實驗室的凍干機經(jīng)過幾年的發(fā)展,目前在國內(nèi)已經(jīng)接近飽和狀態(tài),現(xiàn)在進入中試和生產(chǎn)階段,中試型凍干機采用干燥室和冷阱分開設計,用硅油作為熱量的傳導介質(zhì),既有利于節(jié)約能源,還能加快生產(chǎn)速度(配有電加熱化霜),而且還容易清潔??梢愿鶕?jù)實驗或者生產(chǎn)的要求是否配置自動壓塞功能。這種凍干機配置靈活,性能優(yōu)異,節(jié)能環(huán)保,符合絕大多數(shù)的實驗和中試的生產(chǎn)要求。
基本原理:
冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種狀態(tài)既可以相互轉換又可以共存。當水在三相點(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預先凍結的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達到冷凍干燥的目的。凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性好、含水分極少,相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法不可比擬的優(yōu)點,因此該技術問世以來越來越受到人們的青睞,在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
凍干機的選型:
凍干機主機的選擇,根據(jù)凍干機的用途選型:1.實驗室型。2.中試型。3生產(chǎn)型。
下面我分別介紹各種用途的凍干機。
實驗室型的凍干機。實驗室型凍干機體積小,有臺式和立式。臺式和立式都有普通型,壓蓋型,多歧管型。臺式凍干機的主機的體積比較小,凍干面積也不大,一般是0.1-0.12平方米,一般配有4層物料盤。冷阱的溫度一般是-50度。多數(shù)采用透明鐘罩式的亞克力桶,可以觀察到盤裝物料。物料預凍和干燥均需移位,沒有溫度控制功能。嚴格上來講,不算是一個完整的凍干機。受臺式機內(nèi)部空間限制,這種機器做不到-80度的預凍。立式凍干機的由于內(nèi)部空間大,可以做成-80的預凍。而且由于內(nèi)部空間大,散熱好。這樣壓縮機、控制電路等老化的慢。我建議購買立式凍干機。立式的凍干機凍干面積一般在0.12-0.18.價格稍貴一些。
中試型的凍干機。國內(nèi)一般中試型凍干機分兩種。一種是采用電加熱為加熱介質(zhì)的升溫系統(tǒng)。一種是以硅油為加熱介質(zhì)的系統(tǒng)。外形上看,有方艙和圓倉的,圓倉目前國內(nèi)以基本淘汰。因為圓倉的不能做硅油加熱,而且凍干面積也做不大。咱們以方艙凍干機為例,討論下電加熱和硅油加熱。電加熱凍干機的擱板制冷是直接來自壓縮機的蒸發(fā)端。制冷迅速。溫度低。在加熱升溫過程中。由于制冷的迅速,導致制冷和加熱沖突,溫度控制不均勻。溫度誤差比較大。比如擱板控制在-20度。當制冷端打開,瞬間降到-30度有可能的。然后在通過加熱板慢慢升到-20度。電加熱熱的比較快,造成驟冷驟熱,一般對溫度敏感的物料會造成融化或者塌縮等現(xiàn)象。有些藥物甚至是失活。所以我建議一般對溫度敏感的物料,建議不用電加熱的凍干機。雖然便宜一些。但是性能比較差。硅油凍干機跟電加熱相比,除了造價稍微貴一點點。性能完勝!硅油為介質(zhì)的凍干機,制冷制熱都非??煽俊囟瓤梢钥刂圃?度以內(nèi)。不會對物料造成傷害。真正的凍干機就應該以硅油為傳熱介質(zhì)的!
生產(chǎn)型凍干機。生產(chǎn)型凍干機造價比較昂貴,使用成本比較高。一般大企業(yè)采用。