凍干機(jī)的干燥過(guò)程是為了避免通過(guò)液態(tài)升華,也就是直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種工藝是在真空狀態(tài)下,并且產(chǎn)品溫度通常低于-10°C.冷凍干燥的目的是干燥保存易脫水的產(chǎn)品,在加水以后能夠再次恢復(fù)物料的特性。冷凍干燥過(guò)程發(fā)生在溫度非常低的凍結(jié)狀態(tài),例如干燥蛋白不會(huì)變性。同樣化學(xué)組分在質(zhì)量和數(shù)量上也不會(huì)改變。通過(guò)冷凍干燥產(chǎn)品,主要的生物因子如組織、組織提取物、細(xì)菌、疫苗和血清被轉(zhuǎn)換為干燥產(chǎn)品。凍干法在干燥過(guò)程中保留了敏感性生物物質(zhì)。凍干法是凍干無(wú)機(jī)物相對(duì)合理的方式,可以使物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)保持不變。
凍干機(jī)的節(jié)能措施可以從冷凝器冷卻、加熱機(jī)件散熱和冷、熱管道保溫等方面考慮:
1.真空冷凝器當(dāng)用戶產(chǎn)品的凍干周期較長(zhǎng)時(shí),需要避免真空冷凝器盤管溫度太低、以防止增大制冷壓縮機(jī)的磨損、盡量延長(zhǎng)設(shè)備的壽命。冷凝器的設(shè)計(jì)時(shí)也呆考慮采用兩級(jí)真空冷凝器,配制小型的第二級(jí)冷凝器,平行地組裝在主冷凝器旁。在二次干燥階段,氣體流量已經(jīng)很低的情況下,改用第二級(jí)冷凝器。此時(shí)可關(guān)閉主冷凝器,化霜。這樣,既可節(jié)藥能源,又可以提前化霜,縮短總的凍干周期。當(dāng)用戶產(chǎn)品中含有的有機(jī)溶劑超過(guò)占總?cè)芤毫康?%時(shí),還應(yīng)設(shè)計(jì)配置適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶媒收集裝置。以保證凍干機(jī)的正常運(yùn)行,維持真空度的數(shù)值穩(wěn)定。
2.加熱可在加熱過(guò)程中對(duì)加熱器應(yīng)用整數(shù)線性導(dǎo)數(shù)控制法對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),減少因加熱系統(tǒng)頻繁開啟和關(guān)閉,導(dǎo)致調(diào)節(jié)過(guò)度,形成冷熱循環(huán),增大能耗。
3.保溫選擇適當(dāng)?shù)谋夭牧虾颓‘?dāng)?shù)谋胤绞剑粌H可以降低能耗,還能提高凍干機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性。
4.控制零部件散熱凍干機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡量減少零部件(如擱板、干燥腔室、真空冷凝器和加熱器的換熱管等)的幾何尺寸和重量,以減少設(shè)備的散熱量。