冷冻干燥机的原理及实现的具体过程

冷冻干燥机是将含水物品预先冻结，然后将其水分在真空状态下升华而获得干燥物品的一种技术方法。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（lyophilization）. 　　冷冻干燥可以自然发生，在自然情况下，这一过程缓慢而且不可预测。通过冷冻干燥系统，人们改进，细分了很多步骤加速了这一过程。 　　冷冻干燥系统 　　一个基本的冷冻干燥系统包括： 　　一个干燥室或者多歧管 　　一个抽真空系统克服阻碍因素和加速气体流动 　　一个热源提供能量 　　一个低温冷凝器，用于使蒸气压差最大化并捕捉蒸汽使之冻结，避免水蒸汽 　　一个真空泵 　　冷冻干燥机干燥的步骤 : 　　冷冻干燥机干燥过程包含三个步骤 : 　　预冻， 为接下来的升化过程准备样品 　　初级干燥，在此过程中冰升化而不融化。 　　次级干燥，在此过程中，键和于固体物质的残留水分被除去，从而留下干燥样品，这一步骤对保存样品的稳定性非常重要。 　　在壳式预冻中，冻干瓶中样品浸放在低温热传导液体里旋转，液体样品沿冻干瓶圆周内壁结冻，以达到更大的表面积。这层薄的结冻层能让水份子更加容易地穿过。一旦样品结冰，就可以与冷冻干燥系统连接了。 　　初级和次级干燥发生在样品瓶被连接到冻干系统时，样品立刻暴露在一个真空条件下，从而克服气流阻力。同时热量被得供做能量。为接在干燥机箱或多歧管的冻干瓶得其它玻璃容器提供热量的热源是室温空气浴。在自动压盖上箱,是加热层供给。真空和热量这些条件可帮助从冰中升化出的水蒸汽更容易地流离样品和表层已冻干的物质。 · 行业聚焦： 目前国内市场需要的常规干燥设备，以及国际市场需要的主要干燥设备，我国基本都能自己制造，这表明，我国干燥设备以进口为主的历史已经结束。但还存在一些问题和隐忧。存在的问题据中国通用机械干燥设备行业协会预测，今后几年，我国化工行业干燥设备需求量将达到3000台（套）左右；制药用干燥设备年需求量将达到3000台（套）左右；农林、粮食、轻工等行业用烘干设备年需求量预计将达到5000台（套）左右。目前，我国干燥设备在国内市场占有率已达80％以上。 　　预计"十五"期间，国产干燥设备在国内市场占有率将达首页我们介绍一下冷凝式干燥器的原理，利用的是水蒸气遇冷凝结原理，采用该技术对氢气干燥，干燥程度完全取决于气体被冷至温度露点过制冷循环将氢气温度降低至所需露点温度以下，多余的水份被凝结成霜或液态水，然后经热气化霜排出，达到降低氢气绝对湿度的目的。冷凝式氢气干燥器是基于上述原理发展起来的，也就决定了此类器能连续去湿、降湿量大，并具有干燥与降温双重功能，被处理后的氢气为冷干氢气，较吸附式的去湿与升温后生成的热干氢气更适合氢气对发电机的冷却作用。 　　再介绍一下冷凝式干燥器分类：按制冷方式不同，冷凝式氢气干燥器可分为二大类： 　　半导体制冷又称温差制冷或热电制冷，这项技术自20世纪50年代目前我国常见干燥机种类有喷雾干燥机、气流干燥机、流化床干燥机、流化床喷雾造粒干燥机等。 　　喷雾干燥机 喷雾干燥是干燥设备中进展最快的设备之一。常规的雾化方法有3种：旋转雾化、压力雾化及气流雾化。 　　旋转雾化喷雾干燥的特点是单机生产能力大（喷雾量可达200t/h），进料量容易控制，操作弹性大，应用比较广泛。 　　压力式雾化器喷雾干燥的特点是可以制造粗粒子，维修方便。由于喷嘴孔很小，易堵塞，故料液必须严格过滤。喷嘴孔易磨损，须用耐磨材料制造。压力式喷嘴还有一种新结构，称为压力—气流式喷嘴。它的特点为中心是压力式喷嘴，周围的环境隙为气流式喷嘴。传导干燥法通过金属等蜀面间接传递干燥所需要的热量。干燥速率比直接干燥法低。恒速干燥期间产品温度与加热源的温度没有关系，大体与装置内气体压力的饱和温度相同。为了提高干燥速率和防止干燥不均，通常用机械搅拌或使容器本身旋转，以增加或不断更新物料的传热面，因此有必要深入研究传热机构的附着问题。干燥装置本身价格昂贵，但其特点是集尘系统的负荷小，热效率高，溶剂容易回收，总的费用比直接干燥法便宜得多。 　　（1）带式干燥机 　　带式干燥机由若干个独立的单元段组成。每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。对干燥介质数量、温度、万能粉碎机其具有： 　　（1）万能粉碎机产量高、噪音低、能耗低、维修简单、安装方便等； 　　（2）转子与定子之间间隙精确合适，粉碎效果最佳； 　　（3）万能粉碎机密封性能较好，内置迷宫式密封，机门有O形密封圈，以防粉尘外逸； 　　（4）由于转子高速旋转，带进大量空气，因而有自冷功能，能适用要求较低的热敏性物料粉碎； 　　（5）系统管道连接采用快拆式结构，能快速、方便地拆装、清洗； 　　（6）万能粉碎机可配有旋风分离器和除尘器，生产过程中无粉尘飞扬，粉尘捕集袋能有效截留气流中的微粉。同时，粉尘捕集袋截留的细粉能有效回收，降低了物料的损耗率

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