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： 在生物学上，使用高温干燥机还是使用冷冻干燥机，是有区别的，我们传统我上面是使用高温干燥机，科学上说，需要根据实际应用中的用途，从而决定使用那种方式。 　　冷冻干燥机适用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗以及药品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等的干燥。如果保存生物特性敏感的组织及组织，那么使用冷冻干燥成为的最佳方法。使用冷冻干燥保存易脱水的产品，在加水以后能够再次恢复原材料的特性，不影响其生物活性等。也适合于一、 微波技术用于茶叶杀青、干燥的可行性 　　自1945年人们发现微波热效应以来，微波加热的应用日益广泛。由于茶叶中含有水分，水分子在微波电磁场中被极化，具有偶极子特性，并随着电磁场的频率不断地改变极性方向，分子作高速振动，产生摩擦热，使茶叶从内部深层升温，并且各处温度一致。利用微波加热的这一特性，能使茶叶快速升温，达到钝化酶的临界点温度，加速茶叶结构水的迁移，非常适合于绿茶杀青工艺和茶叶后期干燥作业。日本、韩国将微波用于茶叶加工，制成的绿茶有效营养成分能基本不损失，而且色、香、味均好于传统的加工方法。由此可见，微波技术用于茶叶的杀青和后期干燥是一种比较理想的方式，应用的关键是如何匹配微      物料的冷冻过程，一方面是真空系统进行抽真空把一部份水份带走，另一方面是物料受冻时把某些分子中所含水份排到物料的表面冻结。达到冷冻要求后，由加热系统对物料加热干燥，通过抽真空把物料中所含的水份带到冷冻捕集箱结冻，达到物料冷冻干燥要求。 　　真空冷冻干燥设备特点 　　真空冷冻干燥设备干燥过程的特点是无不纯物混入物料，能保持物料的原有活性成份及物料形体不受损。 　　（1）物料在    1.1从基础真空干燥力学原理看影响因素       在真空干燥过程中，有如下因素制约着干燥速度：       1.1.1被干燥物料的状况(如物料形状、大小尺寸、堆置方法)，物料本身的含湿量、密度、粘度等性能。另外，若采用提高物料的初温、经真空过滤前处理、降低物料含湿量等方法，均能提高真空干燥速度。       1.1.2真空度越高，越利于水分在较低温度下汽化，但真空度过高则小利热传导，影响对物料的加热效R>　　一个颜色指示器应被安装在干燥箱内监视饱和程度，在输入口必须装一个微过滤器防止夹带吸咐器的微粒雾气。这种方式的干燥基本建设和操作费用相对来说较高，但维护费用较低。 　　10~20%的干燥空气通过节流孔进入干燥筒，相反吸收干燥剂中的水份而使它再生，这些再生空气然后被排入大气。 　　在直立的容器内的粒状硅胶或活性铝，物理性吸收通过它们的压缩中的水份。当干燥剂饱和后，可通过干燥、加热一样不加热而用早先干燥的空气流过使其再生。湿的压缩空气通过方向控制阀进入干燥筒。干燥空气从输出口流出。 　　总结：各种方式可适合于不同的工业应用中，大家可以根据自己需要进行选择使用。

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