真空冷冻干燥机的原理及应用介绍
真空冷冻干燥机
真空冷冻干燥,也称升华干燥。
其原理是将材料冷冻,使其含有的水份变成冰块,然后在真空下使冰升华而达到干燥目的。
冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。
升华指的是溶剂,比如水,象干冰一样,不经过液态,从固态直接变为气态的过程。
冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。
传统的干燥会引起材料皱缩,破坏细胞。
在冰冻干燥过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。
在冰升华时,它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。
这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。
简介:
1.真空冷冻干燥机适用于高档原料药,中药饮片,生物,野生蔬菜,脱水蔬菜,食品,水果,化工,药物中间体等物料的干燥.
2.真空冷冻干燥机将制冷系统,真空系统,导热油加热系统,排湿系统组合一体,推出的一种新型箱体结构,较大地利用箱体内存放物料空间进行干燥的冷冻真空干燥.
真空冷冻干燥机特点
冷冻真空干燥过程是无不纯物混入物体,能保持物料的原有成份和活性成份及物料形体不受损.。
真空冷冻干燥机工作原理
真空冷冻干燥机工作原理
真空冷冻干燥机工作原理是: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下,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,避免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。
在最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、电器仪表控制系统所组成。
主要部件为干燥箱、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,从物品中排除,使物品干燥。
物料经前处理后,被送入速冻仓冻结,再送入干燥仓升华脱水,之后在后处理车间包装。
真空系统为升华干燥仓建立低气压条件,加热系统向物料提供升华潜热,制冷系统向冷阱和干燥室提供所需的冷量。
本设备采用高效辐射加热,物料受热均匀;采用高效捕水冷阱,并可实现快速化霜;采用高效真空机组,并可实现油水分离;采用并联集中制冷系统,多路按需供冷,工况稳定,有利节能;采用人工智能控制,控制精
度高,操作方便。
冻干机基础学习知识原理及说明
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。
£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。
匕其他方面: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。
浅谈真空冷冻干燥技术
浅谈真空冷冻干燥技术摘要:真空冷冻干燥,也称升华干燥。
其原理是将材料冷冻,使其含有的水份变成冰块,然后在真空下使冰升华而达到干燥目的技术。
关键词:真空冷冻干燥原理、冻干曲线、工艺、真空冷冻干燥特点。
下面论文从如下几节介绍。
第一节真空冷冻干燥的基本原理干燥过程是水的物态变化和移动的过程。
由于这种变化是发生在低温低压下,因此,冷冻干燥的基本原理就是低温低压下传热传质的机理。
由物理学可知,水有三相,A点为三相共点,C为冰的融解点。
根据压力减小、沸点下降的原理,只要压力在三相点压力之下(如图1所示:压力为 610 Pa以下,温度0℃以下),物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。
根据这个原理,就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下,使原料中的水分变为固态冰,然后在适当的真空环境下,将冰直接转化为蒸汽而除去,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝,从而使物料得到干燥。
第二节真空冷冻干燥的过程真空冷冻干燥过程分为以下三个阶段:(1)预冻阶段:真空冷冻干燥过程,首先要预冷,先将物料中的水分冻结成冰,使干燥后的产品与干燥前有相同的形态。
预冷冻温度必须低于产品的三相点(共晶点)温度。
各种产品的三相点温度是不一样的,由实验测。
预冷冻时间由验测得,一般约需2h.预冷冻速度率也要由实验确定。
由实验确定一个适宜的预冻速率,以得到较高的存活率、较好的物理性状和溶解度,且利于干燥过程的升华。
(2)升华干燥阶段:预冷冻后抽真空,此时物料中的水分由冷冻直接升华为水蒸气。
因汽化过程吸收热量,此时应通过搁板给予加热。
此阶段为干燥的第一阶段,箱内温度几乎不变。
由于干燥箱与冷凝器之间存在着压差,使水蒸气不断地进入冷凝器,升华连续进行,直至升华阶段结束。
(3)解析干燥阶段:也称为第二阶段干燥。
在第一阶段干燥结束后,在干燥物质毛细管壁及极性基因上吸附的部分水分,此水分不被冻结。
为除去这部分水分,要供给足够的热量,使物料升温,只要不造成产品过热而变质就可以(一般可达30-50℃)。
真空冷冻干机的工作原理介绍
真空冷冻干机的工作原理介绍一、真空冷冻干燥机的结构1.压缩机组:压缩机组是整个系统的动力部分,它通过压缩制冷剂蒸汽将制冷剂的压力提高,从而达到制冷效果。
2.冷冻干燥室:冷冻干燥室是真空干燥的具体操作区域。
它通常采用的是圆筒形结构,内部配有冷凝器和加热器。
冷凝器用于冷冻物料并将其转化为冰,加热器则用来使冰蒸发。
室内还设有物料架,用于悬挂物料。
3.真空系统:真空系统主要是用于降低冷冻干燥室内的气压,使冰在干燥室内蒸发。
真空系统通常由冷冻真空泵、气体冷凝罐和真空计等部分组成。
4.控制系统:控制系统用于对整个干燥过程进行控制。
常见的控制方式有手动方式和自动方式。
手动方式通常通过仪器监测到干燥室内温度和真空值后,进行相应操作。
而自动方式则通过计算机控制,能够实现更加精确的控制。
二、真空冷冻干燥机的工作过程1.预冷阶段:在预冷阶段,物料被放置在冷冻干燥室内,在压缩机组的驱使下,制冷剂被压缩并进入冷冻干燥室内的冷凝器中。
在冷凝器中,制冷剂与室内的物料接触,使得物料迅速降温并冷冻。
2.真空干燥阶段:在真空干燥阶段,真空泵启动,抽走干燥室内的气体,从而降低干燥室内的气压。
随着气压的下降,物料上的冰开始蒸发并转化为气体。
同时,加热器会增加干燥室内的温度,进一步促进冰的蒸发。
将冰蒸发后,物料表面的水分会逐渐蒸发出去,实现干燥效果。
3.脱冰阶段:当物料干燥完毕后,需要进行脱冰。
脱冰阶段主要是通过增加干燥室内的温度,使冰融化并转化为水。
脱冰后,物料可以从干燥室内取出。
三、真空冷冻干燥机的优点1.保留原始品质:在干燥过程中,物料的水分主要通过冰的蒸发而去除,因此可以保留物料的原始品质,如颜色、口感等。
2.干燥速度快:真空冷冻干燥机通过降低冷凝室内的压力,使冰迅速蒸发,从而实现快速干燥。
3.干燥效果好:真空冷冻干燥机在干燥过程中,通过低温和真空的条件,使物料表面的水分迅速蒸发,从而达到良好的干燥效果。
4.适用范围广:真空冷冻干燥机适用于各种物料的干燥,如食品、药品、化工原料等。
真空冷冻干燥机工作原理
真空冷冻干燥机工作原理
真空冷冻干燥机是一种常用的干燥设备,其工作原理是通过将物质放置在真空环境中并进行冷冻,然后通过升温蒸发的方式去除其中的水分,从而实现干燥的目的。
其具体步骤如下:
1. 激活真空系统:首先,将真空冷冻干燥机内的真空系统激活,排除其它气体和杂质,创建一个稳定而可靠的真空环境。
2. 打开制冷系统:开启制冷系统,使冷凝器中的制冷剂开始循环流动。
冷凝器的作用是将空气中的水分冷凝成液体,使之可以被去除。
3. 冷冻阶段:将待处理物质放置在冷冻室中,降低其温度。
冻结的过程会使水分从物质中转化为冰,形成冰层,有效减少了水分的含量。
4. 加热阶段:在冷冻室内加热,以升高温度,从而使冰层迅速融化,并转化为水蒸气。
由于真空环境下的低压作用,水分在升温蒸发时可直接转化为气体,而不经过液态。
5. 去除水分:在升温的过程中,冷凝器中的制冷剂会冷却水蒸气,使其重新凝结为液体并排出。
这样就完成了水分的去除。
6. 待处理物质干燥:重复进行冷冻和加热阶段,直到待处理物质中的水分达到需求的干燥程度。
值得注意的是,真空冷冻干燥机的工作原理基于冷凝和蒸发的物理原理,利用了真空环境下物质的特性。
通过控制温度和压力等参数,可以实现高效的干燥效果。
真空冷冻干机的工作原理介绍
真空冷冻干机的工作原理介绍真空冷冻干机是一种常见的干燥设备,广泛应用于制药、食品、化工等行业。
该干燥设备可以将含水量高的物料通过真空状态下冷冻水分,从而达到将水分从物料中除去的目的。
本文将为大家介绍真空冷冻干机的工作原理及其相关特点。
工作原理真空冷冻干机主要由四个部分组成:压缩机、冷凝器、容器和真空泵。
其工作流程如下:1.把预处理好的物料装置到容器内。
2.利用真空泵将容器内的空气抽出,使得容器内压强降低,创造一个真空状态。
3.压缩机将制冷剂压缩成液体并输送到冷凝器中。
4.冷凝器将制冷剂中的热量散发出来,使得制冷剂变成气态。
5.将制冷剂引入容器,利用制冷剂的蒸发吸收容器内物料的热量,促使物料表面水分迅速冷凝成冰。
6.利用真空度的变化,将冷凝的水分通过物料表面的小孔挥发到真空状态下的密闭室内。
同时,制冷剂又被引回到冷凝器中再次压缩成液态,重复循环上述过程。
特点1.保持物料原有形态和品质。
由于真空冷冻干燥技术可以通过特定条件控制物料的温度和气压,使得物料在干燥过程中保持原有的形态和品质。
2.节能和环保。
真空冷冻干机采用真空状态下的蒸发干燥方式,节省能源,同时不会产生氧化物等有害物质,符合环保的要求。
3.使用方便。
真空冷冻干机操作简单,只需按照一定程序设置,机器就可以自行进行操作。
4.标准化生产。
真空冷冻干机可以达到高度标准化生产,提高生产效率和产品质量的稳定性。
5.干燥速度快。
相比于传统的烘干方式,真空冷冻干机的干燥速度要快得多,能够大幅度提高生产效率。
应用范围真空冷冻干机广泛应用于制药、食品、化工、生物工程、医药及其他高科技行业等。
可以干燥各种物料,包括植物提取物、生命科学产品、食品、化学制品等。
结论真空冷冻干机是一款高效、环保的干燥设备,其工作原理和特点也非常清晰。
在各个行业中有着广泛的应用,也成为了对氧化物等有害物质敏感的产品的最佳选择。
冷冻干燥机的工作原理、应用、优点
冷冻干燥机的工作原理、应用、优点以冷冻干燥机的工作原理、应用、优点为标题,本文将详细介绍冷冻干燥机的工作原理、应用领域以及其优点。
一、工作原理:冷冻干燥机是一种将物质在冷冻状态下去除水分的设备。
其工作原理主要分为冷却、冷冻和干燥三个阶段。
1. 冷却阶段:将待处理的物质放置在冷冻干燥机中,通过冷凝器对物质进行冷却。
在冷却过程中,物质的温度逐渐降低,水分开始凝结成固态。
2. 冷冻阶段:在冷却后,将物质继续降温至冷冻状态。
此时,冷冻干燥机会通过真空泵将冷冻室内的压力降低,使水分从固态直接转变为气态,即冰蒸发。
3. 干燥阶段:在冷冻阶段后,将冷冻室内的压力维持在低压状态下,通过加热器对物质进行加热,使冰蒸发的水分从气态转变为水蒸气,然后通过冷凝器将水蒸气凝结成水,最终实现物质的干燥。
二、应用领域:冷冻干燥机广泛应用于食品、药品、生物制品、化工等领域。
具体应用如下:1. 食品领域:冷冻干燥机可以将水果、蔬菜等食品进行干燥处理,保持其原有的营养成分和口感,延长其保存时间。
2. 药品领域:冷冻干燥机可用于药品的制备和贮存,通过干燥处理可以有效提高药物的稳定性和保存期限。
3. 生物制品领域:冷冻干燥机在生物制品的制备和贮存中发挥着重要作用。
如将细菌培养物、酶等生物制品冷冻干燥后,可以长期保存并保持其活性。
4. 化工领域:冷冻干燥机可用于化工产品的干燥处理,如粉末、颗粒等化工原料的干燥,提高产品的质量和稳定性。
三、优点:冷冻干燥机具有以下优点:1. 保留物质原有性质:冷冻干燥过程中,物质在低温下进行干燥,可以有效保留物质的原有性质,如营养成分、活性物质等。
2. 无需添加剂:冷冻干燥过程中,不需要添加其他化学物质,避免了对物质的污染,保证了产品的纯度。
3. 高效性:冷冻干燥机具有较高的干燥效率,能够快速将水分从物质中除去,减少了干燥时间和能源消耗。
4. 保鲜效果好:冷冻干燥机可以有效去除物质中的水分,防止了微生物的生长和化学反应,从而延长了物质的保鲜期。
真空冷冻干机的工作原理介绍 冻干机工作原理
真空冷冻干机的工作原理介绍冻干机工作原理真空冷冻干燥机是针对目前现有的常规真空干燥及烘箱,进行改造升级换代而设计,紧要由制冷系统和真空系统两部分构成。
其工作原理在于:利用真空干燥原理,通过将湿物料冻结到共晶点温度下,使物料中的水分变成固态冰,然后在较高真空环境下;通过给物料加热,将冰直接升华成水蒸气,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝,从而达到物质脱水干燥的目的。
真空冷冻干机的构成通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气掌控系统六大部件构成。
1、干燥仓集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器,物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的,物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的;每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头,用以监测整个冻干过程中的物料温度。
2、捕水器(冷井)是凝结升华水气的密闭装置,通常位于干燥仓后部,内部有一个较大面积的金属吸附面,从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上;吸附面的工作温度可达—45℃~—65℃,冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒,内部盘有冷凝管,分别与制冷机组相连,构成制冷循环系统。
3、加热系统冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热,使物料不断的受热升华,从而达到规定的含水率要求。
冻干机加热系统的加热方法紧要分为接触式加热与辐射式加热。
在接触式加热中,接受的是循环介质加热法,当加热系统工作时,先对循环液进行加热;液温通过液箱掌控调整仪选定的温度自动掌控加热,管道泵开启后,可将循环液送入干燥箱内搁板中,对搁板加热,然后返回液箱进行加热循环。
而在辐射式加热中我们通常接受蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板最高温度可达(+60~+70)℃。
4、真空系统真空系统由真空泵及罗茨真空泵构成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必需先启用真空泵,使其工作一段时间,当系统中的真空度达到1Kpa以下时,再自动启动罗茨泵。
真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。
真空冷冻干燥
⑶真空系统采用机械真空泵,有罗茨泵+油封泵及罗茨泵+罗茨泵+大气喷射+水环泵两种,两者主要区别是前 者不能抽水蒸汽,因此对冷阱效率要求较高,优点是能耗小,后者则正好相反,能抽吸少量水蒸汽,缺点是能耗 较大。
速冻
为了使物料内部的水分固化,通常还需要进行速冻。冻结的时间越短,物料冻结越快,其内部结晶越小,对 物料细胞机械损坏越小。因而需要根据实际生产选择合适的冻结速度。
真空干燥
真空干燥通常分为升华干燥和解析干燥2个阶段。升华干燥主要针对物料中的自由水;解析干燥主要是去除与 固体结合较强的吸附水。干燥过程中的真空度、温度和装盘厚度等直接影响着干燥的进程和产品的品质。
工艺
前处理 预冻
速冻 真空干燥
前处理
原料的来源和应用的不同,其前处理方式也不尽相同。如水果的预处理为挑选、清洗和切块,蔬菜还需进行 漂烫,而速食粥类还需进行蒸煮、装盘等。
预冻
原料预处理后一般要先进行预冻。这是由于物料内部水分较多时,若直接进行抽真空处理,会使溶解在水中 的气体因外界压力减小而逸出,形成气泡,导致原料内部和表面均出现空洞,影响感官品质。
真空Байду номын сангаас冻干燥技术是将含水物料冷冻成固体,在低温低压条件下利用水的升华性能,使物料低温脱水而达到 干燥的新型干燥手段。由于真空冷冻干燥技术在低温、低氧环境下进行,大多数生物反应停滞,且处理过程无液 态水存在,水分以固体状态直接升华,使物料原有结构和形状得到最大程度保护,最终获得外观和内在品质兼备 的优质干燥制品。目前,真空冷冻干燥技术已在许多领域得到了广泛的应用,尤其是将该技术用于食品加工可获 得高质量的脱水食品。
真空冷冻干燥机原理
真空冷冻干燥机原理
真空冷冻干燥机是一种常用的干燥设备,其主要原理是将物质在低温下冷冻后,再在真空状态下进行脱水,从而将物质中的水分快速去除。
真空冷冻干燥机主要由冷冻系统、真空系统和控制系统三部分组成。
首先,在冷冻系统中,需要将物质通过低温冷冻的方式降温至负40至负50摄氏度,使得其中的水达到冰冻状态。
接下来,真空系统开始将设备内部的压力下降至0.1Pa以下的真空状态,从而促使水分从固态向气态转移。
此时,控制系统会对设备的温度、压力等参数进行监测和控制,以确保干燥效果的稳定性和安全性。
值得注意的是,由于真空冷冻干燥机的干燥速度非常快,因此需要对物质的大小、形状、含水量等因素进行合理选择和调整,以达到最佳的干燥效果。
总之,真空冷冻干燥机通过低温冷冻和真空脱水的方式,能够快速有效地将物质中的水分去除,为生产加工提供了极大的帮助和便利。
真空冷冻干燥机的原理
真空冷冻干燥机的原理
真空冷冻干燥机是一种常用的干燥设备,它可以将含水物质在低温
下冷冻成固态,然后在真空环境下将水分直接升华,从而达到干燥的
目的。
下面我们将从物理原理、工作流程和应用领域三个方面来介绍
真空冷冻干燥机的原理。
一、物理原理
真空冷冻干燥机的干燥原理主要基于物质的三态变化规律。
当物质在
低温下达到一定程度时,其分子运动减缓,形成固态。
在真空环境下,水分子受到外界压力的影响减小,分子间距增大,从而使水分子直接
从固态升华成气态,从而达到干燥的目的。
二、工作流程
真空冷冻干燥机的工作流程主要分为三个阶段:预冷阶段、真空干燥
阶段和回温阶段。
预冷阶段:将含水物质放入真空冷冻干燥机中,通过制冷系统将物质
冷冻至低温状态,使其成为固态。
真空干燥阶段:在真空环境下,通过加热系统将物质加热至一定温度,使水分子直接升华成气态,从而达到干燥的目的。
回温阶段:将物质从低温状态回温至常温状态,使其恢复原有的物理性质。
三、应用领域
真空冷冻干燥机广泛应用于食品、药品、化工、生物工程等领域。
在食品领域,真空冷冻干燥机可以将水果、蔬菜等食品进行干燥处理,从而延长其保质期;在药品领域,真空冷冻干燥机可以将药品进行干燥处理,从而提高其稳定性和保存期限;在化工领域,真空冷冻干燥机可以将化工原料进行干燥处理,从而提高其纯度和稳定性;在生物工程领域,真空冷冻干燥机可以将生物制品进行干燥处理,从而提高其保存期限和稳定性。
总之,真空冷冻干燥机是一种高效、节能、环保的干燥设备,其原理简单、操作方便、应用广泛,是现代工业生产中不可或缺的重要设备之一。
冷冻真空干燥原理,系统构成及其功能特点
冷冻真空干燥原理,系统构成及其功能特点
冷冻真空干燥是一种通过低温和真空条件下将水分从物体中蒸发出来的干燥方法。
其原理是利用冷冻技术,将物体冷却至低温,使水分结冰,然后在真空条件下通过升温使冰直接蒸发为水蒸气,从而实现干燥的目的。
冷冻真空干燥系统主要由以下几个组成部分构成:
1. 冷冻机组:用于提供低温环境,通常采用制冷剂循环系统,通过压缩机、蒸发器和冷凝器等组件实现冷却作用。
2. 真空系统:用于提供真空环境,通常采用真空泵和真空容器等组件,通过抽气将系统内的气体抽除,从而形成真空。
3. 控制系统:用于对整个干燥过程进行控制,包括温度、压力和时间等参数的设定和监控。
冷冻真空干燥系统的功能特点包括:
1. 高效干燥:通过低温和真空条件下的干燥方式,能够快速、高效地将水分从物体中蒸发出来,干燥效果好。
2. 保持物体品质:由于在低温和真空条件下进行干燥,可以避免物体受热或氧化等损伤,能够更好地保持物体的原有品质。
3. 广泛适用性:冷冻真空干燥系统适用于各种不同类型的物体,包括食品、药品、化工品等,具有广泛的应用领域。
4. 自动化控制:通过控制系统实现对整个干燥过程的自动化控制,可以减少操作人员的工作量,提高生产效率。
5. 环保节能:由于采用低温和真空条件下的干燥方式,能够减少能源的消耗,对环境友好,具有节能的特点。
真空冷冻干燥设备
真空冷冻干燥设备前言真空冷冻干燥设备是一种广泛用于食品、药品、生化制品等领域的高效干燥设备。
本文将介绍真空冷冻干燥设备的工作原理、主要组成部分以及应用领域。
工作原理真空冷冻干燥设备利用了冷冻和真空两个重要技术,通过控制温度和压力,将被干燥物质中的水分直接转变为固体态而绕过液体态。
其工作原理如下:1.冷冻:将被干燥物质置于低温环境下,使其水分形成冰晶。
冷冻过程中,温度通常控制在接近零下40摄氏度左右。
2.真空:将冷冻的物质放置在真空环境下,利用低压力使冰晶在固态和气态之间直接转化,即从冰直接转化为水蒸气,通过直接升华的方式将水分从物质中除去。
3.加热:在真空冷冻过程中后期,可以适当加热被干燥物质,促进水分的升华,加速干燥速度。
4.冷凝:通过提高环境温度,使水蒸气重新凝结成水,以保证真空环境中的相对湿度较低。
主要组成部分真空冷冻干燥设备由以下几个主要组成部分构成:1.冷冻系统:包括压缩机、蒸发器、冷凝器等。
压缩机提供制冷剂,将冷冻系统内的气体压缩成高温高压气体,然后通过蒸发器放热,使气体冷却并液化,最后通过冷凝器释放热量。
2.真空系统:由真空泵和气体溶解装置组成。
真空泵负责将设备内部的空气抽出,创建真空环境。
气体溶解装置用于去除冷冻过程中产生的水蒸气。
3.控制系统:用于控制设备的温度、压力、时间等参数。
通过设定合适的参数,实现对设备的自动控制和操作。
4.储料系统:由储料箱和送料机构组成,用于加入待干燥物料。
5.冷凝器:用于将水蒸气重新凝结成水。
冷凝器通过提供足够的冷却面积和冷却介质来实现冷凝作用。
应用领域真空冷冻干燥设备广泛应用于以下领域:1.食品行业:包括水果、蔬菜、肉制品等的干燥,通过真空冷冻干燥可以保留食品的原有营养成分和口感。
2.药品行业:用于药物的干燥和稳定保存,真空冷冻干燥可避免药物的化学变化和微生物污染。
3.生化制品:包括酶、激素、抗体等生化制品的干燥,真空冷冻干燥可保持产品的活性和稳定性。
真空冷冻烘干机原理
真空冷冻烘干机原理真空冷冻烘干机是一种利用真空冷冻技术将含有水分的物料脱水干燥的设备。
其操作原理是通过真空环境下的低温冷冻使物料中的水分结成冰晶,再将真空环境下的温度升高,使冰晶直接从固态转化为气态,从而实现了物料的干燥。
真空冷冻烘干机主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、真空恒压负压系统、控制系统和电器元件等组成。
压缩机和冷凝器构成了闭式制冷系统,蒸发器和真空恒压负压系统构成了干燥系统。
真空恒压负压系统的作用在于维持冷冻和干燥过程中的真空度,保证干燥效果。
真空冷冻烘干机的操作流程通常分为预冷、真空冷冻、加热干燥和排气四个阶段。
具体来讲:将包含水分的物料放入真空冷冻烘干机内,通电后,启动压缩机,制冷剂开始循环流动,通过冷凝器冷却成液态;接着,打开干燥系统的排气系统,将装置内的空气排出;将装置内氧气量降至10~20%左右,打开蒸发器进行预冷,使其温度逐渐降低到-40℃左右,使物料开始冷冻;当物料温度降至-20 ℃左右,将蒸发器的温度降至-35℃左右,开始真空冷冻过程,通过冷凝器将蒸发器内的水分冷凝成冰晶固化在物料表面;将蒸发器加热至+20℃左右,将物料表面的冰晶蒸发掉,从而实现干燥过程。
整个干燥过程大约需要12~24小时,时间由物料种类、含水率和气氛条件等决定。
值得注意的是,真空冷冻烘干机的操作过程必须注意以下几个方面:首先是要坚持恒定的真空度,以确保干燥效果;其次是温度控制要准确,防止过高或过低导致干燥效果不佳或物料变质;第三是要注意操作规程,确保设备运行安全,避免操作误差或设备故障引起的安全事故。
真空冷冻烘干机是一种高效、节能、环保的干燥设备,广泛应用于化工、制药、食品等行业。
了解其操作原理和操作规程,可以更好地进行设备维护和安全操作,提高干燥效率和质量,同时节约能源和材料。
真空冷冻烘干机具有以下优点:1. 保持物料的原貌。
真空冷冻烘干机在干燥过程中,通过冷冻使物料中的水分以固态形式分布在物料表面上,防止了水分和热量的传递,避免了物料的变形和变色,保持了物料的原貌。
冷冻干燥法的原理及应用
冷冻干燥法的原理及应用1. 冷冻干燥法的原理冷冻干燥法,又称为冻干法或真空冷冻干燥法,是一种通过冷冻和蒸发将物质从液态直接转变为固态的干燥方法。
其主要原理如下:•冷冻阶段:将液态物质制成均匀的冰晶,通过低温冷冻将物质冷冻固化,使其内部形成网状空隙结构。
•虹吸阶段:在真空环境下,物质内的水分由冰晶直接转变为水蒸气,即“虹吸效应”。
虹吸效应一方面通过降低压力抑制水的汽化,另一方面具有热交换的功能,将吸收热量通过水分的汽化带走。
•干燥阶段:通过升高温度,使冻干物质中的水蒸气从冻干物质内部逸出,实现物质的除湿干燥。
冷冻干燥法的主要优点在于可以在低温下进行干燥,减少热敏性物质的热分解和化学变性,同时保持物质的颜色、味道和营养成分。
它还可以有效去除物质中的水分,延长其保存时间,提高稳定性。
2. 冷冻干燥法的应用冷冻干燥法在许多领域中得到了广泛应用,以下是一些典型的应用领域:2.1 制药工业•生物药品:冷冻干燥法是制备生物药品的常用方法之一。
通过冷冻干燥,可以保持生物药品的活性和稳定性,延长其保存期限。
常见的使用冷冻干燥法的生物药品包括疫苗、免疫球蛋白、酶、抗生素等。
•中药制剂:许多中药制剂含有挥发性成分和易氧化的化学成分。
冷冻干燥法可以有效地保留中药制剂的活性成分,并延长其稳定性和保存期限。
2.2 食品工业•冷冻食品:冷冻干燥法可用于制造各种冷冻食品,如冷冻蔬菜、水果、肉类和海鲜。
冷冻干燥保留了食品的口感、颜色和营养成分,同时可以延长食品的保存期限。
•饮料粉末:冷冻干燥法可以将液态饮料转变为粉末状,以提高其储存和运输的方便性。
通过冷冻干燥,饮料中的水分可以完全去除,只留下固态的饮料粉末。
2.3 生物科学研究•细胞保存:冷冻干燥法用于保存各种细胞和组织样本。
通过冷冻干燥,可以暂停细胞的活动,并将其保存在固态下,以延长细胞的存活时间和保持其初始状态。
•微生物保存:冷冻干燥法可用于保存各种微生物,如细菌、真菌和病毒,以便后续研究和实验使用。
冷冻干燥机的工作原理、应用、优点
冷冻干燥机的工作原理、应用、优点
冷冻干燥机是一种利用低温冷冻和真空干燥技术将物质中的水分冻结成冰,然后通过升华的方式将冰直接转变成气态,从而实现物质的干燥过程的设备。
其主要由冷冻系统、真空系统和加热系统组成。
冷冻系统通过制冷剂循环流动实现对物质的冷冻作用,将物质中的水分冻结成冰。
真空系统则通过减压作用,将物质表面的冰在低温下直接升华成水蒸气。
加热系统则可以通过加热方式提高物质温度,加速水分升华的过程。
冷冻干燥机在食品、药品、生物制品、化工原料等领域有着广泛的应用。
在食品行业中,冷冻干燥机可以保持食品的原有形状、色泽、味道和营养成分,延长食品的保存期限。
在药品领域,冷冻干燥机可以将药物制成粉末剂型,方便患者服用和储存。
在生物制品领域,冷冻干燥机可以保持生物制品的活性和稳定性,提高产品的质量和效果。
冷冻干燥机的优点主要体现在以下几个方面。
首先,冷冻干燥过程中物质的结构和性质基本不发生改变,可以保持物质的原有特性。
其次,冷冻干燥过程中可以在低温下进行,能够避免高温对物质造成的破坏。
再次,冷冻干燥机可以保持物质的形状和颜色,使得干燥后的产品外观美观。
最后,冷冻干燥机可以在真空条件下进行,可以避免氧化和污染,确保产品的纯净性。
总的来说,冷冻干燥机通过冷冻和干燥两个过程的结合,可以将物质中的水分冻结成冰,然后通过升华的方式将冰直接转变成气态,实现物质的干燥过程。
其在食品、药品、生物制品等领域有着广泛的应用,且具有保持物质原有特性、避免高温破坏、外观美观和产品纯净性等优点。
冷冻干燥机在现代工业生产中扮演着重要的角色,为各行业的生产提供了便利和保障。
真空冷冻干燥原理
真空冷冻干燥原理
真空冷冻干燥是一种将液体或湿润固体材料从冷冻状态转变为蒸发状态的过程。
它通过在冷冻条件下使水或其他溶剂从物质中蒸发,从而将物质中的水分或溶液去除,使其变得干燥。
真空冷冻干燥的原理是利用低温下的冷冻作用和真空环境下的蒸发作用。
首先,将待处理的物质放置在真空冷冻干燥设备中,设备会将物质冷冻至低温,使水分分子凝结成冰晶。
然后,通过加入低压真空环境,将设备内的压力降低,利用气体分子由高浓度向低浓度扩散的原理,使冰晶直接由固态转变为气态,即通过升华的方式蒸发。
在此过程中,真空冷冻干燥设备会通过除湿系统将蒸发出的水分从设备中排出,从而实现干燥的目的。
真空冷冻干燥的优点在于能够保持物质的原始形态,避免其发生物理或化学变化。
由于在低温下进行,使得水或其他溶剂从物质中蒸发时,不会对物质的结构和性质产生明显的影响。
另外,真空冷冻干燥还能有效地防止细菌或微生物的生长,保证物质的持久稳定性。
总之,真空冷冻干燥通过低温冷冻和真空条件下的蒸发作用,将物质中的水分或溶液去除,实现对物质的干燥处理。
这种方法能够保持物质的原始形态和性质,并有效延长物质的使用寿命。
真空冷冻干燥与设备
3.低温操作
真空冷冻干燥是在较低温度(低于水的冰点)下进行操作,对于许多
热敏性物质的干燥特别适用。例如,对蛋白质、微生物等物质,采用真空
冷冻干燥不会发生变性或失去生物活性。
4.真空冷冻操作
物料在真空冷冻操作下干燥,可排出物料中99%左右的水分,使得到 的干燥产品不易收缩,不易变质,能较好地保留物料的构造(营养纤维和 固状物),使其加水后能迅速水化,恢复原来的性状。因此,采用真空冷 冻干燥方法生产的食品更接近新鲜食品的风味。
• 3 蒜片厚度为8mm时,设备生产能力 达到最大,产品得率为14.7%。产品 含水量为2.8%,复水率是86.3%。
干 燥 成 品
器(捕水器)、加热系统、真空
系统、制冷系统和电气控制系统 等六大部分组成。 该设备在食品工业主要用于 果蔬、肉禽、水产、调味品、方 便食品及名优特产等干燥;在医 药工业方面主要用于血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等中西药品的脱水与 保存。
2.LGJ台式真空冷冻干燥机 该设备结构紧凑,占地面积小,操作方 便。可用于医药工业、生物化学工业等产品 的脱水干燥。
• 解析干燥:该阶段虽然产品内不存在冻结冰,
但产品内还存在10%左右的水分,在该阶段, 可以使板层的温度迅速地上升到该产品的最高 允许温度,并维持到冻干结束为止。
实验结论
• 1 大蒜共晶点为-18℃。 • 2 冷冻干燥的最佳工艺为:操作压力
13.3~40Pa条件下,升华干燥温度控制在20℃左右,隔板加热温度控制在40℃,冻干时 间约为12h左右。
p
B
固相区 D A 水分 液相区 O 气相区
C
Tf 水的平衡相图(p-T图)
T
湿物料
预冻
(物料冻结)
升华干燥
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真空冷冻干燥机的原理及应用介绍
冷冻真空干燥是将制冷系统,真空系统组合一体,推出的一种新型冷冻干燥装置。
原理
冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。
升华指的是溶剂,比如水,像干冰一样,不经过液态,从固态直接变为气态的过程。
冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干。
传统的干燥会引起材料皱缩,破坏细胞。
在冰冻干燥过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。
在冰升华时,它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。
这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。
冷冻干燥机的应用
在实验室中,冻干有很多不同的用途,它在许多生物化学与制药应用中是不可缺少的。
它被用来获得可长时期保存的生物材料,例如微生物培养、酶、血液、与药品,除长期保存的稳定性以外,还保留了其固有的生物活性与结构。
为此,冻干被用于准备用做结构研究(例如电镜研究)的组织样品。
冷冻干燥也应用于化学分析中,它能得到干燥态的样品,或者浓缩样品以增加分析敏感度。
冻干使样品成分稳定,也不需改变化学组成,是理想的分析辅助手段。
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