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關(guān)于凍干機(jī)工作原理的見(jiàn)解分享 凍干機(jī)如何操作

時(shí)間:2020-08-06    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
        凍干機(jī)的冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù),是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過(guò)程. 冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物,該過(guò)程稱作凍干。
        凍干機(jī)系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下,然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品干燥。物料經(jīng)前處理后,被送入速凍倉(cāng)凍結(jié),再送入干燥倉(cāng)升華脫水,之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉(cāng)建立低氣壓條件,加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱,制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。 凍干機(jī)采用輻射加熱,物料受熱均勻;采用捕水冷阱,并可實(shí)現(xiàn)快速化霜;采用真空機(jī)組,并可實(shí)現(xiàn)油水分離;采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng),多路按需供冷,工況穩(wěn)定,有利節(jié)能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。
        凍干機(jī)利用冷凍及抽真空的方式使物料冷凍干燥, 從而達(dá)到凍干效果。在物料冷凍到冰點(diǎn)以下后,真空泵開(kāi)始抽真空,不斷降低物料表面蒸汽壓和物料的表面溫度,當(dāng)物料的溫度達(dá)到共晶點(diǎn)以下時(shí),物料完全成為固體,氣體兩象共存,而不存在液相的成分。氣相的溶劑在經(jīng)由超低溫的冷阱時(shí)被冷阱捕獲??删幊痰目刂破髟谏A的過(guò)程中通過(guò)加熱擱板不斷提供升華所需要的能量。在物料中的含水量達(dá)到1%以下時(shí),采用極限真空,物料表面溫度降到—50℃以下,殘余的溶劑在極限真空下?lián)]發(fā)。
        凍干過(guò)程能較大程度上保持物料分子的基本結(jié)構(gòu)和混合物的空間構(gòu)型,在加水以后能夠再次恢復(fù)原材料的物理,化學(xué).生物特性,從而是一種對(duì)材料無(wú)損傷的干燥方式。雖然水分被完全去除,但主要的化學(xué)鍵保持和量不變,干燥后和物料性質(zhì)長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,因此凍干是保存熱敏感的組織或材料的好方法。
        凍干的過(guò)程物料的溫度可降至—50℃或更低,因此又是一種高度安全的干燥方法,在通常的加熱干燥過(guò)程中,需要大量的外界熱量輸入。因此對(duì)于易揮發(fā),易爆炸,易污染,易損害等危險(xiǎn)物質(zhì)來(lái)說(shuō),凍干的優(yōu)點(diǎn)非常突出。一方面,超低溫保證了熱安全性,升華能量在微控制器的控制下有序平穩(wěn)供給,另一方面,凍干又是在高度真空的狀態(tài)下進(jìn)行的,因此由空氣引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行,進(jìn)一步保證了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性。


  冷凍干燥機(jī)產(chǎn)品簡(jiǎn)介:
 
  冷凍干燥器又稱冷凍干燥機(jī)。冷凍干燥器就是將含水物質(zhì),先凍結(jié)成固態(tài),而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài),以除去水分而保存物質(zhì)的冷干設(shè)備。近年來(lái)冷凍干燥技術(shù)在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學(xué)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,為了更好的服務(wù)我們的用戶,就實(shí)驗(yàn)型冷凍干燥機(jī)的使用方法以及注意事項(xiàng)做出了以下幾方面:
 
  實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)凍干樣品操作流程
 
  1. 物品凍干操作
 
  樣品擺放:
 
  a、 把預(yù)處理物品擺放在物料盤(pán)中,再將物料盤(pán)放到凍干架中。
 
  b、 將溫度傳感器放置在任一層物料盤(pán)中,測(cè)定物料的溫度。
 
  c、 將凍干架放入冷阱中,蓋好保溫蓋,準(zhǔn)備預(yù)凍。
 
  2) 樣品預(yù)凍:
 
  a、 打開(kāi)設(shè)備背部的總電源開(kāi)關(guān)。
 
  b、 點(diǎn)擊屏幕中央進(jìn)入界面后,點(diǎn)擊“制冷機(jī)”按鈕,預(yù)凍開(kāi)始,建議預(yù)凍4小時(shí)左右
 
  c、 待物品完全凍結(jié)后,將凍干架從冷阱中取出。
 
  3) 樣品干燥:
 
  a、 將凍干架從冷阱中取出,再將凍干架支撐盤(pán)放置到冷阱口,將凍干架放置到支撐盤(pán)上,或?qū)⑽锪媳P(pán)放置在凍干架后,凍干架直接放置在冷阱上方進(jìn)行。
 
  b、 將探頭放置到任意一層的物料盤(pán)上,罩上玻璃罩。
 
  c、 擰緊排水充氣閥門(mén)。
 
  d、 點(diǎn)擊屏幕上“真空計(jì)”按鈕,屏幕顯示真空度為110KPa,然后點(diǎn)擊“真空泵”按鈕開(kāi)啟真空泵。真空度迅速下降,至真空 度≤10Pa 為正常,干燥正式開(kāi)始(建議干燥20小時(shí)左右,具體根據(jù)物料含水量不同,由用戶自行確定)。
 
  4) 取出樣品:
 
  a、 查看樣品曲線,目測(cè)樣品已完全干燥,打開(kāi)排水充氣閥后,點(diǎn)擊“真空泵”按鈕,真空泵停止運(yùn)行。點(diǎn)擊“真空計(jì)”按鈕, 真空計(jì)關(guān)閉。
 
  b、 取下玻璃罩,從凍干架上取出物料盤(pán),將盤(pán)中樣品包裝。點(diǎn)擊“制冷機(jī)”按鈕,關(guān)閉壓縮機(jī),設(shè)備停止運(yùn)行。
 
  5) 關(guān)機(jī)操作:
 
  a、 關(guān)閉總電源開(kāi)關(guān),整機(jī)控制系統(tǒng)斷電。
 
  b、 拔下電源插頭、真空泵插頭。
 
  c、 用軟布擦拭冷阱、凍干架、托盤(pán)及玻璃罩。
 
  d、 真空泵在不工作的時(shí)候請(qǐng)蓋上排氣孔,防止灰塵進(jìn)入。
 
  6) 排水操作:
 
  a、 凝結(jié)在冷阱內(nèi)壁的冰完全融化成水后,擰開(kāi)排水充氣閥,將冷凝水排出。
 
  冷凍干燥機(jī)注意事項(xiàng)
 
  1. 真空泵累計(jì)工作時(shí)間達(dá)到200小時(shí)或者真空泵油顏色變成褐色時(shí),必須更換真空泵泵油。
 
  2.冷凍干燥機(jī)使用環(huán)境溫濕度應(yīng)保持在10℃-30℃之間,相對(duì)濕度要≤80%。
 
  3.冷凍干燥機(jī)距離墻體要>30cm,工作環(huán)境應(yīng)沒(méi)有導(dǎo)電塵埃、爆炸性、腐蝕性氣體及強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾。
 
  4.凍干機(jī)在通氣時(shí)一定要注意緩慢,旋開(kāi)微通氣閥1/2-3/4圈后,有稍稍吸住手指的感覺(jué)即可,禁止把微通氣閥瞬間開(kāi)大而損壞真空傳感器。
 
  5.請(qǐng)勿頻繁開(kāi)關(guān)總電源和制冷機(jī),制冷機(jī)停電后再啟動(dòng)少需要等待3分鐘。
 
  6.關(guān)機(jī)時(shí),應(yīng)先充氣,然后關(guān)閉真空泵,防止真空泵返油污染樣品。
 
  7.有機(jī)玻璃罩與主機(jī)靠硅膠密封圈密封,應(yīng)保持密封圈的清潔,防止劃傷、損傷、有機(jī)玻璃罩不可用有機(jī)溶劑擦拭。
 
  8.凍干機(jī)使用完,請(qǐng)把冷阱水分及冷阱阱口水分擦拭干凈。
 
  3.凍干操作說(shuō)明
 
  標(biāo)準(zhǔn)型型操作
 
  1) 將樣品放入物料盤(pán)中,再將物料盤(pán)放入凍干架上,放置并固定好樣品溫度傳感器,將凍干架放入冷阱中,蓋好保溫蓋進(jìn)行預(yù)凍,預(yù)凍到樣品完全凍結(jié)并保持一段時(shí)間。
 
  2) 將預(yù)凍好的物料盤(pán)連同凍干架一同從冷阱中取出,并將支撐盤(pán)放置在冷阱阱口上方,將凍干架放置到支撐盤(pán)上,罩上玻璃罩。
 
  3) 擰緊充氣閥門(mén),點(diǎn)擊屏幕上“真空計(jì)”按鈕,屏幕顯示真空度為110KPa,然后點(diǎn)擊“真空泵”按鈕開(kāi)啟真空泵。真空度迅速下降, 至真空度≤10Pa 為正常。
 
  4) 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的干燥運(yùn)轉(zhuǎn),查看樣品曲線,目測(cè)樣品已完全干燥,即可打開(kāi)真空充氣閥后,點(diǎn)擊“真空泵”按鈕,真空泵停止運(yùn)行。點(diǎn)擊“真空計(jì)”按鈕,真空計(jì)關(guān)閉。
 
  5) 取下玻璃罩,從凍干架上取出物料盤(pán),盤(pán)中樣品包裝后,普通配置干燥進(jìn)行完畢。點(diǎn)擊“制冷機(jī)”按鈕,關(guān)閉壓縮機(jī),設(shè)備停止運(yùn)行。
 
  壓蓋型型操作
 
  1) 將注入樣品的西林瓶放入壓蓋物料盤(pán)中,再將物料盤(pán)放入凍干架上,放置并固定好樣品溫度傳感器,將凍干架放入冷阱中,蓋好保溫蓋進(jìn)行預(yù)凍,預(yù)凍到樣品完全凍結(jié)并保持一段時(shí)間。
 
  2) 從冷阱中取出凍干架,將物料盤(pán)迅速轉(zhuǎn)移至壓蓋凍干架,將凍干架放置到冷阱上方,罩上玻璃罩。確保玻璃罩下端面與“O”型密封圈完全接觸。
 
  3) 擰緊充氣閥門(mén),點(diǎn)擊屏幕上“真空計(jì)”按鈕,屏幕顯示真空度為110KPa,然后點(diǎn)擊“真空泵”按鈕開(kāi)啟真空泵。真空度迅速下降, 至真空度≤10Pa 為正常。
 
  4) 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的干燥運(yùn)轉(zhuǎn),查看樣品曲線,目測(cè)樣品已完全干燥, 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃罩上方的壓蓋手柄,使壓蓋架上的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),壓蓋板下降,將瓶蓋壓入瓶中,實(shí)現(xiàn)真空下蓋塞。然后打開(kāi)真空充氣閥后,點(diǎn)擊“真空泵”按鈕,真空泵停止運(yùn)行。點(diǎn)擊“真空計(jì)” 按鈕,真空計(jì)關(guān)閉。
 
  取下玻璃罩,從凍干架上取出物料盤(pán),盤(pán)中樣品(西林瓶)包裝后,壓蓋配置干燥進(jìn)行完畢。點(diǎn)擊“制冷機(jī)”按鈕,關(guān)閉壓縮機(jī),設(shè)備停止運(yùn)行。
 
  多岐管型型操作
 
  1) 將注入樣品的干燥瓶放入-40℃以下的低溫冰箱中,預(yù)凍到樣品完 全凍結(jié)并保持一段時(shí)間,如有可能,能將干燥瓶邊緣旋轉(zhuǎn)預(yù)凍,使樣品均勻凍結(jié)在瓶壁上,有利于加速干燥。
 
  2) 將預(yù)凍好的物料盤(pán)連同凍干架從冷阱中取出,并將支撐盤(pán)放置在冷阱阱口上方,將凍干架放置到支撐盤(pán)上,罩上玻璃罩。
 
  3) 從低溫冰箱中取出預(yù)凍好的干燥瓶,與玻璃罩上的標(biāo)準(zhǔn)管塞連接, 將管塞插入凍干瓶的中心,裝好后轉(zhuǎn)動(dòng)閥翼使之垂直朝下,干燥瓶與罩內(nèi)連通。
 
  4) 擰緊充氣閥門(mén), 點(diǎn)擊屏幕上真空計(jì)按鈕, 屏幕顯示真空度為110KPa。然后點(diǎn)擊“真空泵”按鈕開(kāi)啟真空泵,真空度迅速下降, 至 10Pa 以下為正常,凍干開(kāi)始。如果在凍干的過(guò)程中需要更換更換凍干瓶或者將干燥結(jié)束的干燥瓶取下,請(qǐng)先轉(zhuǎn)動(dòng)閥翼使之垂直朝上,干燥瓶與玻璃罩隔絕,與大氣連通,瓶?jī)?nèi)充氣,取下干燥瓶。
 
  5) 如果干燥瓶與托盤(pán)內(nèi)樣品全部干燥結(jié)束,要先取下干燥瓶,然后充氣、關(guān)閉真空泵、真空計(jì)。取下玻璃罩,保存樣品。請(qǐng)勿帶凍干瓶取下玻璃罩。
 

硅油原位凍干機(jī)產(chǎn)品簡(jiǎn)介:

冷凍干燥(以下簡(jiǎn)稱凍干)就是將含水物質(zhì),先凍結(jié)成固態(tài),而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài),以除去水分而保存物質(zhì)的方法。冷凍干燥機(jī)是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成的機(jī)器。冷凍干燥機(jī)主要部件分為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。

硅油原位凍干機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域:

廣泛用在醫(yī)學(xué)、制藥、生物研究、化工和食品等領(lǐng)域。

具體應(yīng)用:果漿凍干粉、蜂王漿凍干粉、果汁凍干粉、酶制品、生物制品、生物組織、水果切片、鹿血、鹿茸、植物提取液、蔬菜汁、石墨烯 多肽修復(fù)凍干粉 中藥提取儀 超硬材料 金剛石粉 納米材料、 蜂王漿 藥品凍干 人參、山藥、冬蟲(chóng)夏草 益生菌 熊膽粉、化妝品 醫(yī)藥 血漿等。

工作原理:

壓縮空氣中水蒸氣的量是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(huì)凝結(jié)成液體。冷凍干燥機(jī)就是利用這一原理采用制冷技術(shù)干燥壓縮空氣的。因此冷干機(jī)具有制冷系統(tǒng)。 格力冷凍干燥機(jī)原理正視圖

冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)屬于壓縮式制冷,由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等四個(gè)基本部件組成。它們之間用管道次連接,形成一個(gè)密閉的系統(tǒng),制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng),發(fā)生狀態(tài)變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。

制冷壓縮機(jī)將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓(低溫)制冷劑吸入壓縮機(jī)汽缸內(nèi),制冷劑蒸汽經(jīng)過(guò)壓縮,壓力、溫度同時(shí)升高;高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器,在冷凝器內(nèi),溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進(jìn)行熱交換,制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來(lái),制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至膨脹閥,經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流成了低溫低壓的液體并進(jìn)入蒸發(fā)器;在蒸發(fā)器內(nèi)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(fā)”),而壓縮空氣得到冷卻后凝結(jié)出大量的液體水;蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機(jī)吸走,這樣制冷劑便在系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)這樣四個(gè)過(guò)程,從而完成了一個(gè)循環(huán)。

在冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)中,蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量,實(shí)現(xiàn)脫水干燥的目的。壓縮機(jī)是心臟,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(shè)備,將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)輸入功率轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)(如水或空氣)帶走。膨脹閥/節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時(shí)控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量,并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。

硅油原位凍干機(jī)主要特點(diǎn):

1、預(yù)凍干燥在原位進(jìn)行,內(nèi)設(shè)觀察窗,干燥過(guò)程直觀可控。

2、干燥室溫差≤±1°C,干燥效果均勻。

3、隔板溫度可調(diào)、可控??擅髦性囈约吧a(chǎn)工藝,由于干燥室與冷阱為分體結(jié)構(gòu),捕水能力強(qiáng),干燥時(shí)間短。

4、配置可充氣閥,可充干燥情性氣體。

5、干燥室采用航空亞克力高透光透明無(wú)色門(mén),凍干過(guò)程中可清晰觀察物料的變化過(guò)程。

6、預(yù)凍干燥在原位進(jìn)行,減少干燥過(guò)程的繁瑣操作,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

7、嵌入式觸摸屏,PLC控制器,PID調(diào)節(jié)溫度,顯示凍干曲線和歷史曲線。

8、 U盤(pán)轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)。

9、配有上位機(jī)軟件,可打印、瀏覽曲線,數(shù)據(jù)

硅油原位凍干機(jī)技術(shù)指標(biāo):

型號(hào)

Scientz-50F

規(guī)格

普通型

凍干面積(㎡)

0.54

捕水容量(kg/批)

10

西林瓶

裝瓶量

Φ12mm

3690

Φ16mm

1940

Φ22mm

1020

盤(pán)裝溶液(L)

6

板層

尺寸

長(zhǎng)(mm)

450

寬(mm)

300

板層間距(mm)

70

板層數(shù)量(塊)

4+1

板層溫度范圍(℃)

-50~+60 (空載)

冷阱低溫度(℃)

≤-70 (空載)

極限真空度(Pa)

≤5(空載)

功率Kw

5.0

環(huán)境溫度(℃)

≤25

外形尺寸(mm)

1150(L)×800(W)×1410(H)

整機(jī)重量(kg)

424

特別說(shuō)明

整機(jī)尺寸及重量均不含外置真空泵,壓蓋凍干機(jī)整機(jī)高度均不含液壓桿高度(增加高度約為200~350mm) 壓蓋型機(jī)配備電加熱除霜功能

 



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