三、冷凍干燥機工作原理冷凍干燥是利用升華的原理進行干燥的一種技術，是將**燥的物質在低溫下快速凍結,然后在適當的真空環境下,使凍結的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程.冷凍干燥得到的產物稱作凍干物(lyophilizer)，該過程稱作凍干(lyophilization)。凍干機的工作原理(如下圖所示)是：液體制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物質的熱量后，汽化成低壓低溫的蒸汽，被壓縮機吸入，壓縮成高溫高壓的蒸汽后排入冷凝器，在冷凝器中向向冷卻介質(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體，經節流裝置節流為低壓低溫的液體，再次進入蒸發器吸熱汽化。干燥后的物料體積小，便于儲存和運輸。寧波納米材料真空冷凍干燥機

冷凍干燥機使用注意冷凍干燥機開機1打開機箱左側的總電源開關，氣壓數顯為大氣壓110pk;2按住控制面板上的總開關鍵三秒鐘以上，溫度數顯為冷阱的實際溫度;3啟動制冷機，預冷30分鐘以上;4將樣品放入樣品架，蓋上有機玻璃罩，并啟動真空泵;5待氣壓數顯穩定后，記錄溫度和氣壓數值。

冷凍干燥機停機1紀錄停機前的溫度和氣壓數值;2按住控制面板的充氣閥，并立即關閉真空泵;3氣壓數顯為大氣壓時，打開有機玻璃罩，取出樣品;4關閉制冷機，按住總開關鍵三秒以上，***關閉總電源開關;5等冷阱中的冰完全化成水后，打開機箱左側的出水閥放水，并用干布清潔冷阱內壁，蓋上大張濾紙防塵。 寧波納米材料真空冷凍干燥機低溫干燥，減少熱敏性物料的破壞。

真空凍干機的特點:1.許多熱敏性的物質不會發生變性或失活。2.在低溫下干燥時,物質中的一些揮發性成分損失很小。3.由于干燥在真空下進行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質得到了保護。4.干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后產品能長期保存而不致變質。5、在凍干過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能保持原來的性狀。6.由于在凍結的狀態下進行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結構,不會發生濃縮現象。7.干燥后的物質疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而完全,幾乎立即恢復原來的性狀。8.避免了一般干燥方法中因物料內部水分向表冷凍干燥機面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現象。9.因物料處于凍結狀態,溫度很低,所以供熱的熱源溫度要求不高,采用常溫或溫度不高的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時,干燥室不需絕熱，不會有很多的熱損失,故熱能的利用很經濟。

*由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態存在，原來溶于水中的無機鹽類溶解物質被均勻地分配在物料之中。升華時，溶于水中的溶解物質就析出，避免了一般干燥方法中因物料內部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現象。*干燥后的物質疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎立即恢復原來的性狀。*由于干燥在真空下進行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質得到了保護。*干燥能排除95%~99%以上的水分，使干燥后產品能長期保存而不致變質。*因物料處于凍結狀態，溫度很低，所以供熱的熱源溫度要求不高，采用常溫或溫度不高的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時，干燥室不需絕熱，不會有很多的熱損失，故熱能的利用很經濟。正所謂沒有完美的技術，真空冷凍干燥技術的主要缺點是成本高。由于它需要真空和低溫條件，所以真空冷凍干燥機要配置一套真空系統和低溫系統，因而投資費用和運轉費用都比較高。真空環境下干燥，有效防止氧化，保持產品新鮮。

4、極限真空度極限真空度體現凍干機的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍干箱的真空度，過去的觀點認為真空度是越高越好，現在的觀點認為真空度應在一個合理的范圍之內。真空度太高了，不利于傳熱，干燥速度反而下降，但無論如何凍干箱的空載極限真空度應達到15Pa以上。5、抽真空時間凍干箱空載的抽空速度，應在半小時之內從大氣壓抽到15Pa。6、板層溫度均勻性及平整度：板層溫度的均勻性和平整度,對產品質量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好，則凍干產品質量的均一性也越好。凍干機擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型，采用中間流體控制板層的凍干機擱板溫度均勻性和平整度好，這種凍干機板層為空心夾層結構，板層的制冷和加熱均通過中間流體在板層內部的流體通道循環來實現，因此板層溫度均勻一致。冷凍干燥機就采用擱板中間流體的技術。鐘罩型凍干機的擱板溫度控制基本上都是采用加熱器，板層溫度一致性稍差。但總體而言，醫藥用凍干機板層溫差應控制在±1.5℃，板內溫差為±1℃，食品凍干機可適當放寬。冷凍干燥技術，提升產品附加值，增加市場競爭力。佛山原位硅油型真空冷凍干燥機易于清潔

冷阱開口大采用耐腐蝕304不銹鋼材料，滿足GLP要求；具有前期樣品預凍功能。寧波納米材料真空冷凍干燥機

制冷壓縮機將蒸發器內的低壓(低溫)制冷劑吸入壓縮機汽缸內，制冷劑蒸汽經過壓縮，壓力、溫度同時升高;高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器，在冷凝器內，溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進行熱交換，制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來，制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至膨脹閥，經過膨脹閥節流成了低溫低壓的液體并進入蒸發器;在蒸發器內低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化(俗稱"蒸發")，而壓縮空氣得到冷卻后凝結出大量的液體水;蒸發器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走，這樣制冷劑便在系統中經過壓縮、冷凝、節流、蒸發這樣四個過程，從而完成了一個循環。在冷凍干燥機的制冷系統中，蒸發器是輸送冷量的設備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量，實現脫水干燥的目的。壓縮機是心臟，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備，將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機輸入功率轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質(如水或空氣)帶走。膨脹閥/節流閥對制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量，并將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。寧波納米材料真空冷凍干燥機

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