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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥设备(六)
冻干机的控制系统是控制工艺参数准确运行,保证冻干工艺过程按时完成的核心部分。常用的控制系统有手动控制、半自动控制、全自动控制、网络控制和智能控制等。前两种控制方式已经逐渐被淘汰,现阶段国内外生产的冻干机均已实现全自动控制、远程监控和智能控制。
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥设备(五)
被冻结的制品,不论其冻结体为大块、小块、颗粒、片状或其他任何形状,开始升华时总是在表面上进行的,这时升华的表面积就是冻结体的外表面。在升华进行过程中,水分逐渐逸出,留下不能升华的多孔固体状的基体,于是升华表面逐渐向内部退缩。在升华表面的外部形成已干层,内部为冻结层。冻结层内部的冰晶是不可能升华的,故升华表面是升华前沿。升华前沿所需供给的热能,相当于冰晶升华潜热。不论采用什么热源,也不论这些热量以什
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥设备(四)
一个完整的真空系统包括真空容器、真空泵、真空仪表、真空阀门和真空管道。冻干箱和捕水器是冻干机真空系统的大容器,真空泵通过抽空阀抽捕水器,再通过主阀抽冻干箱;在真空泵头和冻干箱及捕水器上均装有真空测量装置,以便测量系统的真空。
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥设备(三)
冻干箱或称冻干仓、冻干室,它是冻干机的核心部件。医药用冻干机的物料冷冻和干燥都在冻干箱内完成;食品用冻干机的物料预冻后也在冻干箱内完成真空干燥。为完成上述功能,冻干箱内需要有加热和(或)制冷的搁板,需要有热或冷液体的导入,有电极引入部件,有观察窗等部件。还有些冻干机的捕水器也布置在冻干箱内。
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥设备(二)
冻干机按用途可以分成食品用冻干机、药品用冻干机、实验用冻干机等
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥设备(一)
真空冷冻干燥设备简称冷干机,它是实现冻干艺术必备的装置。冻干工艺对冻干机的要求主要有:实用性、安全性、可靠性和先进性。设计和制造冻干机时需要考虑节能、环保、降低成本、维修容易、使用方便。生物制品和医药用冻干机所生产的产品价值很高,在冻干过程中一旦出现放障,造成的损失严重,因此要求冻干机有很好的可靠性。冻干过程的监控非常重要,为保证冻干产品的质量,测量和控制元件需要有较高的精度。
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥传热传质原理(七)
通常流体的扩散满足Fick定律,固相中的扩散也常常沿袭出流体扩散过程的处理方法。但分形多孔介质中非均匀孔隙的复杂性,若仍沿用传统方法描述,将与实际情况相差太大。根据文献可知,若用ρ(r,t)表示扩散概率密度,在d维欧氏空间的一般扩散方程
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥传热传质原理(六)
以往的研究大都是研究宏观参数,如压力、温度和物料的宏观尺寸等对冻干过程热传递的影响,物料微观结构的影响忽略不计或被简化,因此,只是对于均质的液态物料和结构单一固态物料比较适用。对于一般生物材料,冻干过程已干层多孔介质实际上不是均匀的,而是具有分形的特点。然而分形多孔介质中的扩散已不再满足欧式空间的Fick定律,扩散速率较欧式空间减慢了,扩散系数不是常数,与扩散距离还有关。已干层分形特征如何确定,以
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥传热传质原理(五)
1979年利亚皮斯(Liapis))和利奇菲尔德(Litchfield)等提出了冷冻干燥过程的升华-解析模型。该模型的思想是把已干层当做多孔介质,利用多孔介质内热质传递理论建立已干层内的热质传递模型。该模型的特点是:简化条件相对来说比较少,能较好地模拟冻干过程,与实际情况比较接近,但求解较困难,所需物性参数较多。近年来有不少学者在此基础又做了进一步改进,多数是为了提高药品的质量和干燥速率而建的模型
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥传热传质原理(四)
冻干过程的传热传质应包括干燥过程中物料内水分的固气相变及物料内的传热传质;被冻干物料外、冻干机内非稳态温度场和稀薄气体流动的理论;捕水器内水蒸气的气-固相变理论等。目前,就第一部分内容国内外研究的较多,下面主要针对第一部分做一详细阐述。
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥传热传质原理(三)
低温贮藏是当前有效的保存生物活性的方法,研究冷冻过程热质传递机理的人较多,已深人到微尺度领域。这些人关心的是冷冻过程对生物的活性造成的影响,冷冻对细胞和生命体的破坏作用机理是非常复杂的,目前尚无统一的理论,但一般认为主要是由机械效应和溶质效应引起的。
27
12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥传热传质原理(二)
冻干食品时, 冷冻阶段通常在冷库内进行。运用CFD数值模拟理论, 建立合理的冷库模型,模拟冷库在瞬态启动机组预冷、停机除霜及冷库大门处开关门这三种情况对库内气流布置及流场参数(如温度、湿度、空气组成等)对冷冻过程的冷量分布、传热效率、产品的品质有着极为重要的作用,并可为冷库的优化设计提供理论基础。
27
12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥传热传质原理(一)
真空冷冻干燥的基本原理是在低温低压条件下的传热传质。由于被冻干物料性质、冻干方法和对冻干产品质量要求的不同,描述冻干过程的模型及其解法也不相同。随着研究的深入,有些问题宏观传热传质公式不能解决,从而发展了微纳尺度的传热传质;有些问题常规传热传质定律已经不能描述,于是出现了超常传热传质。通常情况冷冻真空干燥过程的三大阶段冷冻阶段,升华干燥阶段,解析干燥阶段需要分别描述。
27
12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥技术概述(四)
冻干加工成本虽然高,但产品的附加值也高。与其他高新技术一样,随着冻干技术的发展进步成本会有所降低,同时随着社会生活水平的提高,人们对高品质干燥产品需求越来越强烈,冻干产品在市场上的潜力巨大,冷冻干燥技术应用会越来越广泛。
27
12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥技术概述(三)
真空冷冻干燥过程主要分为冷冻、升华干燥和解析干燥三个阶段。真空冷冻干燥过程的第一步就是预冻结。预冻结是将物料中的自由水固化,使干燥后产品与干燥前有相同的形态,防止抽真空干燥时起泡、浓缩、收缩和溶质移动等不可逆变化产生,减少因温度下降引起的物质可溶性降低和生命特性的变化。冻结过程关键的技术参数是冻结速率、冻结温度和冻结时间,这些参数不仅影响干燥过程所需时间、能耗,还影响到产品的质量。
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥技术概述(二)
真空冷冻干燥(简称冻干)是先将湿物料冻结到共晶点温度以下,使水分变成固态的冰,然后通过抽真空将物料中的水分由固态直接升华为气态而排出物料之外的一种干燥方法。
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12 月
四环冻干机—真空冷冻干燥技术概述(一)
真空冷冻干燥(简称冻干)是先将湿物料冻结到共晶点温度以下,使水分变成固态的冰,然后通过抽真空将物料中的水分由固态直接升华为气态而排出物料之外的一种干燥方法。
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12 月
机的组成和冻干程序
需要冻干的产品,一般是预先配制成水的溶液或悬浊液,因此它的冰点与水就不相同了,水在0℃时结冰,而海水却要在低于0℃的温度才能结冰,因为海水也是多种物质的水溶液。实验指出,溶液的冰点将低于溶媒的冰点。
26
12 月
四环冻干机—冻干机的组成和冻干程序
冻干机按系统分,由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四个主要部分组成。按结构分,由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝结器、制冷机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。
26
12 月
四环冻干机—冻干粉针异常现象
在冻干粉针的生产过程中,经常会出现一些异常情况,影响产品质量。生产人员必须从产品的处方设计、生产工艺参数、生产环境的控制、操作员工的卫生情况等多方面进行有效控制,并对生产设备、洁净区环境、冻干曲线等进行有效验证,才能有效地避免冻干产品的异常现象,提高产品质量。
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