2018年07月17日

冷凍干燥機的應用

  真空冷凍干燥技術在生物工程、醫藥工業、食品工冷凍乾燥機業、材料科學和農副產品深加工等領域有著廣泛的應用。

  藥品冷凍干燥包括西藥和中藥兩部分。西藥冷凍干燥在國內已經得到了一定的發展,很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設備。在針劑方面,冷凍干燥工藝采用的比較多,提高了藥品質量和貯存期限,給醫患雙方都帶來了利益。凍干藥品的品種不多,產品價格高,干燥工藝不先進。在中藥方面,局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干,大量的中成藥還沒有采用凍干工藝,與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”,改變了中藥的熬制方法,解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統,也解決了中藥不治急病的難題,因此我國中藥凍干工藝及產品的研究很有潛力可挖。

  在生物技術產品領域,凍干技術主要用於血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品的生產;生物化學的檢查藥品、免疫學及細菌學的檢查藥品;血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經組織及各種器官長期保存等。

  設備的現狀與發展

  凍干技術的應用和設備是分不開的,到目前為止,凍干設備的形式主要分為間歇式和連續式兩大類,設備的規模從不到一平方米到幾十平方米都有。

  間歇式凍干設備

  間歇式凍干設備適合多品種小批量生產,特別是在食品領域適用於季節性強的食品生產。采用單機操作,如果一台設備發生故障,不會影響其它設備的正常運行。間歇式凍干設備便於控制物料干燥時不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設備的加工制造和維修保養易於進行。但由於裝料、卸料、起動等操作占用時間較多,因此設備利用率低,生產效率也不高。

  連續式凍干設備

  國內外開始探索和使用連續式真空冷凍干燥設備。連續式設備的特點是適於品種單一而產量龐大、原料充足的產品生產,特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產。連續式設備容易實現自動化控制,簡化了人工操作和管理,其主要缺點是成本高。

  隨著GMP認證的結束,國產的優秀醫藥用凍干設備全面進入了現代化階段,功能齊全、工作可靠、性能穩定,可實現在線清洗(CIP)或蒸汽消毒滅菌(SIP),各項技術指標都能滿足生物制品和藥品凍干生產的需要。相比之下,國外凍干設備的品種規格比國內多,配套設備齊全,節能型結構比較精致,連續式凍干設備生產量大。為保證凍干產品的質量和節能,常采用凍干設備與其它干燥設備組合在一起的組合凍干設備,例如噴霧凍干設備。

  在未來,如何在保證產品質量的前提下,提高冷凍干燥效率,縮短干燥時間,節約能源將是廣大凍干行業工作者的目標。
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烘箱的分類

  性能分類

  烘箱根據性能可分為可編程烘烤箱、精烘箱密烘箱充氮烘箱、真空烘箱、防爆烘箱、電熱鼓風干燥箱,熱風循環烘箱等。方泛適用於各行各業需要烘干加熱的元器件。

  行業分類

  烘箱按行業來分可分為:電子行業專用烘箱 儀器儀表行業專用烘箱 塑料熱風循環烘箱及橡膠行業專用烘箱 電工器材行業專用烘箱 電鍍行業專用烘箱 印刷行業專用烘箱 眼鏡行業專用烘箱 制藥行業專用烘箱 紡織印染行業專用烘箱 機械行業專用烘箱 合成纖維行業專用烘箱 木材行業專用烘箱 摩擦材料專用烘箱 。。。

  外觀分類

  熱風乾燥機烘箱按外形來分可分為:臥式烘箱和立式烘箱兩種

  額定溫度

  烘箱以額定溫度區分,一般可分為:

  低溫烘箱:100℃以下,一般用於電氣產品老化,普通料件的緩速干燥,部分食品原料、塑料等產品的干燥用。

  常溫烘箱:100-250℃,這是最常見的乾燥機使用溫度,用於大多數料件的水分干燥、塗層固化、加溫、加熱、保溫等。

  高溫烘箱:250-400℃,高溫干燥特種材料、工件加溫安裝、材料高溫試驗、化工原料的反應處理等。

  超高溫烘箱:400-600℃,更高的工作溫度,高溫冷凍乾燥機干燥特種材料、工件加溫熱處理、材料高溫試驗等

  送風方式

  烘箱送風方式分為水平送風和垂直送風。

  水平送風:適用於需放置在托盤中烘烤的物件;水品送風的熱風是由工作室兩邊吹出的,所以可以沐浴在托盤中的物件!烘烤效果會很好。相反,放置在托盤中烘烤的物件用垂直送風是很不適宜的,垂直送風熱風的原理是由上而下吹出,它會把熱風擋住,從而熱風沐浴不到下面幾層,相應烘烤效果會很差!

  垂直送風:適用於烘烤放置在網架上的物件,垂直送風熱風是由上而下吹出,由於是網架,真個上下流通性會很好,使得熱風可完全沐浴在物件上!
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干燥機的工作原理

  如木材在制作木模、木器前的干燥乾燥機可以防止制品變形,陶瓷坯料在煆燒前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥後的物料也便於運輸和貯存,如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下,以防霉變。由於自然干燥遠不能滿足生產發展的需要,各種機械化干燥機越來越廣泛地得到應用。

  壓縮空氣中水蒸氣的量是熱風循環烘箱由壓縮空氣的溫度決定的:在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下,降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量,而多余的水蒸氣會凝結成液體。冷凍干燥熱風乾燥機機就是利用這一原理采用制冷技術干燥壓縮空氣的。因此冷干機具有制冷系統。冷凍干燥機的制冷系統屬於壓縮式制冷,由制冷壓縮機、冷烘箱凝器、蒸發器、膨脹閥等四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個密閉的系統,制冷劑在系統中不斷地循環流動,發生狀態變化並與壓縮空氣和冷卻介質進行熱量交換。壓縮空氣干燥機還有吸附式干燥機和溶解式干燥機。

  制冷壓縮機將蒸發器內的低壓(低溫)制冷劑吸入壓縮機汽缸內,制冷劑蒸汽經過壓縮,壓力、溫度同時升高;高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器,在冷凝器內,溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進行熱交換,制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來,制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至膨脹閥,經過膨脹閥節流成了低溫低壓的液體並進入蒸發器;在蒸發器內低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化(俗稱“蒸發”),而壓縮空氣得到冷卻後凝結出大量的液體水;蒸發器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走,這樣制冷劑便在系統中經過壓縮、冷凝、節流、蒸發這樣四個過程,從而完成了一個循環。

  在冷凍干燥機的制冷系統中,蒸發器是輸送冷量的設備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量,實現脫水干燥的目的。壓縮機是心髒,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備,將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機輸入功率轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質(如水或空氣)帶走。膨脹閥/節流閥對制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量,冷凍乾燥機並將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。
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