凍干機設備組成主要包括真空室、隔板、主機、真空泵、壓縮機等幾個部分,其中核心的內容都在主機里,這里面包含有凍干機的制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。
制冷系統(tǒng)是凍干機重要的組成部分,可以說是凍干機的“心臟”,主要的配件是壓縮機(制冷系統(tǒng)核心部件)、冷凝器、蒸發(fā)器、熱力膨脹閥等,主要是為冷阱盤管捕捉升華水汽供給冷量。
真空系統(tǒng)的重要組成部件是真空泵,真空泵組擁有強大的抽吸能力,一方面能夠促進真空室的水分在真空狀態(tài)下進行升華,另一方面會讓冷阱和真空室之間形成一個真空度的壓力差,使得真空室中的水分在升華后能夠被冷阱成功捕獲。
控制系統(tǒng)主要是掌控凍干過程中的操作和數據記錄,普通的凍干機控制系統(tǒng)大多是一個設備開關和顯示溫度真空度的作用。但隨著需求的提高,凍干機的控制系統(tǒng)要求更多了。比如說保存一次完整凍干過程的各項參數,用曲線的形式來直觀感覺溫度真空度等各項數據,這樣可以更好的了解凍干全過程。
凍干的過程主要是:預凍、升華干燥、解析干燥等幾個步驟
凍干的第一步就是預凍。通過預凍將樣品里的自由水固化,這樣抽真空干燥時不會出現起泡、濃縮、收縮和溶質移動等不可逆的變化。
升華干燥是第一階段的干燥。將凍結后的產品,通過抽真空使其冰晶直接升華成水蒸氣逸出物料,從而使產品脫水干燥。這個階段的干燥是從物料外表開始逐步向內推移的,冰晶升華后殘留下的孔隙便成為升華水蒸氣的逸出通道了。當冰晶全部除去時,這個階段的干燥就算完成了。
解析干燥屬于第二階段的干燥,在第一階段干燥結束后,在干燥物質的毛細血管壁和極性基團上還吸附有一部分水分,這些水分還未被凍結。為了延長產品保存期和貯存穩(wěn)定性,這些水分必須去除,這就是第二階段解析干燥的目的。解析干燥產品的溫度要足夠高,控制在崩解溫度以下即可。