冷凍式干燥機是利用升華原理進行干燥的儀器設備,是將被干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以除去水分而保存物質的方法。通過冷凍干燥得到的產物稱作凍干物(lyophilizer)該過程稱作凍干(lyophilization)。
冷凍式干燥機經過空氣壓縮機壓縮、后部冷卻器冷卻、氣水分離器分離、來得到干燥物。緩沖罐穩壓后的壓縮空氣一般都處于飽和狀態,其相對濕度為100%,而且含有油、固體顆粒等雜質,這種壓縮空氣是不能直接使用的,需要冷凍式干燥機等干燥設備進行干燥凈化處理。
傳統的干燥會引起材料皺縮,破壞細胞,在冷凍干燥過程中樣品機構不會被破壞,因為固體成分被在其位子上的堅冰支持著。在冰升華時,他會留下孔隙在干燥的剩余物質里。這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。金西盟在這里整理了冷凍式干燥機的十大優勢:
一、冷凍式干燥機在低溫下進行,因此對于許多熱敏性的物質特別適用。不會使蛋白質產生變性,但可使微生物等失去生物活力。這也是冷凍式干燥機在醫藥上得到廣泛應用原因。
二、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。
三、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。
四、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。
五、在低溫下干燥時物質中的一些揮發性成分損失很小適合一些化學產品藥品和食品干燥。
六、在冷凍干燥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。
七、干燥能排除95-99%以上的水份使干燥后產品能長期保存而不致變質。
八、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。
九、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
十.冷凍式干燥機現已被廣泛應用于生物制品、生化產品、中藥西制、抗生素、獸藥、保健品及生物工程等產品領域。
工業上曾有三種方法用于壓縮空氣的干燥處理,它們是: 1) 利用壓縮空氣中水蒸氣分壓由壓縮空氣溫度的高低決定的特性進行降溫脫水干燥。如壓縮空氣冷凍式干燥機。 2) 利用某些 化學物質的潮解特性進行脫水干燥。如潮解式壓縮空氣干燥機。 3) 利用吸附劑對壓縮空氣中的水蒸氣具 有選擇性吸附的特性進行脫水干燥。如壓縮空氣吸附式干燥機。 在上述三種壓縮空氣干燥設備中,潮解 式壓縮空氣干燥機已基本淘汰;而冷凍式干燥機和吸附式壓縮空氣干燥機(簡稱“吸干機”)正在被廣泛 應用。
冷凍式干燥機由于這么多優勢因此在化學工業、藥品、生物制品、化工及食品工業有著廣泛的應用,現階段越來越多的商家進入冷凍式干燥機行業,正在促進該行業的快速發展。金西盟一直專注于凍干系統的行業發展,經過十多年凍干設備研發、制造所積累的經驗,已成為中國大型凍干設備制造基地之一,并繼續不斷完善這冷凍式干燥機的應用,提供更多的優勢而努力。
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