冷冻干燥原理
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。
冷冻干燥机保存物质的原理和方法
冷冻干燥机保管物质的原理和方法冻干机采用冷冻干燥的的方法来保管物质，原理是将含水物质，先冻结成固态，然后将物质中固态的水直接升华成气态的水，进而实现去除物质中水分的目的。
冻干机紧要由制冷系统、加热系统、真空系统、循环系统、液压系统、掌控系统、CIP/SIP系统及箱体等构成。
紧要部件有干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热冷却装置等。
手动操作一.1制品的预冻（前箱预冷）.操作方法：开循环泵，压缩机，过30秒后开板冷阀。
将制品冻结至工艺要求温度（一般为—35℃―—45℃左右）2制品预冻后的保温阶段I.操作方法：不作任何操作，保持阶段1的状态，特殊情况下（一些制品不能冻结至过低温度），因此有必需可以关闭1―2台压缩机。
待制品都到达工艺要求温度后（一般要求3个探头都到），恒温一段时间（一般为2—4小时，由工艺要求决议）3 关闭板冷阀，打开冷凝器阀，将冷凝器温度降低至—45℃以下。
冷凝器预冷（后箱预冷）.4预抽真空.依次开真空泵，小蝶阀，过1―2分钟后开中隔阀，过10―15分钟后开罗茨泵。
5制品预冻后的保温阶段Ⅰ.在冷凝器预冷和预抽真空阶段，制品温度可能会有所回升，依据工艺要求有必需对制品进行掺冷。
操作方法：在冻干手动参数设定导热油温度至所需掺冷的温度后，开启电加热。
掺冷阀会自动打开对导热油进行掺冷。
6开始升华.操作方法：依据工艺要求分阶段进行加热和保温。
具体方法：在冻干手动参数设定导热油温度后，设定所需时间，开启电加热处理。
待导热油温度到达设定值后，保温时间也到达工艺要求时间后，进行下一步升不冷不热保温，以此类推直至升华全部结束。
待前箱真空度降低至工艺要求的范围之下（一般在10―30Pa之间）开始对制品进行加热。
7制品Z后保温阶段Ⅱ.当制品温度到达工艺要求Z高温度时，恒温2—4小时（由工艺要求决议）8掺气阶段.操作方法：在冻干手动参数设定中的有泄露参数设定里，设定工艺要求的参数进行掺气，开启有泄露。
因在后期制品中水分含量较少，箱内真空度过高，造成升华速率减慢，可适当掺气，加快升华速率。
简述冷冻干燥工艺的原理
简述冷冻干燥工艺的原理
冷冻干燥工艺是一种通过冷却、真空、加热等多重工艺步骤将液态物质（如药物、食品等）转换成干燥粉末的技术。
其基本原理是利用物质的三相变化（固态、液态、气态）来实现物质的干燥过程。
具体原理如下：
1. 冷冻：将液态物质在低温下冷冻成为固体，从而减缓或阻止水分子的活动，使物质处于稳定的固态状态。
2. 减压：将冷冻固体在真空环境中加热，造成水分子的升华，从固态直接转变为气态，减少干燥过程中水分子对物质的破坏。
3. 冷凝：将水分子升华为水蒸气后，通过冷凝器将水蒸气转变为液态，从而保证水分子不会再次附着在干燥物质上。
4. 除气：通过加热干燥室中的物体，逐渐升高干燥室中的压力，使物质中还存在的残留水分分子升华到气态，在真空环境中通过冷凝器凝结、去除水分子。
通过以上步骤，达到将液态物质转变为干燥粉末的目的。
在整个工艺过程中，通过控制温度、压力等参数，使物质能够以最优的状态完成干燥，从而保证其质量。
冷冻干燥原理培训课件冻干原理
▪ 6．由于干燥在真空下进行，氧气极少， 因此一些易氧化的物质得到了保护。
▪ 7．干燥能排除95-99%以上的水份，使干 燥后产品能长期保存而不致变质。
三、冻干机的组成
1、冻干机的组成按系统分
▪ 1.1 制冷系统 ▪ 1.2 真空系统 ▪ 1.3 加热系统 ▪ 1.4 控制系统
4、冻干箱内的压强
▪ 4.3 当压强太高时，产品内冰的升华速率减慢， 产品吸热量将减少。于是产品自身的温度上升， 当高于共熔点温度时，产品将发生熔化，造成冻 干失败。
▪ 4.4 冻干箱的合适压强一般认为是在10-30Pa之 间，在这个压强范围内，既利于热量的传递又利 于升华的进行。超过30Pa时，产品可能熔化， 此时将发出真空报警信号，切断对产品的加热， 甚至启动冷冻机对冻干箱进行降温，以保护产品 不致发生熔化。
4、冻干箱内的压强
▪ 4.1 冷冻干燥时冻干箱内的压强，过去认为是越 低越好，现在则认为不是越低越好，而是要控制 在一定的范围之内。
▪ 4.2 压强低当然有利于产品内冰的升华。但由于 压强太低时对热传递不利，产品不易获得热量， 升华速率反而降低。实验表明：在冻干箱的压强 低于10Pa时，气体的对流传热小到可以忽略不 计；而压强大于10Pa时，气体的对流传热就明 显增加。在同样的板层温度下，压强高于10Pa 时，产品容易获得热量，因而升华速率增加。
▪ 冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华 出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面 上。
四、共溶点及其测量方法
1.共熔点的概念
▪ 制品内的各种组份全部冻结成固体的 温度即为共熔点。
2、共熔点的意义
▪ 由于冷冻干燥是在真空状态下进行。只有 制品全部冻结后才能在真空下进行升华， 否则有部分液体存在时，在真空下不仅会 迅速蒸发，造成液体的浓缩使冻干制品的 体积缩小；而且溶解在水中的气体在真空 下会迅速冒出来，造成象液体沸腾的样子， 使冻干产品鼓泡，甚至冒出瓶外。
冷冻干燥机工作原理
冷冻干燥机工作原理
冷冻干燥技术是一种将溶液或悬浮液中的水分冻结成固体状态，然后在真空条
件下使其升华，从而将水分去除的方法。
冷冻干燥机是实现这一技术的关键设备，其工作原理主要包括冷冻、干燥和回收三个阶段。
首先，冷冻阶段。
在冷冻干燥机内，溶液或悬浮液首先被注入到冷冻室中，通
过冷冻系统将其迅速冷冻成固态。
在这个过程中，水分被凝固成冰，使得原料中的活性成分得以保留，避免了在常温下可能出现的化学反应或微生物污染。
接着是干燥阶段。
冷冻的原料被转移到真空室中，在此过程中，冰的温度升高，水分开始升华，即由固态直接转变成气态，而无需先变成液态。
这样的干燥方式称为凝固干燥，能够有效地保持原料的形状和结构，避免了因水分蒸发导致的颗粒收缩和变形。
最后是回收阶段。
在冷冻干燥机中，通过真空系统将升华的水分从原料中抽出，水分以气体的形式被抽出并冷凝成液态，然后排出设备。
这样就完成了水分的回收，同时也保证了原料的质量和稳定性。
冷冻干燥机工作原理的核心在于利用冷冻和真空两种条件，将水分从溶液或悬
浮液中去除，从而实现对原料的干燥。
相比于传统的热风干燥方法，冷冻干燥技术能够更好地保留原料的活性成分和营养成分，使得干燥后的产品更加稳定和保质。
因此，在制药、食品、生物工程等领域，冷冻干燥技术得到了广泛的应用。
总之，冷冻干燥机工作原理是基于冷冻和真空条件下水分的升华，通过冷冻、
干燥和回收三个阶段，实现对原料的干燥处理。
这一技术不仅能够保持原料的活性成分，还能够确保产品的质量和稳定性，因此在各个领域都有着重要的应用前景。
冷冻式干燥机工作原理
冷冻式干燥机工作原理
冷冻式干燥机的工作原理是通过冷凝原理来实现干燥的。
它将湿气通过冷凝器冷却，使水分子结露成液体，并将其通过排水管排出。
干空气在经过加热器加热后，通过风机进入干燥室，将干燥物料进行干燥。
冷冻式干燥机的工作过程可以分为以下几个步骤：
湿气通过冷凝器，在低温下冷凝成液体水，水滴被排出。
干气经过加热器加热后，被送入干燥室，并将干燥物料进行干燥。
干气离开干燥室后，经过冷却器冷却，将残余热量放出。
冷却后的干空气被送回冷凝器，开始下一轮的干燥循环。
干燥过程中的温度和湿度可以通过控制系统进行调节。
总之，冷冻式干燥机是通过利用冷凝原理来将湿气冷凝成液体水，并将其排出，实现干燥的。
冻干工艺知识
冻干工艺知识一、冻干原理冻干，又称升华干燥，是一种将物料冷冻后进行干燥的方法。
其原理是将含水物料冻结至共晶点以下，使水分从固态直接升华成气态，并在抽真空的条件下除去水蒸气而达到干燥的目的。
二、冻干过程冻干过程主要包括以下几个步骤：1. 预处理：将物料进行适当的处理，如清洗、切割、混合等，以适应冻干设备的要求。
2. 冷冻：将物料快速冷冻至共晶点以下，使物料中的水分形成固态冰晶。
3. 升华干燥：在真空条件下，将冰晶从物料中升华成水蒸气，并由真空系统排出。
4. 解吸和清理：在干燥过程中，物料内部残存的水分和气体也需要被排出，以获得更好的干燥效果。
5. 取出：干燥完成后，将干燥好的物料从冻干设备中取出。
三、冻干设备冻干设备主要包括以下几个部分：1. 制冷系统：用于将物料冷冻至共晶点以下。
2. 真空系统：用于在干燥过程中排除水蒸气和其他气体。
3. 加热系统：用于提供升华干燥所需的热量。
4. 控制系统：用于控制整个冻干过程的运行和监测。
5. 物料托盘：用于承载物料进行冻干。
四、冻干产品特点1. 保持原有形状：冻干后的物料保持原有的形状和结构，不会出现萎缩或变形。
2. 复水性好：冻干后的物料加水后可以迅速吸水膨胀复原，保持原有营养成分和口感。
3. 低温操作：冻干工艺在低温下进行，可以保持物料的活性成分和营养成分，有利于保存食品和生物制品等敏感物料。
4. 节能环保：冻干工艺无需加热，避免了高温对物料的破坏和环境污染，具有节能环保的优点。
5. 长保质期：由于水分含量极低，冻干产品具有较长的保质期。
6. 高附加值：冻干产品由于其独特的性质和高品质，往往具有高附加值，可以用于食品、药品、生物制品等领域。
五、冻干应用冻干工艺广泛应用于以下领域：1. 食品工业：如速溶茶、果汁、方便面等食品的生产。
2. 生物制药：用于药品和生物制品的保存和研究。
3. 农业：用于农产品的加工和保存，如水果、蔬菜、花卉等。
4. 其他领域：如电子行业用于精密仪器的防潮保存，航空航天领域用于水分的排除等。
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机是一种常用的干燥设备，它的工作原理是将物质在低温下冷冻，然后在真空环境下将水分从物质中蒸发掉，从而实现干燥的目的。
冷冻干燥机的工作过程可以分为三个阶段：冷冻阶段、真空阶段和回温阶段。
在冷冻阶段，物质被放置在低温环境中，通常是在-40℃以下的温度下。
这样可以使物质中的水分结冰，形成固态。
这个过程被称为冷冻。
在真空阶段，冷冻的物质被放置在真空环境中。
真空环境下的压力非常低，通常只有0.1-10帕。
这样可以使物质中的水分从固态直接转化为气态，从而实现干燥的目的。
这个过程被称为升华。
在回温阶段，已经干燥的物质被从低温环境中取出，然后在常温下回温。
这个过程被称为回温。
回温的目的是使物质恢复到原来的状态，以便进行后续的处理和使用。
冷冻干燥机的工作原理是基于物质的三态变化原理。
在低温下，物质中的水分会结冰，形成固态。
在真空环境下，物质中的水分会从固态直接转化为气态，从而实现干燥的目的。
这种干燥方式可以保留物质的原有结构和性质，因此被广泛应用于食品、药品、化工等领域。
冷冻干燥机是一种高效、可靠的干燥设备，它的工作原理是基于物质的三态变化原理。
通过冷冻、升华和回温三个阶段的处理，可以将物质中的水分蒸发掉，从而实现干燥的目的。
冷冻式干燥机工作原理
冷冻式干燥机工作原理
冷冻式干燥机是一种常用的工业干燥设备，其工作原理是利用压缩机将湿气含量高的空气通过冷凝器冷却凝结并排除，从而达到干燥的目的。
具体工作原理如下：
1. 压缩机：冷冻式干燥机中的压缩机将空气压缩，并将温度和压力都提高。
由于压缩过程会增加空气的温度，空气在进入冷凝器之前，需要通过一个后冷器降低温度。
2. 冷凝器：在冷凝器中，高温高压的压缩空气通过冷却管道，与外部的冷媒接触，导致冷媒温度升高，压缩空气被冷凝器冷却后，水分凝结成液体水，从系统中排除。
3. 膨胀阀：冷凝后的压缩空气进入膨胀阀，通过膨胀阀的作用，使热量抽取，降低温度，形成较低温的干燥空气，继续进入干燥器。
4. 干燥器：在干燥器中，干燥空气与潮湿物质进行接触传热，吸收水分，使干燥空气的相对湿度降低，进一步达到干燥的效果。
5. 装料仓：在干燥器中，潮湿物质会沉积在干燥器的下部，形成蓄热媒介。
这个蓄热媒介在保持一定的温度下，帮助减少了再次进行冷凝器的工作负荷，提高了热效率。
6. 排水阀：通过排水阀，将积聚在干燥器底部的液态水排出。
通过以上工作原理，冷冻式干燥机可以将湿气含量高的空气进行干燥处理，并达到设定的干燥效果。
冷冻干燥的原理
冷冻干燥的原理
冷冻干燥是一种通过低温下的冷冻和减压下的升华过程将水分从材料中去除的方法。
其主要原理如下：
1. 冷冻：将待处理的物质置于低温环境中，通常在-40°C以下，使其迅速冷却。
冷冻过程中，物质中的水分会凝固成冰晶。
2. 干燥：在低温下，将冷冻的物质放置于真空环境下。
在减压下，水分从固态直接转变为气态，即升华。
此过程绕过了常规的液态，水分直接从固态转为气态，防止了水分的液态存在。
3. 脱湿：在物质表面设置冷凝器，冷凝器上维持较低的温度。
在减压下，水分升华变成气态，经过冷凝器表面时会再次变为液态。
这样，冷凝器可以将水分收集起来，从而达到脱湿的目的。
通过冷冻干燥，材料中的水分可以彻底被去除，同时保持了原有物质的形状和结构特性。
这种方法广泛应用于食品、药品、生物制品等领域，能够延长物质的保质期并保持其活性和稳定性。
冷冻干燥机原理
冷冻干燥机原理
冷冻干燥机是一种常用的物质干燥设备，通过将物质先冷冻，然后在低压下使其发生升华，将水分从物质中去除，实现干燥的目的。
冷冻干燥机主要由冷冻系统、真空系统和控制系统组成。
冷冻系统是冷冻干燥机的核心部分，它包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体后，经过冷凝器散热冷却，变成高温高压液体。
然后通过膨胀阀进入蒸发器，压力降低，制冷剂蒸发吸热，从而降低物质温度。
真空系统用于降低干燥室的压力，使水分在低温下能够升华。
真空泵通过抽取干燥室内的气体，使干燥室内形成负压环境，从而促进水分蒸发和升华。
控制系统用于控制冷冻干燥机的运行，包括温度控制、真空度控制和时间控制等。
温度控制可以通过调节压缩机和蒸发器的工作状态，确保物质在适当的温度下进行冷冻。
真空度控制可以通过调节真空泵的抽取速率，控制干燥室内的压力。
时间控制可以根据不同物质的干燥要求，设定干燥时间。
在冷冻干燥机的运行过程中，首先将待干燥的物质放置在干燥室内，然后启动冷冻系统和真空系统。
冷冻系统将物质冷冻，真空系统降低干燥室内的压力，使水分发生升华。
升华的水分通过蒸发器凝结成固体，并通过真空泵抽出干燥室外。
最后，通过控制系统的调节，完成干燥过程。
冷冻干燥机的原理是利用低温和真空的作用，将水分从物质中去除。
这种干燥方法具有干燥速度快、干燥效果好、不破坏物质的活性和结构等优点，被广泛应用于化工、制药、食品等行业中。
冷冻干燥的原理及特点
冷冻干燥的原理及特点
冷冻干燥是一种常见的物料干燥方法，它通过将物料冷冻，然后在低压下将其中的水分升华成为水蒸气，使其从物料中脱离，从而达到干燥的目的。
这种干燥方法的主要特点是：1.干燥效果好，由于物料在低温下被冻结，水分几乎全部升华，干燥效果非常好；2.干燥速度快，由于物料在低温下被冻结，水分升华的速度非常快；3.保持物料原有品质，由于物料在低温下被冻结，水分升华的同时，物料的营养成分和味道也得到了保留；4.能够干燥大量的物料，由于干燥过程是在低压下进行的，可以进行批量生产，干燥大量的物料；5.适用于各种物料，冷冻干燥适用于各种物料的干燥，如食品、药品、化妆品等。
因此，冷冻干燥是一种非常实用的干燥方法，被广泛应用于各行各业。
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冷冻干燥机的原理
冷冻干燥机的原理
冷冻干燥机是一种常用的干燥设备，其原理是利用低温冷冻和真空干燥的方法，将物质从固态直接转变为气态，以去除物质中的水分。
冷冻干燥机由冷冻系统和真空系统两部分组成。
冷冻系统通过制冷剂进行物质的冷冻，使物质温度降低到冰点以下。
冷冻温度的选择取决于物质的性质和要求。
一般来说，冷冻温度在-40℃或更低，以确保物质迅速冷冻并减少水分的蒸发。
在冷冻过程中，水分开始从固态变为冰晶，并逐渐扩大形成冰块。
然后，在真空系统的作用下，冷冻的物质通过升温将冰块转变为水蒸汽，同时不断的吸附和抽取水分，以达到干燥的目的。
真空系统通过创建一个低压环境，促使水分从冷冻物质中蒸发出来，并通过真空泵将水蒸汽抽出。
整个冷冻干燥过程需要控制冷冻温度、真空度和时间等参数，以确保干燥效果。
同时，还需要根据物质的性质和要求选择适当的冷冻和真空条件，以避免物质的结构和性质遭到破坏。
冷冻干燥机的主要特点是干燥过程中物质的温度较低，减少了热敏性物质在干燥过程中的破坏，同时由于在低温下进行干燥，可以减少水分分子的运动，从而避免了物质颗粒的团聚和变形，保持了物质的形状和活性。
总之，冷冻干燥机利用冷冻和真空的方法将物质从固态直接转
变为气态，达到干燥物质的目的，广泛应用于食品、医药、化工等领域。
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。
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。
冷冻干燥技术的原理
冷冻干燥技术的原理
冷冻干燥技术的基本原理是：当液态的物质被冻结在冰晶上时，其温度将低于-10℃，所以水分的冻结方式与冰的性质有密
切关系。
对于大多数物质来说，在低于0℃时，其结晶水会形成
固态，成为冰晶。
当温度升高到-20℃时，冰晶开始融化成液态，但其温度不能高于0℃，否则会导致物质产生变形、氧化、分解
等现象。
这种现象称为冻结。
而在冻结时的温度下，物质中的水分便会变成固态。
当物质中水分冻结成冰晶后，其体积将会收缩。
由于固态冰的体积收缩很大，所以当物质中水分冻结成冰晶后，其内部的分子会受到很大的挤压作用而使其运动受阻，致使水分不能完全升华或升华速度变慢而形成冰晶。
当被干燥物质处于低温环境下时，由于其内部分子间的范德华力和氢键作用使其中部分分子结合成为固体。
在干燥过程中，被干燥物质中的水分蒸发时会向外逸出，逸出后水分分子将聚集成固态或液态状态而发生升华。
在升华过程中的吸热过程又使被干燥物质温度升高。
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冷冻式干燥机工作原理
冷冻式干燥机工作原理
冷冻式干燥机是一种常用的工业干燥设备，其工作原理主要基于冷冻和蒸发的物理过程。
在冷冻式干燥机中，液态物质首先被冷却至低于其冰点，然后在真空条件下蒸发，从而将水分从物质中去除。
下面我们将详细介绍冷冻式干燥机的工作原理。
首先，液态物质经过冷却。
当液态物质进入冷冻式干燥机后，通过冷冻系统的作用，物质被迅速冷却至低于其冰点的温度。
这一步骤非常关键，因为只有在低温下，水分才能被有效地冻结并固定在物质中。
接着，物质被置于真空状态下。
在冷冻式干燥机中，真空泵会将干燥室内的空气抽出，使干燥室内部保持低压状态。
这样一来，水分在低温下会以固态的形式存在，而在低压条件下，水分则会直接从固态转变为气态，从而实现了蒸发的过程。
最后，通过加热和冷凝，水分被去除。
在真空状态下，干燥室内的温度会逐渐升高，同时冷凝器会将蒸发的水分冷凝成液态，然后排出干燥室外。
这样一来，物质中的水分就被完全去除了，从而实现了干燥的过程。
冷冻式干燥机的工作原理可以说是通过冷冻和蒸发两种物理过程相结合，将液态物质中的水分去除，从而实现干燥的效果。
这种工作原理使得冷冻式干燥机在工业生产中得到了广泛的应用，尤其是对于对干燥效果要求较高的物质，如药品、食品等，其效果更为显著。
总的来说，冷冻式干燥机通过将液态物质冷却至低于其冰点，然后在真空条件下蒸发，最终通过加热和冷凝的过程将水分去除，从而实现了干燥的效果。
这一工作原理不仅简单高效，而且对于保持物质的原有性质也有很好的保护作用，因此在工业生产中具有非常重要的地位和应用前景。
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冻干机的原理
干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。
干燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。
但这些干燥方法都是在o c以上或更高的温度下进行。
干燥所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉，有些热敏性的物质，如蛋白质、维生素会发生变性。
微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等。
因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。
而冷冻干燥法不同于以上的干燥方法，产品的干燥基本上在0C以下的温度进行，即在产品冻结的状态下进行，直到后期，为了进一步降低产品的残余水份含量，才让产品升至0C以上的温度，但一般不超过50C。
冷冻干燥就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中，因此它干燥后疏松多孔体积不变。
引起产品本身温度的下降而减慢升华速度，为了增加升华速度，缩短干燥时间，必须要对产品进行适当加热。
整个干燥是在较低的温度下进行的。
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。
水的相平術图
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，先进行 速冻，再真空 干燥升华脱水，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，制冷系统向捕水器和干 燥仓提供所需的冷量。
对冻干制品的质量要：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。
要获得高 质量的制品，对冻干的理论和工艺应有一个比较全面的了解。
冻干工 艺包括预冻、升华和再冻干三个分阶段。
合理而有效地缩短冻干的周 期在工业生产上具有明显的经济价值。
一制品的冻结（预冻）
在真空冷冻干燥过程中，需要先对被干燥的药品进行预冻，然后 在真空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
,
°
0 0L 374憑度厂C
状态下，使水分直接由冰变为气而使药品干燥。
在整个升华阶段，药品必
须保持在冻结状态，否则就不能得到性状良好的产品。
溶液速冻时，晶粒保持在显微镜下可见的大小；相反慢冻时，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。
药品在冻干机中预冻在两种方式：一种是制品与干燥箱同时降温；另一
种是待干燥箱搁板降温至-40 C左右，再将制品放入，前者相当于慢冻，后者则介于速冻与慢冻之间，因而常被采用，以兼顾冻干效率与产品质量。
此
法的缺点是制品入箱时，空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上，而在升华
初期，若板升温较快，由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。
此现象在夏季尤为显著。
制品的冻结处于静止状态。
经验证明，过冷现象容易发生致使制品温度
虽已达到共晶点，但溶质仍不结晶，为了克服过冷现象，制品冻结的温度应
低于共晶点以下一个围，并需保持一段时间，以待制品完全冻结。
预冻温度：进行真空冷冻干燥，必须保证预冻温度足够低。
由于物料的多样性，对有
共晶点的物料，一般的处理方法是低于共晶点的5至10摄氏度；对于不存在共晶点的物料
（以非晶态、玻璃态或两种状态共存）就需要进行多次试验，确认预冻温度。
预冻时间：整个预冻需要持续一段时间，物料的冻结过程也是一个放热的过程。
为了能使预冻的效果更好，通常在达到预冻温度的时候，保持一段时间。
通常的时间为2小时左右，当然这只是一个估计经验值，具体需要根据物料的特性进行计算。
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预冻速率：速率与物料有很大的关系，缓慢冷冻产生的冰晶较大，干燥速率较快，
对于普通的药品的冻干很有帮助；而较为快速冷冻产生的冰晶就较小，对应的干燥速率较慢，对于生物制品干燥的效果较好。
对于速率的调整需要针对不同的物料进行区分，如生物细胞就不能过慢的冷冻，会造成其蛋白质的变性，生命体死亡，我们称这种现象为溶质效应，是需要我们在真空冷冻干燥需要避免的。
二升华的条件与速度
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；比制品温更低的凝结器对水水蒸气的抽吸与捕获作用，则是维持升华所必需的条件。
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，它与压力成反比。
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，因而升华速度很漫。
随着压力降低13.3Pa以下，平均自由程增大105倍，使升华速度显著加快，飞离出来的水分子很少改变自己的方面，从而形成了定向的蒸汽流。
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。
1 g水蒸气在常压下为1.25 L而在13.3Pa时却膨胀为10000 升，普通的真空泵在单位时间抽除如此大量的体积是不可能的。
凝结器实际上形成了专门捕集水蒸气的真空泵。
制品与凝结器的温度通常为-25 C与-50 C。
冰在该温度下的饱和
蒸汽压分别为63.3Pa与1.1Pa,因而在升华面与冷凝面之间便产生了一个相当大的压力差，如果此时系统的不凝性气体分压可以忽略不计，它将促使制品升华出来的水蒸气，以一定的流速定向地抵达凝结器表面结成冰霜。
冰的升华热约为2822J/克，如果升华过程不供给热量，那末制品只有
降低能来补偿升华热，直至其温度与凝结器温度平衡后，升华也就停止了。
为了保持升华与冷凝来的温度差，必须对制品提供足够的热量。
三升华过程
在升温的第一阶段（大量升华阶段），制品温度要低于其共晶点一个围。
因此搁板温要加以控制，若制品已经部分干燥，但温度却超过了其共晶点，此时将发生制品融化现象，而此时融化的液体，对冰饱和，对溶质却未饱和，因而干燥的溶质将迅速溶解进去，最后浓缩成一薄僵块，外观极为不良，溶解速度很差，若制品的融化发生在大量升华后期，则由于融化的液体数量较少，因而被干燥的孔性固体所吸收，造成冻干后块状物有所缺损，加水溶解时仍能发现溶解速度较慢。
在大量升华过程，虽然搁板和制品温度有很大悬殊，但由于板温、凝结器温度和真空温度基本不变，因而升华吸热比较稳定，制品温度相对恒定。
随着制品自上而下层层干燥，冰层升华的阻力逐渐增大。
制品温度相应也会小幅上升。
直至用肉眼已看不到冰晶的存在。
此时90%以上的水分已除去。
大量升华的过程至此已基本结束，为了确保整箱制品大量升华完毕，板温仍需保持一个阶段后再进行第二阶段的升温。
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，诸如化合的结晶水结晶、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。
由于残余水分受到某种引力的束缚，
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。
虽然提高制品温度促进残余水分的气化，但若超过某极限温度，生物活性也可能急剧下降。
保证制品安全的最高干燥温度要由实验来确定。
通常我们在第二阶段（解析干燥）将板温+30 C左右，并保持恒定。
在这一阶段初期，由于板温升高，残余水分少又不易气化，因此制品温度上升较快。
但随着制品温度与板温逐渐靠拢，热传导变得更为缓慢，需要耐心等待相当长的一段时间，实践经验表明，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。
四真空冷冻干燥的程序
真空冷冻干燥的程序是这样的：在冻干之前，把需要冻干的产品分装在合适的容器，装量要均匀，蒸发表面尽量大而厚度尽量薄些；然后放入与冻干箱尺寸相适应的金属盘。
将产品放入冻干箱进行预冻，抽真空之前要
根据捕水器制冷压缩机的降温速度提前使捕水器工作，抽真空时捕水器应达到-40 C左右的温度，待真空度达到一定数值后（通常应达到100Pa 以上的真空度），即可对箱产品进行加热。
一般加热分两步进行，第一步加温不使产品的温度超过共熔点的温度；待产品水份基本干完后进行第二步加温，这时可迅速地使产品上升到规定的最高温度。
在最高温度保持数小时后，即可结束冻干。
整个升华干燥的时间约12-24 小时左右，与产品的形状、规格，产品的种类，冻干曲线及机器的性能等等有关。
冻干结束后，要在出料间进行空气除湿，然后放干燥无菌的空气进入干燥箱，以防重新吸收空气中的水份。
在冻干过程中，把产品和板层的温度、捕水器温度和真空度对照时间划成曲线，叫做冻干曲线。
一般以温度和真空度为纵坐标，时间为横坐标。
冻干不同的产品采用不同的冻干曲线。
同一产品使用不同的冻干曲线时，产品的质量也不相同，冻干曲线还与冻干机的性能有关。
因此不同的产品，不同的冻干机应用不同的冻干曲线。