冻干仪器原理和操作

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冻干机原理及说明

冻干机原理及说明

冻干机原理及说明
冻干机是一种非常常见的设备,用于将湿状液体分散物质物理冻干,以节省储存和运输的空间,显著提高物质的保质期,而且保留物质的本质性和活性。

它可以有效地分离水份,不仅可以降低物质的体积,降低物质的质量,还可以改变其稳定性。

由于冻干机具有节约能源、保护资源等特点,因此在食品、医药、化工行业等多个行业得到了广泛应用。

1、冻干机原理
冻干机主要使用物理冻结、真空抽湿技术和热风补偿技术来实现冻干的过程。

首先,将湿状液体从盛放物质的容器中抽取出来,然后将其置于真空流体循环系统中,该系统可以循环吸取和释放蒸汽。

然后,将液体送入冻结室,利用低温冷凝的原理进行冷凝,从而形成冰晶。

此后,液体内的水份被分离出来,形成水冰。

最后,将水冰送入真空烘干室,再通过热风补偿技术在真空室内循环微小量的空气,以达到冻干的目的。

2、冻干机结构
冻干机的结构通常由下面几部分组成:冷凝器、真空抽湿系统、冻结室、真空烘干室以及控制系统。

冷凝器通常由液体循环泵、压缩机、散热器组成,主要负责将液体冷凝成冰晶,实现冻结。

冷冻式干燥机工作原理操作事项

冷冻式干燥机工作原理操作事项

冷冻式干燥机工作原理操作事项
1.工作原理:
(1)压缩机:压缩机会将低温低压的制冷剂气体吸入,并通过增加
压力使其变为高温高压气体。

(2)冷凝器:高温高压气体通过冷凝器后,能够散发出大量的热量,使气体的温度迅速下降,从而将气体冷凝成液体。

(3)膨胀阀:冷凝成液体的制冷剂通过膨胀阀,由高压状态迅速放
松成为低压状态,此时制冷剂的温度急剧下降。

(4)蒸发器:制冷剂在蒸发器中蒸发,通过吸附周围空气中的水分,将其转化为固态水分,从而达到干燥的目的。

同时,制冷剂再次变成气体
形态,经过压缩机循环再次进行工作。

2.操作事项:
(1)正确放置:将冷冻式干燥机放置在通风良好的地方,不要阻挡
进风口和出风口,以保证其正常的工作效果。

(2)操作环境:冷冻式干燥机适用于环温在5℃-60℃的环境中进行
工作,避免将其放置在过热或过密封的环境中,以避免设备过热或无法散热。

(3)电源接触:确保干燥机接触到稳定且可靠的电源,以保证设备
的正常运转。

(4)定期维护:定期清洁冷凝器和蒸发器,保证其表面的清洁和热
交换的效果,维持设备的高效运作。

(5)操作停止:当需要停止使用冷冻式干燥机时,应先关闭电源,并将机器内的气压和液压释放完全,以免在长时间停止后重新启动时产生故障。

总结起来,冷冻式干燥机主要通过利用低温冷凝的原理将湿气转化为固态水分来达到干燥的效果。

在操作时应注意正确放置、操作环境、电源接触、定期维护以及停止和故障排查等事项,以保证设备的正常工作和使用寿命。

冻干机的原理

冻干机的原理

冻干机的原理
冻干机,又称为冷冻干燥机,是一种将液态或溶液状态的物质通过冷冻和真空
干燥技术,将其转变为固态的设备。

冻干机的原理主要包括冷冻、真空和干燥三个关键步骤。

首先,冷冻是冻干过程中的第一步。

当物质处于液态或溶液状态时,将其置于
低温环境中,使其迅速冷却至冰冻状态。

在这个过程中,物质中的水分会逐渐凝固成冰晶,实现了对物质的初步固化。

冷冻的目的是为了减少物质中的水分含量,为后续的干燥步骤做好准备。

接下来,真空是冻干机原理中的第二步。

在冷冻状态下的物质,通过真空系统
的作用,将其置于低压环境中。

在低压环境下,水分会以固体的形式直接从冰晶转变为水蒸气,而无需先变成液态。

这个过程称为升华,即固体直接转变为气体,跳过了液态的中间状态。

真空的作用是加速水分的脱除,使得物质在较低的温度下蒸发,避免了高温对物质的损害。

最后,干燥是冻干机原理中的第三步。

在经过冷冻和真空处理后,物质中的水
分已经大大减少,但仍有一部分水分残留在物质中。

为了彻底去除这些残留的水分,需要将物质置于适当的温度下,通过加热的方式使其蒸发掉剩余的水分。

在这个过程中,需要严格控制温度和时间,以避免物质的变性和热敏性损害。

综上所述,冻干机的原理是通过冷冻、真空和干燥三个步骤,将液态或溶液状
态的物质转变为固态。

冷冻凝固了水分,真空加速了水分的脱除,而干燥则彻底去除了残留的水分。

这种原理使得冻干机成为一种有效的干燥设备,广泛应用于医药、食品、化工等领域。

冻干机的原理

冻干机的原理

冻干机的原理
冻干机是一种用于将食物、药品、生物制品等物质进行冻干处理的设备。

它的工作原理主要包括冷冻、真空和升温三个环节。

首先,将待处理物质放置在冻干机的冷冻室中进行冷冻。

通过降低物质的温度,可以使其中的水分逐渐凝固形成冰晶,并降低水的活性,从而起到保护物质的作用。

接下来,冷冻过程结束后,冻干机会打开真空系统,将冷冻室内的压强降低至较低的真空状态。

在低压环境中,水分开始从固态直接转变为气态,这个过程称为升华。

通过真空系统的作用,可以加速水分的升华速度,提高冻干效果。

最后,冻干机会逐渐升高冷冻室的温度,通过物质表面吸附热量的方式,加速水分的升华。

这一步骤称为升温过程,它有助于将冷冻室中的冰晶转变为水蒸气。

整个冻干过程中,冻干机通过控制冻结、升华和升温的参数来实现对物质的冻干处理。

冻干技术可以有效去除物质中的水分,同时保留其原有的活性成分和特性,从而实现物质的长期保存和稳定性。

冻干机原理及说明

冻干机原理及说明

真空冷冻干燥(简称冻干)是将含水物质先冻结成固态,然后使其中的水份从固态升华成气态,从而除去水份而保存物质的方法。

1.冻干的优点:冻干与通常的晒干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有如下突出的优点。

a.冻干是在低温下干燥的,不会使蛋白质产生变性,但可使微生物等失去生物活力。

这对于那些热稳定性能差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等的干燥保存特别适用。

b.由于是低温干燥,使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分和芳香成分损失很小,因此是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。

c..在低温干燥过程中,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,从而能最好地保持物质原来的性状。

d.干燥后体积、形状基本不变,物质呈海绵状,无干缩,复水时与水的接触面大,能迅速还成原来的形状。

e.因一般是在真空下干燥,故氧气极少,使易氧化的物质得到了保护。

f.能除去物质中95%~99.5%的水分,制品的保存期长。

2.冻干的应用冻干是一种优质的干燥方法。

但是它需要比较昂贵的专用设备,干燥过程中的能耗较大,因此加工成本较高,目前主要应用在以下几个方面。

a.生物制品、药品方面:如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗的保存。

b.微生物和藻类方面:如各种细菌、酵母、酵素、原生动物、微细藻类等的长期保存。

c.生物标本、生物组织方面:如制作各种动植物标本,干燥保存用于动物异种或同种移植的皮肤、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。

d.制作用于光学显微镜、电子扫描和透射显微镜的小组织片。

e.食品的干燥方面:如咖啡、茶叶、肉鱼蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。

f.高级营养品及中草药方面:如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。

g.超细微粉的制备方面:如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7~8、Ba2Ti9O20等超细微粉。

h.其他方面:如化工中的催化剂,冻干后可提高催化效率5~20倍;将植物叶子、土壤冻干保存,用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及因子的作用;潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥,能最大限度地保持原状等。

冻干机使用指导书(带加热带挂瓶)

冻干机使用指导书(带加热带挂瓶)

SIM INTERNATIONAL GROUP使用手册冻干机FD5-3, FD8-3 …系列目录第一节: 概述——————————————————————2 第二节: 安全细则———————————————————3第三节: 技术参数————————————————————4 第四节:安装调试————————————————————5-9 第五节: 操作及LCD触摸屏控制—————————————10-18 第六节:附件—————————————————————18-21 第七节:日常维护及维修————————————————20-22 第八节: 制冷管路图及真空管路图———————————— 23-24第一节:概述1.1 冷冻干燥原理:真空冷冻干燥是先将湿物料在共晶点(三相点)温度以下冻结,使水分变成固态的冰,然后在适当的真空度下,使冰直接升华为水蒸汽,再用真空系统中的冷凝器将水蒸汽冷凝,从而获得干燥制品的技术。

1.2 主要目的:干燥保存易脱水的产品,在加水以后能够再次恢复原材料的特性,而不影响其生物活性等。

在低温的状态下达到干燥,蛋白质保持无水,而其他主要化学键保持不变。

通过冷冻干燥,组织、组织物提取、细菌、疫苗及血浆之类的材料成为干燥状态,从而不会发生酶的、细菌的及化学的变化。

冷冻干燥是保存生物特性敏感物质的最佳方法。

1.3 应用范围:适用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗及药品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等。

涉及的领域:生物学、植物学、化学、医学、病理学、药剂学、细菌学、病毒学、动物学、法医鉴定、小动物标本(切片)、食品学、奶制品解析、印刷品、地质学、污泥解析、考古学等领域。

1.4 基本冻干程序:冷冻: 冷冻物料,这给低温干燥提供了一个必要的条件。

真空: 冷冻好后的物料需要处在一个真空环境中,这样就会保证物料中的冷冻液体没有经过液态而直接被汽化,这就是物理上的升华。

加热: 加热可以加速升华过程。

冷冻干燥仪 操作方法

冷冻干燥仪 操作方法

冷冻干燥仪操作方法冷冻干燥仪是一种常见的实验室设备,用于将溶液或悬浮液中的水分冻结后通过升华过程去除水分,从而得到干燥的样品。

它在生物医药、食品、化工等领域都有广泛的应用。

下面我将详细介绍冷冻干燥仪的操作方法。

首先,准备工作是非常重要的。

在使用冷冻干燥仪之前,需要检查设备是否完好,排水口是否通畅,真空泵是否正常工作等。

同时,还要准备好需要进行干燥处理的样品以及所需的试剂和耗材。

接下来,将需要干燥的样品置于干燥室中,并将干燥室密封好,确保其内部不受外界空气的侵入。

然后,将设备接通电源,并打开主电源开关,此时冷冻系统开始工作,将干燥室内的样品冷冻。

通常情况下,设备会自动控制冷冻温度,但在特殊情况下也可以手动设置。

当样品冷冻到位后,就可以开始真空干燥的过程了。

首先,打开真空泵,并调节真空泵的排气阀,使其排出的气体能够通过管道排入安全地区。

随后,打开干燥室内的真空阀门,开始抽真空。

在抽真空的过程中,可以适当加大真空泵的排气量,以加快空气的排除速度。

当干燥室内的压力降到设定的数值后,可以关闭真空阀门,并观察设备的真空度是否稳定。

在确保真空度稳定后,可以开始加热干燥室内的样品。

通常情况下,设备会自动控制加热温度和时间,但也可以根据实际需要进行手动设置。

当样品干燥完成后,需要注意及时关闭加热装置,并关闭主电源开关,同时关闭真空泵。

待设备冷却后,打开干燥室门,取出干燥好的样品。

需要注意的是,在使用冷冻干燥仪的过程中,要注意安全操作。

在操作过程中,应戴好防护眼镜和手套,避免将手或其他物体放入干燥室内,以免受伤。

同时,还要定期对设备进行维护保养,及时清理和更换滤网、密封圈等易损件,保证设备的正常运行。

总的来说,冷冻干燥仪的操作方法并不复杂,但在操作过程中需要仔细、细心,严格按照操作规程进行。

只有这样,才能确保样品在干燥的过程中不受到污染,最终得到高质量的干燥样品。

希望以上内容对你有所帮助。

冷冻干燥技术原理讲解

冷冻干燥技术原理讲解

冷冻干燥技术原理讲解冻干技术,也被称为冷冻干燥或低温干燥,是一种将含水物质从冰冻状态直接转变成气态的方法。

在这个过程中,水分被移除,而保持原始材料的化学和物理特性。

冷冻干燥广泛应用于食品、医药、化妆品等领域,其原理和过程如下:1.冷冻:冻干过程的第一步是将待处理的物质冰冻。

通常使用低温冷冻器将物质温度降至约-40°C至-50°C,并使其成为坚硬的固体。

这是因为当物质处于冰冻状态时,水分分子在固体水晶结构中密集排列,防止它们与其他物质发生反应。

2.减压:冷冻后,物质被转移到真空容器中以进行减压处理。

减压对于冷冻干燥至关重要,它使水从固体状态转变为气态,跳过液态阶段,这个过程称为升华。

减压减少了水分为过渡态液体的机会,从而降低其对物质的影响。

3.升温:在减压处理期间,温度逐渐升高。

由于压强的减小,水分分子会从冻结状态升华为水蒸气,同时继续保持物质的原始形态。

升温过程的控制很重要,它能够确保水分分子从物质中顺利移除,而不会对结构和性质产生不可逆的影响。

4.封闭:升温过程完成后,将干燥物质封闭于真空容器中。

这一步骤主要为了防止局部水分的重新吸收。

由于温度较高,容器内的蒸汽也会显著增加,所以需要设立一个回收系统来回收水分并避免对环境产生负面影响。

1. Sublimation(升华):尽管温度上升,但减压的存在使水分分子从固态转化为气态,从而避免物质的液态阶段。

这就是为什么冷冻干燥被称为“桥接”过程,因为它直接将物质从冰冻状态转化为气态,而不是经过液相。

2. Desorption(解吸):物质在冷冻过程中被冻结,并在减压期间解吸出水分。

由于较低的温度和压力,水分分子能够轻松地从物质中移动,从而保持物质的结构和特性不受影响。

3. Diffusion(扩散):在冷冻干燥期间,物质的温度逐渐升高,水分分子从物质中扩散到环境中。

这是通过通过真空系统中的气流或较高温度的热辐射实现的。

总的来说,冷冻干燥技术通过将待处理物质冷冻、减压、升温和封闭,使水分分子从固态直接升华为水蒸气。

冷冻干燥机的使用

冷冻干燥机的使用

冷冻干燥机的使用冷冻干燥机(freeze dryer)是一种将物质冷冻,并在真空条件下通过升华过程将水分从物质中去除的设备。

它主要被广泛应用于食品、药物、生物制品、化学制品等领域,以保持其原有特性和延长保存时间。

在本文中,我们将探讨冷冻干燥机的使用,包括原理、操作步骤、设备维护和应用领域。

冷冻干燥机的原理是利用物质在冷冻状态下的升华特性。

首先,将待干燥的物质放置在冷冻室中,并通过制冷系统将其冷冻至低温。

冷冻后,再将系统抽空形成真空环境,减少干燥过程中水分的蒸发温度。

最后,在微弱的加热条件下,水分从冷冻物质中蒸发,经过凝结器凝结成水,从而实现对物质的干燥。

以下是冷冻干燥机的一般操作步骤:1.准备工作:先将设备的工作区域清洁干净,并确保所需工具和耗材的准备。

2.设置工作参数:根据待干燥物质的性质和要求,调整冷冻温度、真空度等工作参数。

一般来说,较低的温度和高真空度可以加快干燥速度和提高干燥效果。

3.装载物质:将待干燥的物质均匀地摆放在冷冻室的托盘或容器中,并确保物质不会粘连或堆积过多。

4.抽真空:将冷冻室密封,启动真空泵,将系统抽成真空状态。

此过程一般需要较长时间,以确保系统内的空气和水分被充分抽出。

5.冷冻:启动制冷系统,将冷冻室内的温度降低至设定的工作温度。

冷冻时间一般通过物质的性质和尺寸来确定。

6.干燥:当冷冻室达到所需温度后,开始加热反应室,并逐渐升温,以促进水分升华。

在此过程中,通过观察凝结器上的水分冷凝情况来判断物质是否已经干燥。

7.结束干燥:当观察到凝结器上没有水分冷凝时,表示物质已经干燥。

此时,关闭制冷系统和加热系统,并停止真空抽取。

8.取出物质:打开冷冻室,将干燥好的物质取出,并尽快封装或储存。

对于冷冻干燥机的设备维护1.定期清洁:定期清洁冷冻室和其他关键部件,以确保设备的正常运行。

同时,确保清洁剂不会残留在设备中。

2.保养真空泵:定期检查和更换真空泵的滤芯和油,以确保其正常工作。

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养一、工作原理:冷冻式干燥机的工作原理基于蒸发冷凝的原理。

首先,将要干燥的物料放入冷冻室内,通过真空泵将空气抽出,使得物料的温度下降至冷冻点以下。

然后,加热蒸发器表面的物料,使其从固态转化为气态,再通过冷凝器将气态物料凝结成液态。

最后,利用真空系统将凝结的水分排出,并通过干燥室的加热作用将物料恢复为固态形式。

二、操作事项:1.安全操作:在操作冷冻式干燥机时,要确保安全操作。

操作人员必须穿戴好个人防护装备,遵守设备的安全规定,保证操作的安全性。

2.操作控制:操作人员应熟悉冷冻式干燥机的控制系统,了解各个控制参数的含义和调节方法。

必须按照规定的操作步骤和控制要求进行操作,确保设备正常运行。

3.监测参数:在操作过程中,需要监测温度、压力、流量等关键参数的变化情况,保持设备处于合理的工作状态。

4.加料控制:在投料过程中,需要将物料均匀分布在冷冻室内,避免物料之间的接触过度或堆积不均。

同时,要注意物料的投放速度和量的调节,以保证干燥效果。

5.清洁维护:在操作结束后,要及时清洁设备的内外表面,并做好设备的维护保养工作,确保设备长期稳定运行。

三、维护保养:1.定期检查:定期检查冷冻式干燥机的各个部件,包括真空泵、冷凝器、加热器、冷冻室等,确保其工作正常。

对于发现的故障或异常情况,要及时进行修理或更换。

2.清洗保养:定期对冷冻式干燥机进行清洗,清除积尘和沉积物。

对于冷凝器和加热器等关键部件,要做好保养工作,确保其清洁和完好无损。

3.润滑维护:对冷冻式干燥机的润滑系统进行维护,包括定期更换润滑油和密封件,确保设备的润滑性能和密封性能。

4.应急准备:在长期不使用冷冻式干燥机时,要进行适当的防护措施,包括清洁设备、加盖或遮挡设备,以防止灰尘、污物等对设备的侵蚀。

总结起来,冷冻式干燥机的工作原理是基于蒸发冷凝的原理,通过控制温度、压力等参数,将物料从液态转化为固态。

在操作冷冻式干燥机时,要遵守安全操作要求,掌握操作控制方法,监测关键参数,注重物料投放和清洁维护工作。

冻干机的基本原理 冻干机操作规程

冻干机的基本原理 冻干机操作规程

冻干机的基本原理冻干机操作规程冻干机(lyophilizer或freeze dryer)起源于19世纪20时代的真空冷冻干燥技术,进入21世纪,真空冻干技术除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域之外的领域得到广泛应用。

冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化。

水有固态、液态和气态,三种状态既可以相互转换又可以共存。

当水在三相点(温度为0.01℃,水蒸气压为610.5Pa)时,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。

在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的溶化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。

冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性极好、含水分极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。

由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点,因此该技术问世以来越来越受到人们的青睐,在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。

血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质,真空冷冻干燥技术也为保存生物活性供应了良好的解决途径。

冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程。

冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。

物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避开了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。

干燥物质呈干海绵多孔状,体积基本不变,极易溶于水而恢复原状。

在大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。

冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表掌控系统所构成。

紧要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。

它的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下,然后在真空条件下使物品中的固态水份(冰)直接升华成水蒸气,从物品中排出,使物品干燥。

冻干原理和工艺

冻干原理和工艺

冻干原理和工艺冻干机在冻干药品生产过程中的关系冻干机用于无菌药品生产,不同于有菌药作生产,需要进行无菌操作。

冻干机在冻干药品生产过程中的关系如下:主要灭菌,内包材处理,洗烘瓶,胶塞物料的预处理或制备处理。

有备查备有将药品主药和辅料溶解在适当的溶剂药液配置中(注射用水)。

用不同孔径的滤器对药液分级过滤,0.45μm,最后用0.22μm的过滤器除药液过滤菌过滤。

大于50μm,亲水亲脂滤膜种类和作用。

将已除去的药液灌注到容器中,并在药液灌装容器端口半上胶塞。

联动线自动灌装,注意层流罩保护,在百级下操作。

在无菌环境中把半上胶塞的药液或开口托盘(冻干原粉)移至冻干机的干燥箱内搁板上,有的工艺的这一步也冻干可能采用另一腔室先进行预冻结。

通过冻干机的运行,对搁板冻结、抽真空和对搁板加热供能,使药品在固态下,通过升华除去大部分的水分。

然后加热蒸发解吸附去除残余水分。

封口通过安装在干燥腔室内的液压或螺杆式升降装置全压塞(小瓶冻干)。

对托盘中块状粉进行粉碎、过筛、装后处理桶、加内塞(托盘冻干)原料。

进行粉针分装。

由此可见,冻干机是冻干生产过程中的主要工艺装备,制品中的水分由它来1去除。

制品在冻干腔室内的无菌状态下完成干燥、解吸附除去水分和全压塞等操作。

第二章冷冻干燥基础理论第一节冷冻干燥的原理一、冻干的概念、目的及应用冷冻干燥就是把含有大量水分的物质,先冷却至共熔点或玻璃化转变温度以下,使物料中的大部分水冻结成冰,其余的水化和物料成分形成非晶态(玻璃态)。

然后,在真空条件下,对已冻结的物料进行低温的加热,以使物料中的冰升华干燥(一次干燥)。

接着,在真空条件下对物料进行升温,以除去吸附水,实现解析干燥(二次干燥),而物质本身留在冻结的冰架子中,从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构,保持物料原有的形态,且制品复水性极好。

利用冷冻干燥目的是为了贮存潮湿的物质,通常是含有微生物组织的水溶液,或不含微生物组织的水溶液。

产品在冻结之后置于一个低水气压下,这时包含冰的升华,直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养1.工作原理:冷冻式干燥机采用制冷剂进行制冷工作。

首先,湿润物质进入冷冻式干燥机后被送入冷冻室,经过制冷系统制冷后,湿润物质中的水分凝结成固态,并被吸附在冷凝器表面上。

然后,减压系统将冷冻室的压力降低,以使固态水分转化为水蒸气,并通过排水系统排出。

最后,预冷系统对冷凝器进行冷却,使冷凝器重新降温,以准备下一轮干燥工作。

2.操作事项:(1)启动:检查冷冻干燥机的各项连接是否牢固,确认制冷剂充足后,启动制冷系统。

(2)设置参数:根据干燥物料的需要,设定适当的干燥温度和压力。

(3)投料:将湿润物质均匀地放入干燥室内。

(4)排水:及时排除干燥过程中生成的冷凝水,以保持干燥效果。

(5)停机:干燥结束后,关闭制冷系统并清理干燥室内的残留物。

3.维护保养:(1)定期清理:清除制冷器、冷凝器和冷凝水管道中的灰尘、污物等杂质,以保持制冷系统的正常运行。

(2)制冷剂检查:定期检查和更换制冷剂,确保制冷系统的正常运行。

(3)电气部件检查:定期检查电气设备及连接线路,确保其工作正常。

(4)密封性检查:检查各部件的密封性能,确保整个系统的密封性良好。

(5)定期维护:按照设备使用手册的要求,进行定期的维护保养,以延长设备的寿命。

总之,冷冻式干燥机是一种高效的物料干燥设备,通过制冷工艺实现对湿润物质的冷冻和干燥。

在操作冷冻式干燥机时,需要合理设置参数并注意排水工作。

维护保养方面,需要定期清理、检查制冷系统、电气设备等,并进行定期的维护。

只有正确操作和及时维护保养,才能确保冷冻式干燥机的正常工作和长久使用。

冻干机原理及说明

冻干机原理及说明

一、真空冷冻干燥原理真空冷冻干燥(简称冻干)是将含水物质先冻结成固态,然后使其中的水份从固态升华成气态,从而除去水份而保存物质的方法。

1.冻干的优点:冻干与通常的晒干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有如下突出的优点。

a.冻干是在低温下干燥的,不会使蛋白质产生变性,但可使微生物等失去生物活力。

这对于那些热稳定性能差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等的干燥保存特别适用。

b.由于是低温干燥,使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分和芳香成分损失很小,因此是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。

c..在低温干燥过程中,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,从而能最好地保持物质原来的性状。

d.干燥后体积、形状基本不变,物质呈海绵状,无干缩,复水时与水的接触面大,能迅速还成原来的形状。

e.因一般是在真空下干燥,故氧气极少,使易氧化的物质得到了保护。

f.能除去物质中95%~99.5%的水分,制品的保存期长。

2.冻干的应用冻干是一种优质的干燥方法。

但是它需要比较昂贵的专用设备,干燥过程中的能耗较大,因此加工成本较高,目前主要应用在以下几个方面。

a.生物制品、药品方面:如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗的保存。

b.微生物和藻类方面:如各种细菌、酵母、酵素、原生动物、微细藻类等的长期保存。

c.生物标本、生物组织方面:如制作各种动植物标本,干燥保存用于动物异种或同种移植的皮肤、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。

d.制作用于光学显微镜、电子扫描和透射显微镜的小组织片。

e.食品的干燥方面:如咖啡、茶叶、肉鱼蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。

f.高级营养品及中草药方面:如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。

g.超细微粉的制备方面:如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7~8、Ba2Ti9O20等超细微粉。

h.其他方面:如化工中的催化剂,冻干后可提高催化效率5~20倍;将植物叶子、土壤冻干保存,用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及因子的作用;潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥,能最大限度地保持原状等。

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养

冷冻式干燥机工作原理操作事项及维护保养冷冻式干燥机是一种常用的干燥设备,广泛应用于食品、制药、化工等行业。

它的工作原理是利用制冷剂的蒸发吸热原理将物体表面的水分蒸发,并通过制冷系统将蒸发的水分凝结成冰并分离,最终将物体表面的水分去除,实现干燥效果。

1.初级冷却:物体进入干燥室后,首先进行初级冷却。

此时,冷冻机内部的制冷剂将物体表面温度降低到露点以下,使物体表面的水分开始凝结。

2.冷冻:初级冷却后,物体进入冷冻室,此时的温度通常为-40℃以下。

在低温环境下,物体表面的水分完全凝结成冰。

3.吸附:在冷冻室中,通过真空环境和加热元件,使冰的温度升高,将冰转变为水蒸气。

吸附剂在此过程中起着重要的作用,可以吸附空气中的水分。

4.除湿:通过循环风机,将空气中的水蒸气吸出,实现除湿效果。

操作冷冻式干燥机时需要注意以下事项:1.操作前应核对设备各部件的工作状态,确保设备正常运行。

2.清洁物体表面,确保干燥效果。

3.控制干燥室的温度和真空度,避免过高或过低的温度对物体的影响。

4.定期清洁设备内部的各部件,移除积聚的污垢,保持设备的正常运转。

1.定期清洁设备:清洁设备内部的各部件,特别是冷凝器和吸附剂,以保证设备的正常运行。

2.检查设备的密封性:检查设备的密封圈、密封垫是否完好,避免泄漏。

3.定期更换吸附剂:吸附剂需要定期更换,以保证干燥效果和设备运行的稳定性。

4.定期检查设备的工作状态:检查制冷系统、真空系统等设备的工作状态,及时发现并修复故障。

5.预防冷凝器冻结:当设备运行一段时间后,冷凝器可能会冻结。

需要及时进行除霜处理,以保证设备的正常运行。

总之,冷冻式干燥机的工作原理是通过制冷剂的蒸发吸热原理将物体表面的水分蒸发并凝结分离,实现干燥效果。

操作时需要注意设备的工作状态和物体的清洁程度,维护保养时需要定期清洁设备内部的各部件、更换吸附剂并检查设备工作状态,以确保设备的正常运行和干燥效果。

冻干机原理

冻干机原理

冻干机原理
冻干机原理:
冻干机是利用低温蒸发技术从物料中萃取出水分,使物料中的水分极少,从而达到保存物料或者使物料回复到原始状态的一种设备。

冻干机的工作原理主要是将物料放入真空容器内,通过真空泵将容器中的空气吸出,达到真空条件,之后在真空容器内加热,温度升高后,物料中的水分开始蒸发,蒸发的水分随着温度的升高,被冷凝器冷却后回到容器中,当温度达到一定值时,物料中的水分基本蒸发完毕,然后将真空容器内部的气体排出,直至压力恢复正常,最后即可将物料取出。

冻干机的原理说明

冻干机的原理说明

中试型冻干机工作原理说明设备名称:中试型冻干机品牌:CHRIST型号:EPSILON 2-6D一.工作原理:利用冷冻及抽真空的方式使物料冷冻干燥,从而达到冻干效果。

在物料冷冻到冰点以下后,真空泵开始抽真空,不断降低物料表面蒸汽压和物料的表面温度,当物料的温度达到共晶点以下时,物料完全成为固体,气体两象共存,而不存在液相的成分。

气相的溶剂在经由超低温的冷阱时被冷阱捕获。

可编程的控制器在升华的过程中通过加热搁板不断提供升华所需要的能量。

在物料中的含水量达到1%以下时,采用极限真空,物料表面温度降到—50℃以下,残余的溶剂在极限真空下挥发。

二.具体用途主要用于实验室药品冷冻干燥。

冻干试验是在无损和高度安全的情况下从冷冻的物质中去除水分的最好的方法,在真空状态下,直接把结冰的溶剂升华为气态而达到干燥的目的,冻干结束后的材料的温度低于—10℃。

冻干过程能最大程度上保持物料分子的基本结构和混合物的空间构型,在加水以后能够再次恢复原材料的物理,化学.生物特性,从而是一种对材料无损伤的干燥方式。

虽然水分被完全去除,但主要的化学键保持和量不变,干燥后和物料性质长期保持稳定,因此冻干是保存热敏感的组织或材料的最佳方法。

冻干的过程物料的温度可降至—50℃或更低,因此又是一种高度安全的干燥方法,在通常的加热干燥过程中,需要大量的外界热量输入。

因此对于易挥发,易爆炸,易污染,易损害等危险物质来说,冻干的优点非常突出。

一方面,超低温保证了热安全性,升华能量在微控制器的控制下有序平稳供给,另一方面,冻干又是在高度真空的状态下进行的,因此由空气引发的化学反应无法进行,进一步保证了实验过程的安全性。

冷冻干燥广泛应用于生物细胞及组织,药品,植物,热敏感化学品,易燃易爆品,珍贵古物,图书,电子,物理器件等材料的干燥。

三组成部分1 真空系统包括真空泵、真空控制器、真空排气过滤器;2 冷冻系统包括双压缩机,板层,冷阱;采用复叠式制冷方式;3 干燥腔4 微控制系统控制面板液晶显示屏,一键操作,清楚显示主要冻干流程;可编程控制器具备编程功能,能储存30个冻干程序;远程控制模块配备PLC-32软件实现外接电脑控制冻干过程,并可记录过程中的数据。

冻干机设备工作原理

冻干机设备工作原理

冻干机设备工作原理冻干机是一种将物质冻结后通过真空蒸发水分的设备,也称为冷冻干燥机。

它是一种常用的干燥设备,广泛应用于食品、药品、化工等行业。

冻干机的工作原理是将物质在低温下冻结,然后通过真空蒸发水分,使物质得以干燥。

冻干机的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 冷冻将待处理的物质放入冻干机内,通过制冷系统将物质冷冻到低温状态。

冷冻的目的是将物质中的水分冻结成固态,以便后续的真空蒸发。

2. 真空在物质冷冻后,将冻干机内的压力降至真空状态。

真空状态下,物质中的水分会蒸发成气态,从而实现干燥的目的。

同时,真空状态下的压力也可以帮助加速水分的蒸发。

3. 加热在真空状态下,为了加速水分的蒸发,冻干机会对物质进行加热处理。

加热的温度和时间可以根据物质的性质和要求进行调整。

加热的目的是将物质中的水分蒸发出来,从而实现干燥的目的。

4. 冷凝在物质中的水分蒸发出来后,需要将其冷凝成液态,以便后续的处理。

冷凝的过程是将冻干机内的温度降低,使水分从气态转变为液态。

冷凝后的水分可以通过排水管道排出。

5. 排气在冷凝后,需要将冻干机内的气体排出,以便下一次的使用。

排气的过程是将冻干机内的压力恢复到正常状态,将气体排出。

以上就是冻干机的工作原理。

通过冷冻、真空、加热、冷凝和排气等步骤,冻干机可以将物质中的水分蒸发出来,从而实现干燥的目的。

冻干机的工作原理简单明了,但是在实际应用中需要注意一些问题。

冻干机的制冷系统需要保持良好的工作状态,以确保物质能够被充分冷冻。

其次,真空状态下的压力需要控制在适当的范围内,以确保水分能够充分蒸发。

此外,加热的温度和时间也需要根据物质的性质和要求进行调整,以确保干燥的效果。

冻干机是一种常用的干燥设备,其工作原理简单明了。

通过冷冻、真空、加热、冷凝和排气等步骤,冻干机可以将物质中的水分蒸发出来,从而实现干燥的目的。

在实际应用中,需要注意一些问题,以确保干燥的效果。

冻干设备的工作原理

冻干设备的工作原理

冻干设备的工作原理嘿,你晓得不?冻干设备那可真是个神奇的家伙!就像一个魔法盒子,能把各种东西变得不一样。

咱先说说冻干设备到底是啥玩意儿。

它呀,可不是一般的机器,那是专门用来把新鲜的东西变成干巴巴但又保留了营养和美味的神器。

比如说水果、蔬菜、肉啥的,只要放进冻干设备里,出来就完全不一样了。

冻干设备的工作原理是啥呢?简单来讲,就是把东西里的水分给弄走。

但可不是随便弄走哦,那是有讲究的。

就好像是一场精心策划的大行动。

首先呢,把要冻干的东西放进设备里。

这时候,设备就开始发威了。

它会把温度降得很低很低,低到啥程度呢?就跟冬天最冷的时候差不多。

这一步就像是把东西放进了一个大冰箱里,让它们先冷静冷静。

接着,设备会抽走里面的空气。

这可不得了,没有了空气,那些水分就没地方跑了。

就好像是把一群调皮的孩子关在了一个没有出口的房间里。

然后呢,在低温和低气压的环境下,水分就会慢慢地变成冰。

这冰可不是普通的冰哦,它是一种很特别的冰,叫做冰晶。

冰晶就像是一个个小小的水晶,漂亮极了。

最后,设备会慢慢地升高温度。

这时候,冰晶就会直接从固态变成气态,也就是升华了。

这可真是太神奇了!就好像是魔法一样,让那些冰一下子就消失了。

你想想看,这冻干设备多厉害啊!它能把新鲜的水果变成脆脆的果干,把美味的肉变成可以长期保存的肉干。

而且,冻干后的东西体积变小了,重量也变轻了,方便携带。

这不是很棒吗?比如说,你去爬山的时候,带上一些冻干的水果和肉干,既轻便又有营养。

或者你去旅行的时候,也可以带上一些,不用担心食物会坏掉。

还有啊,冻干设备不仅能处理食物,还能处理药品呢!有些药品需要在低温下干燥,才能保持药效。

这时候,冻干设备就派上用场了。

你可能会问,为啥要把东西冻干呢?这好处可多了去了。

首先,冻干后的东西能保存很长时间。

因为没有了水分,细菌和霉菌就没办法生长,所以东西就不容易坏。

其次,冻干后的东西营养损失少。

在冻干的过程中,温度很低,不会破坏食物中的营养成分。

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升华
升华
冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华;比样 品温更低的冷阱对水蒸气的抽吸与捕获作用,则是维护升华所必需的条件。
13.3Pa
气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程,与压力成反比。 在常压下,其值很小,升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面, 因而升华速度很慢。压力降低13.3Pa以下,平均自由程增大105倍,使升华 速度显著加快,形成了定向的蒸汽流。
制冷系统 电器仪表
冷阱为缠绕柱面式,其工作温度低于干 燥箱内样品的温度,最低可达-55 ℃ , 从样品中升华出来的水蒸气能充分地凝 结在与冷盘管相接触的不锈钢柱面的内 表面上,从而保证冻干过程的顺利进行, 光滑的柱面式结构最大的优点是容易清 洁,在冻干结束后,可用温水将霜层除 去。
真空系统
真空泵用以对系统抽真空,在进气口安装了一个带自 动放气的电磁真空阀,它与泵为同一电源控制,当停 泵时,电磁阀门自动关闭,同时向真空泵内放气,既 保护了真空系统,又防止了真空泵向系统返油。
9. 充气阀和排水孔的维护:如果管路中有残余物一定要清 理干净。
10. 操作者必须对可能造成的不安全的重要部件进行检查确 认:1)盖子或腔体2)密封圈3)真空泵的油标尺4) 任何不良变化如:腐蚀、磨损、伤痕等。此外还有接地 线也是要定期检查的。
11. 使用人员须登记使用日期、冻干物名称及冷阱流出水量 等数据。
注意:此时真空计示数下降较慢,请停止抽真空,重新检查样 品和各接口。
【开机操作】
1. 接 通 电 源 线 , 此 时 真 空 度 窗 口 显 示 “ 110” 且 总 开 关 指 示 灯 闪 烁 , 说 明 电 源已接通。
2. 按下“总开关”键三秒,此时“冷阱温 度”显示窗开始显示冷阱温度,放开此 键。
冷冻干燥机操作规程
【准备样品】 冷冻干燥机操作方法:冷冻干燥前,先将准备干燥的物 品置于低温冰箱或冷却循环泵中,使物品完全冰冻结实, 方可进行冷冻干燥。
【主机预冷】 主机的右侧板上设有真空泵的电源插座,将真空泵的电 源线连接好。检查真空泵,确认已加注真空泵油,不可无 油运转。油面不得低于油镜中线。 主机与真空泵之间由真空管连接,连接处采用标准卡箍。 卡箍内含一只密封橡胶圈,连接前可在橡胶圈上涂抹适量 真空脂,再用卡箍卡紧。主机冷阱上方的“O”型密封橡 胶圈应保持清洁,可薄薄涂上一层真空脂,有机玻璃罩 (保持罩口清洁)置于橡胶圈上,轻轻旋转几下,有利于 密封。
5. 按下“真空泵”开关键,真空泵开始工 作 , 数 码 显 示 下 降 直 至 20Pa 以 下 , 冷 冻干燥进程开始。注:在真空泵开始工 作时,用力下压有机玻璃罩片刻,有利 于密封。
总开关 制冷机 真空泵 充气阀 注意:此时真空计示数下降较慢,请停止 抽真空,重新检查样品和各接口。
【关机操作】
不可避免要耗油。以后换油间期根据使用条件不同而定, 一般要求500至1000小时换一次油。 6. 排气过滤器:冷凝物过多时要排放。 7. 冻干机的清洁:用肥皂等中性清洁剂。
冷冻干燥机的维护
8. 附件的清洁:化学应力腐蚀会损坏材料,开始时这些损 伤都很微小,当已经被观察到时,就应当更换。风扇、 盖子、密封圈、容器、搁板架、腔体等必须定期清洁, 以防损坏。要求每周将这些附件从冻干机中取出来清洗。 如果使用有毒、放射性、传染性污染物,要采取相应的 防护措施。铝容易受腐蚀,要用中性的清洗剂,pH6~ 8。碱性清洗剂pH〉8,不能使用。
• 首先打开“充气阀”,同时按下“真空泵”电源开关键, 使空气缓慢进入冷阱。如需充入惰性气体,则将惰性气体 的减压导管连接“充气口”,然后慢慢打开“充气阀”, 使惰性气体缓慢进入冷阱。
• 按下“制冷机”开关,关闭,此时指示灯灭;按下“总开 关”键三秒无显示后放开此键。
• 提起有机玻璃罩,将物品取出,保存,冷冻干燥过程结束。 • 用温水清理冷阱内的水份和杂质,妥善保养设备。冷阱中
药品预冻在两种方式:一种是样品放入冰箱降温;另一
种是冷却循环泵降温至-40℃左右,再将样品放入,前者 相当于慢冻,后者属于速冻与慢冻之间,常被采用,以兼 顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是样品入箱时,空气 中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上。
60Pa 实线A-B为固态与液态之平衡曲线。 实线B-C为液态与气态之平衡曲线. 实线B-F为固态与气态之平衡曲线。 点B为三个相ห้องสมุดไป่ตู้之共存点。
冷冻干燥机操作规程
冻干的优点
① 由于是由冰冻状态直接升华为汽态,所以样品 不起泡,不爆沸。
② 得到的干粉样品不粘壁,易取出。 ③ 冰干后的样品是疏松的粉末,易溶于水。 ④ 常温下除去溶剂水等物质。
冷冻干燥机的构造
冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、 加热系统、电器仪表控制系统所组成。
加热系统、
冷阱
真空泵在冻干机中起着抽除永久气体的作用,以维护升华所必需的低压强。 1g水蒸气在常压下为1.25L而在13.3Pa时却膨胀为10000升,普通的真空泵 在单位时间内抽除如此大量的体积是不可能的。冷阱实际上形成了专门捕集水 蒸气的真空泵。 水的捕获 样品与凝结的温度通常为-25℃与-50℃。冰在该温度下的饱和蒸汽压分别为 63.3Pa与1.1Pa, 产生了一个相当大的压力差, 它将促使样品升华出来的水蒸 气,以一定的流速定向地抵达冷阱表面结成冰霜。 注意: 冰的升华热约为2822J/g,如果升华过程不供给热量,样品只有降低内 能来补偿升华热,直至其温度与冷阱温度平衡后,升华也就停止了。为了保持 升华与冷凝来的温度差,必须对样品提供足够的热量。
真空度
1151.01
3. 按下“制冷机”开关键,制冷机开始运 转,冷阱温度逐渐降低。为使冷阱具有
充分吸附水份的能力,预冷时间应不少 于30分钟。
X103 X102 X101 X100
冷阱温度
-2555
4. 预冷结束后,将已准备好的待干燥物品 置于干燥盘中,罩上有机玻璃筒,放水 阀(位于右侧板上)顺时针方向拧紧。
加热系统、
制冷系统、
电器仪表
真空系统、
真空度
1151.01
X103 X102 X101 X100
冷阱温度
-55
总开关 制冷机 真空泵 充气阀
【开机操作】 1. 接通电源线,此时真空度窗口显示“110”且总开关指示 灯闪烁,说明电源已接通。 2. 按下“总开关”键三秒,此时“冷阱温度”显示窗开始 显示冷阱温度,放开此键。 3. 按下“制冷机”开关键,制冷机开始运转,冷阱温度逐 渐降低。为使冷阱具有充分吸附水份的能力,预冷时间 应不少于30分钟。 4. 预冷结束后,将已准备好的待干燥物品置于干燥盘中, 罩上有机玻璃筒,放水阀(位于右侧板上)顺时针方向 拧紧。 5. 按下“真空泵”开关键,真空泵开始工作,数码显示下 降直至20Pa以下,冷冻干燥进程开始。注:在真空泵开 始工作时,用力下压有机玻璃罩片刻,有利于密封。
的冰化成水后,打开“放水阀”将水排出。 • 真空泵不用时,应盖上镇气嘴,以防脏物进入。 • 注意事项:操作过程中切勿频繁开关,如因操作失误造成
制冷机停止运转,不能立即启动,至少等20分钟后方可再 次启动,以免损坏制冷机。每次冷冻干燥后,冷阱盘管上 的冰化成水后,用毛巾清除干净。
冷冻干燥机的维护
1. 清除残余水分。建议每次使用前开关一次排水阀。 2. 每个月要检查并清洁热交换器,严重时会造成停机。 3. 真空探头的使用寿命有限。用温水解冻,最后擦干冷阱。 4. 清洁橡胶阀以防止硬化,及时涂真空脂增加密闭性。 5. 处检查真空泵油,缺油应补充。由于空气镇流器经常工作,
升华过程
• 在升温的第一阶段(大量升华阶段),此时90%以上的水 分已除去。
虽然搁板和样品温度有很大悬殊,但由于板温、冷阱温度和真空温度 基本不变,因而升华吸热比较稳定,样品温度相对恒定。随着样品自 上而下层层干燥,冰层升华的阻力逐渐增大。样品温度相应也会小幅 上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。大量升华的过程至此已基本结 束,为了确保整箱样品大量升华完毕,板温仍需保持一个阶段后再进 行第二阶段的升温。
• 残余水分干燥的时间与大量升华的时间几乎相等有时甚至 还会超过。
剩余百分之几的水分称残余水分,它与自由状态的水在物理化学性质 上有所不同,残余水分包括了化学结合之水与物理结合之水,诸如化 合的结晶水、蛋白质通过氢键结合的水以及固体表面或毛细管中吸附 水等。由于残余水分受到种引力的束缚,其饱和蒸汽压则是不同程度 的降低,因而干燥速度明显下降。
干燥目标
• 对冻干样品的质量要求是:生物活性不变、 外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶 解速度快,残余水分低。
样品的要求
1. 溶剂为水; 2. pH为中性; 3. 盐的影响:挥发性的盐,NH4Cl;浓度过
大,样品易吸潮。
样品的冻结
溶液速冻时(每分钟降温10~50℃),晶粒保持在显微
镜下可见;相反慢冻时(1℃/分),形成的结晶肉眼可见。 粗晶在升华留下较大的空隙,可以提高冻干的效率;细晶 在升华后留下的间隙较小,使下层升华受阻,速成冻的成 品粒子细腻,外观均匀,比表面积大,多孔结构好,溶解 速度快,便成品的引湿性相对也要强些。
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