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如何提高冻干机的冻干效率呢?

时间:2022-06-14 点击次数:338
   冻干机(lyophilizer或freeze dryer)起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术,进入21世纪,真空冻干技术除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域之外的领域得到广泛应用。冻干机的整个冷冻干燥过程实际上是同时进行传热和传质(水蒸气)的过程。热和质的传递速率会影响干燥速率,从而影响整个冷冻干燥周期。那么我们要如何提高冻干机的冻干效率呢?
  1.材料的形态和组分
  根据冻干材料的形态,它通常分为固体和液体。固体的形状和液体的浓度对冷冻干燥速率具有更大的影响。
  2.预速冻率
  在冻干机冷冻过程中形成的晶体的尺寸在很大程度上影响干燥速率和干燥后产物溶解的速率。快速冷冻和缓慢冷冻的过程具有以下差异:快速冷冻产生的冰晶较小,而缓慢冷冻产生的冰晶较大。大冰晶有利于升华,而小冰晶不利于升华。快速冷冻导致低的升华速率和快速的解吸速率。缓慢的冷冻导致快速的升华速率和缓慢的分解速率。
  3.装量
  冻干机将材料冻干时,将其包装到容器中后,表面积与材料厚度之间存在相应比例,即冻干与装载量有关。较小的表面积和厚度有利于水的升华,易于冷冻干燥,质量理想。通常,材料的厚度越薄,传热和传质速度越快,干燥时间越短。但是,如果材料的厚度薄,则每批冷冻干燥区域中每批干燥的材料较少,对提高单位冻干面积和单位时间产量不利。
  4.干燥室的压力
  冻干机干燥室中的压力会影响传热和传质的速度。就传质而言,压力越低越好,对于传热而言,压力越高越好。传质速率的大小主要取决于升华界面和干燥层表面的温度和压力。为了增加干燥层中水蒸气的逸出率,一种是提高升华界面的温度,以增加界面水蒸气的压力。这是为了增加干燥室的真空度并降低干燥层表面上的蒸气压。

 

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