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       冻干机抽真空过程需要用到真空泵，所以目前用的普遍都是需要加注真空泵油的真空泵。冻干机使用正常情况下，真空泵每运行700-1000小时左右必须换油。这会对冻干效果有着直接影响。当然如果发现真空泵油乳化发白、浑浊也需要立即换油。冻干机真空泵换油，以确保泵真空泵保持较佳工作状态。那么，什么情况下需要更换真空油及更换的方法，下面我们来仔细说说。

　　一、真空泵更换油的条件：

　　从真空泵侧边示液镜观察,有如下情况便需更换真空泵油。

　　1、真空泵里面的油乳化；

　　2、真空泵里面的油发白；

　　3、真空泵里面的有黑色杂质；

　　4、示液镜显示真空泵油不到三分之二位置，油量不足。

　　二、真空泵换油操作：

　　（1）首先打开上方加油口，然后拧开下方排油孔，用容器接收排出的废油，操作时应注意勿使废油污染环境,待废油排放干净后，拧上排油孔；.

　　（2）加入干净的真空泵油至油位稍微露出视镜，真空泵油至泵的油位指示线的三分之二处，具体操作参考真空泵使用说明书。

　　（3）启动真空泵进行测试，待泵温升高后，判断其抽真空性能。如果真空度仍然达不到规定值，可能是因为泵内积有油泥等沉积物或存在机械方面的故障。

　　以上就是冻干机的真空泵更换油的条件及方法，及时给真空泵更换油有助于冻干机更好地工作。

       冻干机的机系由制冷系统、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。

　　1. 冻干机冷冻油的使用

　　一般来讲，制冷系统次运行100h后要更换冷冻油，再次运行10000～12000h后要更换冷冻油，换油时只要油液位露出视镜的1/4即可，切不可多加，油多了很容易造成油击。一般都应按照厂家规定的要求使用专用的冷冻机油。

　　2. 冻干机冷冻油的更换

　　（1）关闭压缩机吸气阀，手动复位油压安全控制器，启动压缩机，将压缩机内制冷剂排入系统中，待压缩机内的压力与大气压平衡时，关闭压缩机（切断电源），关闭压缩机排气截止阀，此时压缩机内压力还会有所回升，打开排气截止阀上的接头，放净存气。

　　（2）从压缩机放油口拧下放油堵，取出油过滤器把脏油放出。

　　（3）用汽油洗净油过滤器油堵上的金属粉末，晾干后重新装入并拧紧放油堵。

　　（4）将压缩机视油镜左上方丝堵拧下，用充油管与油桶相连，将压缩机抽真空，冷冻油靠大气压力的作用自动吸入压缩机。

　　（5）换油量只要露出压缩机油视油镜1/4即可，再拧上丝堵。

　　（6）用真空泵抽出压缩机内的空气。

　　（7）打开压缩机吸排气截止阀，即可使压缩机投入运转。

四环福瑞科仪科技发展（北京）有限公司

一、冻干机升华条件

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。比制品温度更低的凝结器对水蒸气的抽吸与捕获作用，则是维护升华所必需的条件。

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的水蒸气在常压下为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。

二、冻干机升华过程

在升温的一阶段，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。

在大量升华过程中，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。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。

       冻干机的制冷系统是其核心系统，它的稳定与否决定冻干制品的质量，所以，制冷系统稳定运行相当关键。制冷系统由相关阀门、管件组合而成，并由外部压力继电器、温度传感器、PLC对其进行开关控制和保护。要想使制冷系统稳定运行需要做到，勤看压力表、温度表是否在范围内运行，勤听设备运行有无杂音，勤查设备有无跑冒滴漏，并及时做好设备保养工作。下面我们来说说如何正确保养其制冷系统。

       冻干机制冷系统的正确维护方法：

　　1.  只有具备专业知识的人员才能对制冷系统展开维护或维修。

　　2.  制冷系统电气部件具有高电压，因此，在制冷系统维护或维修时，首先应切断电源。

　　3.  接通电源后，电源开关处于接通状态，即使没有操作设备，压缩机也可能随时启动回收制冷剂。

　　4.  制冷系统高压部分高温达100℃以上，预防烫伤，制冷系统低压部分低温达-70℃以下，预防冻伤。

　　5.  制冷系统制冷剂对大气产生污染，不可随意排放。排放制冷剂时请从制冷系统高压部分开始，并确保水冷凝器冷却水处于流动状态，预防水冷冻裂。

　　6.  制冷剂加注和排放时不要在密闭环境及明火中操作，避免窒息和中毒。

　　7.  制冷剂加注和排放穿戴好个人防护，小心操作，避免液态制冷剂溅入眼睛或皮肤。

　　8.  制冷系统带压状态禁止对制冷系统施焊或拆卸部件。

　　9.  制冷系统冷冻机油处理请参照当地环保要求。

1.催化剂的比表面积：指单位质量多孔物质内外表面积的总和                          单位：m²/g

2.对于多孔催化剂或载体：

3. BET 吸附等温方程――BET 比表面（目前公认为测量固体比表面的标准方法）

（2）常见测定气体吸附量的方法：

1.容量法   测定比表面积是测量已知量的气体在吸附前后体积之差，由此即时算出被吸附的气体量。    在进行吸附操作前，要对催化剂样品进行脱气处理，然后进行吸附操作。

2.重量法  重量法的原理是用特别设计的方法称取被摧化剂样品吸附的气体重量。本法采用灵敏度高的石英弹簧秤，由样品吸附微量气体后的伸长直接测量出气体吸附量。石英弹簧秤要预先校正。除测定吸附量外，其他操作与容量法一致。

重量法能同时测量若干个样品(由样品管的套管数而定)，所以具有较高的工作效率。但限于石英弹簧的灵敏度和强度，测量的准确度比容量法低得多，所以通常用于比表面积大于50m²样品的测定。

3.气相色谱法  上述BET容量法和重量法，都需要高真空装置，而且在测量样品的吸附量之前，要进行长时间的脱气处理。不久前发展的气相色谱法测量催化剂的比表面积，不需要高真空装置，而且测定的速度快，灵敏度也较高，更适于工厂使用。

色谱法测比表面积时，固定相就是被测固体本身(即吸附剂就是被测催化剂)，载气可选用Nz、Hz等，吸附质可选用易挥发并与被测固体间无化学反应的物质，如CeHe、CCld、CH：OH等。

4. 复杂催化剂不同比表面积的分别测定

用上述基于物理吸附原理测定比表面积的方法，只能测定催化剂的总表面积，而不能测定不同组分(如活性金属)的比表面积。因此，常常利用有选择性的化学吸附，来测定不同组分所占的表面积。气体在催化剂表面上的化学吸附与物理吸附不同，它具有类似或接近于化学反应的性质，因而能对催化剂的某种表面有选择的能力。没有一个适于测定各种不同催化剂成分表面积的通用方法，而是必须用实验来寻找在相同条件下只对某种组分发生化学吸附而对其他组分呈现惰性的气体，或者同一气体在这些组分上都能发生化学吸附，然而吸附的程度有所不同，也可以用于求得不同组分的表面积。

但是，由于化学吸附的复杂性，  目前只有为数不多的几类催化剂，可以进行成功的测定。

(1)载在Al₂O₃或SiO₂—Al₂O上的Pt表面积的测定  在许多有载体的金属铂催化剂中，催化剂的表面通常并不是全部为Pt所覆盖。对于Pt／Al₂O和Pt／SiO₂—Al₂O催化剂，要想知道Pt在载体上暴露的表面积，可用H₂、O₂或CO气体在铂上的化学吸附法来测定。在化学吸附的温度下，这些气体实际上不与Al₂O或SiO₂—Al₂O载体发生化学作用。

在进行化学吸附之前，催化剂样品要经过升温脱气处理。处理的目的是获得清洁的铂表面。脱气处理在加热和拍真空的条件下进行。温度和真空度愈高，脱气愈完全。但温度不能过高，以免铂晶粒被烧结。

    ①氢的化学吸附。实验证明，在适当条件下氢在催化剂Pt／Al₂O上化学吸附达到饱和时，表面上每个铂原子吸附一个氢原子，即H／Pt之比等于1。因此，只要选择适宜的化学吸附条件，测定氢在一定量的已知比表面积催化剂中的饱和吸附量，就能算出暴露在表面上的铂原于数。铂原子数乘其原子截面积即得铂的表面积。

    ①氢氧滴定法。氢氧滴定法是将Pt／Al₂O化剂在温室下先吸附氧，然后再吸附氢。氢和吸附的氧化合生成水，生成的水被吸收。由消耗的氢量，进而依O／Pt＝1算出铂的表面积。有人认为此法得到结果的精度比H₂或O₂的化学吸附法都高。

(2)氧化铜和氧化亚铜表面积的测定  测定组成复杂的催化剂的不同表面，需要根据催化剂的性质选择特殊的方法。在用于氧化反应的铜催化剂中，氧化铜和氧化亚铜处于随外部条件而变化的动态平衡。测定CuO-Cu₂O体系的基础，是根据这两个组分对氧和一氧化碳具有的不同的化学吸附能力。即CuO与CO、Cu₂O与O₂发生化学吸附。

在测定铜催化剂样品之前，要预先分别测定在CuO和Cu₂O的1m²表面上的吸附量，作为对比标准。在20℃和0.533—0.80kPa时，实验测得在CuO上化学吸附的氧量为0.030cm³／m²，吸附的CO量为0.060cm³／m²。

在测定铜催化剂中CuO和Cu₂O的表面时，需要分别进行O₂和CO的化学吸附实验，根据O₂和CO在同质量催化剂上的总吸附量，如以S₁和S₂分别表示CuO和Cu₂O的表面积，则可建立下列二元联立方程式

    V(O₂)＝0.030S ₁十0.114S₂

    V(CO)＝0.014S ₁十0.060 S ₂式中，V(O ₂)、V(CO)分别是在同质量催化剂上吸附的O ₂和CO的体积，cm ²／g。

解方程式得

5.比表面（<1m ²/g）样品的比表面测定

低温氮吸附法测比表面的下限，一般是1m ²/g样品管中的气体吸附质的体积（标准态）减去样品管中未被吸附的气体的体积（标准态）。在用氮作吸附质的情况下，对比表面积很小的样品，吸附量的测定将导致很大的误差。因为，此时吸附量很小，而在液氮温度下作为吸附质的氮饱和蒸气压与大气压相近，所以，在实验范围的一定相对压力下，达到吸附平衡后残留在样品管中的氮气量仍然很大，与最初转移到样品管中（未吸附之前）的总氮量相差无几，不容易测准。氪吸附法zui大的优点就是在液氮温度下氪的饱和蒸气压只 2 毫米汞柱左右，所以，在吸附等温线的测定范围内，达到吸附平衡后残留在死空间中的未被吸附的氪气量变化就会很大，可以测得准确，因此氪气适合于低比表面固体的测定。

6.活性表面积的测定

BET法测定的吸附剂总表面积，而通常是其中的一部分才有活性，这部分叫活性表面，可采用“选择性化学吸附”方法测定活性表面的面积，如表面氢氧滴定方法。

许多高比表面积的吸附剂是孔状的，对于这样的物质，经常要区分外比表面和内表面。

外表面是指独立颗粒或结块的外围面积。但因为在原子尺度上，固体的表面很少是光滑的，因此要准确定义是有困难的。一般约定为：外表面包括所有突出物以及那些宽度大于深度的裂缝的表面。

内表面为所有深度大于宽度的裂缝、孔、洞的壁。

7． Langmuir 吸附等温方程――Langmuir 比表面

（1） Langmuir 理论模型

吸附剂的表面是均匀的，各吸附ZX的能量相同；

吸附粒子间的相互作用可以忽略；

吸附粒子与空的吸附ZX碰撞才有可能被吸附，一个吸附粒子只

占据一个吸附ZX，吸附是单层的，定位的；

在一定条件下，吸附速率与脱附速率相等，达到吸附平衡。

（2） 等温方程

吸附速率：

ra∝(1-θ)P    ra=ka(1-θ)P

脱附速率rd∝θ    rd=kdθ

达到吸附平衡时：ka(1-θ)P=kdθ

其中，θ=Va/Vm（Va―气体吸附质的吸附量；Vm--单分子层饱和吸附容量，mol/g），为吸附剂表面被气体分子覆盖的分数，即覆盖度。

设B= ka/kd ，则：θ= Va/Vm=BP/（1+BP），

整理可得：

P/V = P/ Vm+ 1/BVm

以P/V～P作图，为一直线，根据斜率和截距，可以求出B和Vm值（斜率的倒数为Vm），因此吸附剂具有的比表面积为：

Sg=Vm·A·σm

A—  Avogadro常数 (6.023x1023/mol)

σm— 一个吸附质分子截面积(N2为 16.2x10-20m2)，即每个氮气分子在吸附剂表面上所占面积。

本公式应用于：含纯微孔的物质；化学吸附。