冷冻干燥机的使用 *** ?冷冻干燥机的适用条件与操作步骤是什么?
冷冻干燥机是一种利用低温冷冻和气相干燥技术将液体物料迅速转化为固体干燥产品的设备,其工作原理是通过降低原料的温度至极低,使其分子团解冻成自由粒子状态,然后再在高压力下通过强制气体(如氮气、二氧化碳等)或惰性气体(如氦气)进行气相干燥,从而实现物料的升华过程,具体步骤包括:液态物料预处理、冷冻阶段、气相干燥阶段、产品收集和包装等步骤。,液态物料需经预处理去除杂质、水分和其他非干燥物质,在此过程中,常采用过滤、蒸发、冷却等方式进行,预处理完成后,待物料达到一定的冰点以下(约-60℃),即可进入冷冻阶段,在此阶段,液态物料被冻结成固体并进一步结晶化,直到形成疏松多孔的粉末状,这一步通常需要持续4-8小时。,进入气相干燥阶段,当物料表面结冰层融化后,空气经过高压和快速搅拌,将其与含有一定量氧气的惰性气体混合,使液体中的水蒸汽变为蒸气,材料中的水分以湿蒸气的形式迅速扩散到空气中,而自身则处于极低温度下的凝固状态,在大气中不断循环的过程中,湿度逐渐减小,直至干燥产物——干燥品——完全由湿蒸气状态转变为干冰状态,完成干燥过程。,通过对干燥后的干冰产品进行收集和包装,可以得到所需的干燥品,干燥过程结束后,物料往往呈现出粒度均匀、无裂纹、无机械杂质等特点,适宜于工业生产、科研等领域,尽管冷冻干燥机的效率高、节S能源,但需注意控制好温度和气体比例,确保干燥过程的安全性和产品质量。
利用冷冻干燥技术,将含水物质冻结成固态,然后通过升华过程去除水分,在使用冷冻干燥机前,需对各部件进行彻底清洁,以保证设备的良好状态和卫生条件,不同的部件需要使用不同的清洁液进行清洁,如不锈钢部件使用乙醇,有机玻璃使用生理盐水,安瓿瓶则使用超声波清洗机进行清洗。
要进行预冻操作,以达到良好的脱水效果,预冻时需将温度设置到零下40摄氏度或零下80摄氏度,将待干燥物品置于低温环境四小时左右,直至完全冰冻结实,之后,将物品移至冷冻干燥机托盘内开始干燥。
在使用冷冻干燥机前,还需检查真空泵及原位型冷冻干燥机玻璃罩的气密性,以及冷冻干燥机主机与真空泵之间由绿色真空管连接处的密封性。
至于冷冻式干燥机的工作原理,主要是通过冷却压缩空气,使其中的水蒸气凝结成液滴,从而减少压缩空气中的含水量,这团如同被挤压过的海绵的空气,通过加压的方式去除了多余的水分,由于经济性考虑,单纯的加压除水并不划算,更经济的方式是通过冷却空气来达到除水目的,饱和空气中的水蒸气密度取决于温度高低,而与空气压力无关,通过冷却压缩空气到尽可能低的温度,使其所含水蒸气的密度变小,形成结露并排出这些结露形成的小水滴,从而达到去除压缩空气中水分的目的,需要注意的是,冷冻式干燥机的使用环境应避免结冰现象出现,压缩空气的所有除水方式都是相对的干燥程度满足某一要求即可,绝对去除水分是不可能的追求过于干燥的除水方式也是不经济的。
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