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： 真空耙式干燥机是一种传导传热干燥器。物料不直接与加热介质接触，适用于干燥少量的、不耐高温和易于氧化的泥状、膏状物料，含水率为15%~90%。干燥器内水平耙式搅拌器的叶片是由铸铁或钢制成，安装在方形轴上，一半叶片方向向左，另一半向右。轴的转速为7~8r/min，它是由带减速箱的电机带动。同时采用自动转向装置，使轴的转动方向、在每隔5~8min改变一次搅拌器的转动方向。 　　操作时，先开动搅拌器，加入被干燥的物料，并将加料口关闭。同时通入蒸汽加热，加热蒸汽的压力一般为0.2~0.4Mpa （表压）。用真空泵抽出水蒸汽和不凝气体，一般物料干燥时，真空度约为70干燥是许多工业领域中非常重要和通用的一种单元操作。物料的干燥常缘于以下一种或几种原因：使物料流动性好，易于装卸，易于保存和贮藏，减少运输费用，获得希望的产品质量等。需要干燥的物料种类繁多，它们所需的干燥时间各异，各有不同的物理形状和质量要求，不恰当的干燥会导致产品质量差，产品无法销售，造成无法挽回的损失。 　　文献中记载了400多种型号的干燥机，其中常用的有100多种。因为高的汽化潜热和由于以热空气作为干燥介质(最常见)所固有的低效率，使干燥成为可与蒸馏相比的高能耗的单元操作。调研表明，在美国、加拿大、法国、英国，工业干燥能耗占全国总能耗的10％～15％，而在丹麦和德国高达20％～25％市场反应显示，化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构，进一步加强基础研究，夯实应用研发的基础。在技术方面，加强自动化、测试、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。在应用研发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。应该说，这是我国干燥设备做大做强的必由之路。 　　受全国化工发展形势持续向好带动，干燥设备市场形势稳中看好，生产企业普遍获得了较好的经营业绩。干燥设备的科技含量初显出主导作用。 　　目前干（一）双滚筒干燥机的工作原理 　　滤饼（膏状物）由螺杆泵输送到双滚筒上方的贮料槽。当滚筒按一定方向旋转时滚筒外壁粘上均匀的一层物料。滚筒内通蒸汽加热。物料干燥后转动到刮刀处被刮下（此时我们含水率10%~15%）落入输料搅笼内。由带状螺旋在输送过程中继续干燥物料至含水4%~5%后出料，分两部干燥的目的是为保证热敏性物料在滚筒上不过热以保证产品质量，干燥时产生的粉尘及水蒸汽由引风机（真空泵）吸出经净化处理后排空。 　　（二）双滚筒转鼓干燥机的优点 　　1.可连续操作、产品质量稳定（与箱式干燥比）； 　　2.干燥时间短（与箱，提高了供热的温度范围、稳定性和控制精度；创制了双向提升装置，用简单新颖的结构实现了物料的内循环，提高了高水分物料干燥的适应性；通过供热、供风、循环及多单元控制和调节，提高了物料干燥的品质和效率。该设备的研制解决了牧草种子干燥缺少适用设备的难题，而且性能稳定、用途广泛，不仅适用于牧草种子，也可用于其它种子和果蔬等农特产品的干燥，推广应用前景广阔。 　　9ZZ-500型牧草种子加工成套设备解决了带芒及禾本科牧草种子架空、堵塞等技术难题；精选机除瘪机构的设计，对提高发芽率效果明显；工作过程工艺参数调整范围宽，设备适应性强，不仅适应于牧草种子加工，也适应于粮食种子、蔬菜种子和林木种子等的加工。

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