水、熱油串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)輸入加熱，控制各層溫度；而底部二層通入冷卻水，以降低產(chǎn)品溫度，回收熱量，確保質(zhì)量。加熱盤按一定的間距固定在筒體框架上，呈水平置放，其間每層均裝有十字臂架，上下兩層錯位45°交錯固定在中心主軸上，并由蝸輪減速器、無級變速器及電機(jī)等驅(qū)動，以0.6~3.7(r/min)緩慢地轉(zhuǎn)動。每根臂架上裝有多支可拆式鏵犁形耙葉或者平刮板，呈等距排列。耙葉采用鉸接及簧片擺動結(jié)構(gòu)，使其底刃在盤面上隨偶浮動，并可根據(jù)物料性狀任意調(diào)節(jié)耙葉角度，以確保物料在盤面上不斷向前推進(jìn)。被干燥物料從頂部圓盤加料器連續(xù)地加到設(shè)備內(nèi)最上面第一層小加熱盤的內(nèi)圈盤面上，在回轉(zhuǎn)耙葉的機(jī)械作用下，一邊翻滾攪拌，一邊從內(nèi)向外不斷向前移動，呈鋸齒形布滿整個盤面上，得到接觸加熱干燥；然后物料從外緣跌落到下面第二層大加熱盤外圈盤面下，在反向安裝的耙葉作用下，又從外向內(nèi)循序移到內(nèi)緣，落到第三層小加熱盤的內(nèi)圈盤面上。以此類推，這樣物料一層一層地自上而下地逐層移動，連續(xù)得到加熱干燥。被蒸發(fā)的濕分與設(shè)備內(nèi)尾氣混合從上部出口自然排出，最終干料落到下盤上，由耙葉刮到底部卸料口連續(xù)排出，獲得合格的干燥成品。根據(jù)產(chǎn)品性能、干燥要求和處理量大小，板式干燥機(jī)采用了主軸無級調(diào)速、手動調(diào)節(jié)圓盤加料器調(diào)節(jié)套高度，控制各層加熱盤溫度分布，末期冷卻降溫等一系列措施，發(fā)揮了板式干燥機(jī)的優(yōu)越性能。
真空干燥機(jī)-機(jī)械使用微波真空干燥機(jī)
真空干燥機(jī)系由制冷系統(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(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點溫度以下，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，被送入速凍倉凍結(jié)，再送入干燥倉升華脫水，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。
冷凍干燥設(shè)備采用高效輻射加熱，物料受熱均勻；采用高效捕水冷阱，并可實現(xiàn)快速化霜；采用高效真空機(jī)組，并可實現(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。對凍干制品的質(zhì)量要求是：生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快，殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品，對凍干的理論和工藝應(yīng)有一個比較全面的了解。
冷凍干燥設(shè)備主要由筒體和框架、大小空心加熱盤、主軸、十字臂及耙葉、圓盤加料器、下料盤及成品出口、尾氣出口、熱載體進(jìn)出口管、檢視門、蝸輪減速器、無級變速器及電機(jī)等所組成。設(shè)備主要構(gòu)件是空心加熱盤，中空部焊有折流隔板加強(qiáng)，既增加剛度和強(qiáng)度，又提高傳熱效果，發(fā)揮了傳導(dǎo)干燥熱能利用率高的優(yōu)點。 |
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經(jīng)過十余年的發(fā)展，目前，我國干燥機(jī)行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入較成熟的階段，能夠比較好地滿足各個領(lǐng)域用戶的實際需要，鑒于真空干燥機(jī)“綠色”優(yōu)點，應(yīng)用日益廣泛。在食品、藥品干燥方面，對較大規(guī)格的真空干燥機(jī)需求量將逐步增加，市場前景非常巨大。但是值得注意的是在現(xiàn)階段，我國真空干燥機(jī)革命還未真真空干燥機(jī)“零故障”是零概念的一種，而非^值為零。真空干燥機(jī)“零故障”管理是以“零”為目標(biāo)全力杜絕真空干燥機(jī)故障發(fā)生、維持高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)秩序而實施的一系列管理過程。那么要做到“零故障”管理，^基本的要做真空干燥機(jī)安裝實施階段， 主要是對各個影響安裝效果的質(zhì)量控制點進(jìn)行有效地控制。（1）基準(zhǔn)線控制真空干燥機(jī)基準(zhǔn)線定位的質(zhì)量高低， 直接影響了整個設(shè)備安裝施工進(jìn)程的快慢。由工作能力強(qiáng)、責(zé)任心重的人員擔(dān)任專職基準(zhǔn)線操作人員，嚴(yán)格按圖施工。 從外形尺寸入手，檢查預(yù)留孔洞位置、大型設(shè)備基礎(chǔ)等，標(biāo)明真空干燥機(jī)安從實際情況來看，集成化、自動化是現(xiàn)代真空干燥機(jī)主要的發(fā)展趨勢。隨著越來越復(fù)雜的真空干燥機(jī)系統(tǒng)的不斷應(yīng)用，對于真空干燥機(jī)性能的各項指標(biāo)要求也是越來越高，所以這就必然會對真空干燥機(jī)的可靠性提出了更高的要求。作為研究系統(tǒng)質(zhì)量變化指標(biāo)規(guī)律和技術(shù)裝備科學(xué)為主要內(nèi)容的一門科學(xué)，可靠性研究能夠進(jìn)一步提高工作效率，干燥廠再三強(qiáng)調(diào)：真空干燥機(jī)使用前一定要先抽真空再升溫加熱��！抽真空！抽真空！抽真空！（重要的事情說三遍�。┤绻悴宦�，那就看看先升溫加熱再抽真空的不良后果吧。1、真空泵效率下降先升溫加熱，那殘留在干燥機(jī)內(nèi)部的空氣也隨之被加熱，這個時候抽真空的話，熱量就會進(jìn)入到真空泵里面，高溫會影響到真空泵的工作效率
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