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小规模生产冻干机的冻干过程分为哪三个阶段
点击次数:967 更新时间:2019-08-26
   小规模生产冻干机的冷冻干燥工艺就是把含有大量水分的物质,预先进行降温冻结成固体。然后在真空的条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来,而物质本身留在冻结的冰架子中,从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构,保持物料原有的形态,且制品复水性*。然后在适当的温度和真空度下进行冰晶升华干燥,等升华结束后再进行解吸干燥,除去部分结合水,从而获得干燥的产品的技术。小规模生产冻干机过程可分为制品准备、预冻、一次干燥(升华干燥)、二次干燥(解吸干燥)、和密封保存五个步骤。利用冷冻干燥目的是为了贮存潮湿的物质,通常是含有微生物组织的水溶液,或不含微生物组织的水溶液。产品在冻结之后置于一个低水气压下,这时包含冰的升华,直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化,从而确保了制品物性在保存时不易改变。实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。
 
   小规模生产冻干机冻干过程分为冷冻、升华、解析干燥三个阶段,每一个阶段都有相应的要求,不同的物料其要求各不相同,各阶段工艺设计及控制手段的差异直接关系冻干产品的质量和冻干设备的性能。
 
    1、冷冻阶段
 
    冷冻干燥首先要把原料进行冻结,使原料中的水变成冰,为下阶段的升华做好准备。冻结温度的高低及冻结速度是控制目的,温度要达到物料的冻结点以下,不同的物料其冻接点各不相同。冻结速度的快慢直接关系到物料中冰晶颗粒的大小,冰晶颗粒的大小对固态物料的结构及升华速率有直接关联。一般情况下,要求1--3小时完成物料的冻结,进入升华阶段。
 
    2、升华阶段
 
    升华干燥是冷冻干燥的主要过程,其目的是将物料中的冰全部汽化移走,整个过程中不允许冰出现溶化,否则便告冻干失败。升华的二个基本条件:一是保证冰不溶化;二是冰周围的水蒸汽必须低于610帕(正确的说法应是低于物料冻结点的饱和蒸汽压)。升华干燥一方面要不断移走水蒸气,使水蒸汽压低于要求的饱和蒸汽压,另一方面为加快干燥速度,要连续不断地提供维持升华所需的热量,这便需要对水蒸气压和供热温度进行优化控制,以保证升华干燥能快速、低能耗完成。
 
    3、解析干燥
 
    物料中所有的冰晶升华干燥后,物料内留下许多空穴,但物料的基质内还留有残余的未冻结水分(它们以结合水和玻璃态形式存在)。解析干燥就是要把残余的未冻结水分除去,得到干燥物料。

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