冷冻干燥机工作原理

hbsxtx 2017-09-26 04:42:23 306 浏览

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5863winner 2017-09-26 11:25:49

冷冻干燥机的工作原理冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结，然后在适当的真空环境下，使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物（lyophilizer），该过程称作冻干（lyophilization）。物质在干燥前始终处于低温(冻结状态)，同时冰晶均匀分布于物质中，升华过程不会因脱水而发生浓缩现象，避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在Z大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。它的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下，然后在真空条件下使物品中的固态水份（冰）直接升华成水蒸气，从物品中排除，使物品干燥。物料经前处理后，被送入速冻仓冻结，再送入干燥仓升华脱水，之后在后处理车间包装。真空系统为升华干燥仓建立低气压条件，加热系统向物料提供升华潜热，制冷系统向冷阱和干燥室提供所需的冷量。本设备采用GX辐射加热，物料受热均匀；采用GX捕水冷阱，并可实现快速化霜；采用GX真空机组，并可实现油水分离；采用并联集中制冷系统，多路按需供冷，工况稳定，有利节能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。对冻干制品的质量要求是：生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快，残余水分低。要获得高质量的制品，对冻干的理论和工艺应有一个比较全面的了解。冻干工艺包括预冻、升华和再冻干三个分阶段。合理而有效地缩短冻干的周期在工业生产上具有明显的经济价值。一制品的冻结溶液速冻时（每分钟降温10~50℃），晶粒保持在显微镜下可见的大小；相反慢冻时（1℃/分），形成的结晶肉眼可见。粗晶在升华留下较大的空隙，可以提高冻干的效率，细晶在升华后留下的间隙较小，使下层升华受阻，速成冻的成品粒子细腻，外观均匀，比表面积大，多孔结构好，溶解速度快，便成品的引湿性相对也要强些。药品在冻干机中预冻在两种方式：一种是制品与干燥箱同时降温，；另一种是待干燥箱搁板降温至-40℃左右，再将制品放入，前者相当于慢冻，后者则介于速冻与慢冻之间，因而常被采用，以兼顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是制品入箱时，空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上，而在升华初期，若板升温较快，由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。此现象在夏季尤为显著。制品的冻结处于静止状态。经验证明，过冷现象容易发生至使制品温度虽已达到共晶点。但溶质仍不结晶，为了克服过冷现象，制品冻结的温度应低于共晶点以下一个范围，并需保持一段时间，以待制品完全冻结。二升华的条件与速度冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华；比制品温更低的凝结器对水水蒸气的抽吸与捕获作用，则是维护升所必需的条件。气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程，它与压力成反比。在常压下，其值很小，升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升华速度很漫。随着压力降低13.3Pa以下，平均自由程增大105倍，使升华速度显著加快，飞离出来的水分子很少改变自己的方面，从而形成了定向的蒸汽流。真空泵在冻干机中起着抽除气体的作用，以维护升华所必需的低压强。1g水蒸气在常压下为1.25L而在13.3Pa时却膨胀为10000升，普通的真空泵在单位时间内抽除如此大量的体积是不可能的。凝结器实际上形成了专门捕集水蒸气的真空泵。制品与凝结的温度通常为-25℃与-50℃。冰在该温度下的饱和蒸汽压分别为63.3Pa与1.1Pa，因而在升华面与冷凝面之间便产生了一个相当大的压力差，如果此时系统内的不凝性气体分压可以忽略不计，它将促使制品升华出来的水蒸气，以一定的流速定向地抵达凝结器表面结成冰霜。冰的升华热约为2822J/克，如果升华过程不供给热量，那末制品只有降低内能来补偿升华热，直至其温度与凝结器温度平衡后，升华也就停止了。为了保持升华与冷凝来的温度差，必须对制品提供足够的热量。三升华过程在升温的diyi阶段（大量升华阶段），制品温度要低于其共晶点一个范围。因此搁板温要加以控制，若制品已经部分干燥，但温度却超过了其共晶点，此时将发生制品融化现象，而此时融化的液体，对冰饱和，对溶质却未饱和，因而干燥的溶质将迅速溶解进去，Z后浓缩成一薄僵块，外观极为不良，溶解速度很差，若制品的融化发生在大量升华后期，则由于融化的液体数量较少，因而被干燥的孔性固体所吸收，造成冻干后块状物有所缺损，加水溶解时仍能发现溶解速度较慢。在大量升华过程，虽然搁板和制品温度有很大悬殊，但由于板温、凝结器温度和真空温度基本不变，因而升华吸热比较稳定，制品温度相对恒定。随着制品自上而下层层干燥，冰层升华的阻力逐渐增大。制品温度相应也会小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此时90%以上的水分已除去。大量升华的过程至此已基本结束，为了确保整箱制品大量升华完毕，板温仍需保持一个阶段后再进行第二阶段的升温。剩余百分之几的水分称残余水分，它与自由状态的水在物理化学性质上有所不同，残余水分包括了化学结合之水与物理结合之水，诸如化合的结晶水结晶、蛋白质通过氢键结合的水以及固体表面或毛细管中吸附水等。由于残余水分受到某种引力的束缚，其饱和蒸汽压则是不同程度的降低，因而干燥速度明显下降。虽然提高制品温度促进残余水分的气化，但若超过某极限温度，生物活性也可能急剧下降。保证制品安全的Z高干燥温度要由实验来确定。通常我们在第二阶段将板温+30℃左右，并保持恒定。在这一阶段初期，由于板温升高，残余水分少又不易气化，因此制品温度上升较快。但随着制品温度与板温逐渐靠拢，热传导变得更为缓慢，需要耐心等待相当长的一段时间，实践经验表明，残余水分干燥的时间与大量升华的时间几乎相等有时甚至还会超过。四冻干曲线将搁板温度与制品温度随时间的变化记录下来，即可得到冻干曲线。比较典型的冻干曲线系将搁板升温分为两个阶段，在大量升华时搁板温度保持较低，根据实际情况，一般可控制在-10至+10之间。第二阶段则根据制品性质将搁板温度适当调高，此法适用于其熔点较低的制品。若对制品的性能尚不清楚，机器性能较差或其工作不够稳定时，用此法也比较稳妥。如果制品共晶点较高，系统的真空度也能保持良好，凝结器的制冷能力充裕，则也可采用一定的升温速度，将搁板温度升高至允许的Z高温度，直至冻干结束，但也需保证制品在大量升华时的温度不得超过共晶点。若制品对热不稳定，则第二阶段板温不宜过高。为了提高diyi阶段的升华速度，可将搁板温度一次升高至制品允许的Z高温度以上；待大量升华阶段基本结束时，再将板温降至允许的Z高温度，这后两种方式虽然使大量的升华速度有一些提高，但其抗干扰的能力相应降低，真空度和制冷能力的突然降低或停电都可能会使制品融化。合理而灵活地掌握diyi种方式，仍是目前较常用的方式。

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冷冻干燥机运行完的结束工作如何进行

冷冻干燥机主要由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。目前随着冻干技术和冷冻干燥机技术的不断发展，冻干在无菌制剂的发展过程中被越来越广泛的应用，尤其是在制药行业，发挥着相当重要的作用。为了保证设备在停止工作一段时间后仍能正常工作，其停止工作后的还需做一些工作，下面我们来仔细说说。

　　冷冻干燥机运行完的结束工作：

　　1.将冷冻干燥机的快速充气阀打开，同时关“真空泵”电源开关，使空气缓缓进入冷肼;如需充入惰性气体，则将惰性气体的减压导管连接“充气口”;

　　2.关闭设备的“真空键”、“制冷键”，如长期不用应拔掉电源线;

　　3.提起有机玻璃罩，将物品取出，保存，冷冻干燥结束;

　　4.冷阱中的冰化成水后，需将水从快速充气阀口排除，操作与充气相似; （如有除霜功能的，按除霜键，加速溶解。

　　5.清理冷阱中的水分和杂质，妥善保养设备;

　　6.多歧管型，应逐个关闭橡胶阀并取下冻干瓶后再重复关机操作。

　　以上就是冷冻干燥机运行完的结束工作，为保证其能正常工作，这些环节不可缺少，且在使用过程中，必须细心仔细才能达到预期想到的结果。且其是一种小型原位冷冻干燥设备，适合于药厂的中试车间以及少量生产使用，冷冻干燥机也可以用于食品、中药材等冷冻干燥处理。

2020-08-12 13:50:23 363 0

冷冻干燥机真空泵工作时真空泵可以停吗: 就是真空泵先抽段时间，等真空降下去，就关掉泵。过段时间感觉真空泵不够，再开泵抽，然后又关掉。一直这样循环行吗? 这样可以减少泵的工作时间，缺点就是不能使真空度一直保持Z低，会增加干燥的时间。

角度传感器的工作原理？光电传感器的工作原理？:

喷雾干燥机工作原理: 喷雾干燥机工作原理：
空气经过滤和加热，进入干燥器顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体顶部的高速离心雾化器，(旋转)喷雾成极细微的雾状液珠，与热空气并流接触在极短的时间内可干燥为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由引风机排空。
特点：
1塔体具有冷风夹套；
2塔体上装有自动振打装置；
3塔体、管路配有快开清洗孔及排污孔；
4自动控制恒温加料罐；
5手工高压洗塔随机附件；
6与物料接触的部分采用不锈钢材料制作；（或全不锈钢制造）
7物料收集采用两级旋风除尘装置，或上等旋风除尘器和湿式除尘器；
8进风温度实现自动控制及连续装置；
9配有气扫装置；

超纯水机工作原理

　　如果你喜欢逛电器城城，我们就会发现，现在的电气市场基本是被过滤器，净化器，纯水机等一些科技产品占据。为什么会这样呢？就是因为我们现在赖以生存的环境遭到污染，虽然我们不能快速解决这些问题，但是也有一些科技产品（例如纯水机等）就可以很好的起到净化水的作用，下面我们一起来看看这些产品的工作原理吧!（这个应该用家用净水器宣传吧）

　　超纯水机，是采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理等方法，将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。超纯水机又称做：超纯水器，超纯水设备，超纯水仪，超纯水系统，实验室超纯水器等。超纯水机所生产的超纯水电阻率一般应大于10兆欧，10兆欧以上的水才叫超纯水。优质超纯水出水能达到18.25兆欧。

　　超纯水机大致分为预处理、反渗透、超纯化、终端超滤四个单元。自来水首先通过预处理单元，去除水中较大的颗粒、悬浮物以及部分有机物。然后进入反渗透单元，对水中的离子物质和大分子物质(如病毒、微生物等)进行截留性去除。之后再经过纯化和超纯化单元，对经过膜去除后残余的微少离子进行纯化和超纯化，使水中的离子含量降低到痕量水平。ZH通过UV、超滤等技术确保超纯水中的微生物、有机物和热原满足各类实验应用需求。

　　超纯水机的离子交换是一种特殊的固体吸附过程，它是由离子交换剂的电解质溶液中进行的。一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质，即离子交换树脂。它能够从电解质溶液中吸取某种阳离子或者阴离子，而把自身所含的另外一种带相同电荷符号的离子等量地换出来，并释放到溶液中去，这就是所谓的离子交换。按照所交换离子的种类，离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类。

　　水我们都知道是水分子构成，但是其中的杂质，对我们人体并无益处，反倒是害处很多，那么上面的超纯水机可以利用离子交换技术，达到精确的净化水源的效果，并且还可以通过步骤大增减来达到我们需要的各种水的种类，超纯水机更适合实验室用水。

2020-07-21 13:34:56 298 0

电位滴定仪工作原理

电位滴定仪是利用电位滴定法在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法的仪器。何为电位滴定法？

电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化来确定滴定终点的方法，和直接电位法相比，电位滴定法不需要准确的测量电极电位值，因此，温度、液体接界电位的影响并不重要，其准确度优于直接电位法，电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。

T960全自动电位滴定仪使多元复杂的进液需求全自动化，不再需要用户手动加添加剂;采用安全内置式滴定管方式，使仪器运行过程中溶液与人员彻底分离，保障用户安全;采用云服务功能，通过网口连接，仪器与数据库信息共享。自由上传或下载应用方案，多机信息共享，从此摆脱实验时代。

T960全自动电位滴定仪云服务功能：

云服务概念，仪器带有网络接口，通过互联网可以将数据存储在云端，实验应用模式大数据应用，摆脱仪器单机运行。

1、数据的储存与查阅，海量的数据终端储存，用户可在不同的地域、不同的PC调阅所有可管理数据。

2、方法的共享及取用，可以在终端查阅需要方法，包括集团内部方法及海能资料库方法，节约用户在前期方法摸索所消耗时间、人力、物力。

3、集团客户的统一管理，各实验室的数据对比及方法同步，实验数据的可溯源性，完善企业管理体系。

4、客户的个性化加密，为集团用户定制加密子云端，只有获得授权或客户内部不同地区实验室可以通过密钥查询数据及方法。

5、行业资讯，让客户在diyi时间掌握市场动态，把握Z前沿检测技术。

6、未来更多、更完善的云服务更新及应用。

2020-04-15 14:14:33 395 0

氢气发生器工作原理

1、纯水电解制氢

将符合要求的电解水送入电解槽阳极室，通电后水便立刻在阳极分解：2H2O=4H++ 2O2-，分解成的负氧离子（O2-），随即在阳极放出电子，形成氧气（O2），从阳极室排出，携带部份水进入水槽，水可循环使用，氧气从水槽上盖小孔放入大气。氢质子以水合离子（[H(H2O)n]+）的形式，在电场力的作用下，通过SPE离子膜，到达阴极吸收电子形成氢气，从阴极室排出后，进入气水分离器，在此除去从电解槽携带出的大部分水份，含微量水份的氢气再经干燥器吸湿后，纯度便达到99.999%以上。　

2、碱液电解制氢

工作原理是传统隔膜碱液电解法。电解槽内的导电介质为氢氧化钾水溶液，两极室的分隔物为航天电解设备用优质隔膜，与端板合为一体的耐蚀、传质良好的格栅电极等组成电解槽。向两极施加直流电后，水分子在电解槽的两极立刻发生电化学反应，在阳极产生氧气，在阴极产生氢气。反应式如下：阳极： 2OH--2e →H2O+1/2O2↑

阴极： 2H2O +2e →2OH- +H2↑

总反应式： 2H2O → 2 H2↑ +O2↑

本仪器对压控、过压保护、流量显示、流量追踪等均实行自动控制；使输出氢气能在恒压下，根据气相色谱仪用氢气量，实现全自动调节（在产气量范围内）。

2019-05-29 11:38:15 355 0