預(yù)凍式冷凍干燥機(jī)簡(jiǎn)稱凍干機(jī),是利用升華原理在真空狀態(tài)下去除預(yù)先凍結(jié)物料中水分的設(shè)備。
在高真空條件下,物料中的水分不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達(dá)到冷凍干燥的目的。
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其工作原理主要包括三個(gè)步驟:
預(yù)凍:將待干燥的物質(zhì)置于低溫環(huán)境下,使其中的水分完全凍結(jié)成冰,這個(gè)過程通常需要確保物質(zhì)中的水分完全凍結(jié),以避免冰晶過大或未凍結(jié)的水分影響后續(xù)的升華過程。
升華:在真空環(huán)境中,通過加熱使冰晶直接由固態(tài)升華為氣態(tài),實(shí)現(xiàn)去除水分的目的,此過程中,需要嚴(yán)格控制加熱的溫度和真空度,以避免冰晶融化或升華不完全。
解析:升華過程結(jié)束后,對(duì)物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的加熱和真空處理,以去除殘留在物質(zhì)中的少量水分和吸附氣體,這個(gè)過程同樣需要保證加熱的溫度和真空度足夠高。
預(yù)凍式冷凍干燥機(jī)通常由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)等組成,主要部件包括干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等,這些部件共同協(xié)作,確保冷凍干燥機(jī)能夠高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。
預(yù)凍式冷凍干燥機(jī)在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,包括:
科研領(lǐng)域:在生物技術(shù)、制藥工程、化學(xué)工程等科研項(xiàng)目中,預(yù)凍式冷凍干燥機(jī)被用于保存各種生物制品、藥物、化學(xué)制品等。
工業(yè)領(lǐng)域:在食品加工業(yè)中,預(yù)凍式冷凍干燥機(jī)被用于干燥咖啡、茶葉、水果、蔬菜、肉類等食品,以保留食品中的營(yíng)養(yǎng)成分和口感,并延長(zhǎng)保質(zhì)期。此外,在化工工業(yè)中,它也被用于干燥各種粉末、顆粒和纖維狀的化學(xué)制品。
醫(yī)療領(lǐng)域:預(yù)凍式冷凍干燥機(jī)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在藥物制劑的干燥上,可以將藥物制劑干燥成粉末或塊狀,以便于儲(chǔ)存和使用。此外,在某些情況下,冷凍干燥也可以提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度。