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真空冷凍干燥法:升華干燥階段條件及提高效率主要措施

來源:蓓迪(北京)科技有限公司   2020年04月09日 08:51  

真空冷凍干燥法是一種獲得穩定干燥制品的方法,通過凍干的方法能得到長期保存,性能穩定的制品。升華干燥是真空冷凍干燥的主要干燥階段,影響升華干燥的速率的因素有很多:板層溫度、真空度、制品的升華通道、冷阱溫度、補冰量等,那么如何提高升華干燥速率,升華干燥速度提高應該具備什么條件?

升華干燥能夠順利進行是需要一定的條件的,這些條件有

1、使熱量能夠通過玻璃瓶或托盤從隔板轉換到凍結冰晶體內,傳導至制品的表面上。干燥過程中熱量的轉移一般是通過破壞干燥箱內真空度的方法來實現,如通入氮氣,通過通入氮氣控制真空,從而能夠控制它的能量。而在一次干燥過程中,如果熱量控制不當,超過凍干物質的共溶點溫度就會導致制品融化,造成膨脹或者是收縮影響干燥升華的繼續進行。

2、冰晶體的升華和升華過程中產生的水蒸氣,通過制品的干燥部分孔隙達到制品表面層,也就是說預凍過程中形成的是枝狀或者管道式升華通道,升華效率更高。

3、從制品表面溢出的水蒸氣,通過制品容器進入真空冷凝器,即冷阱,因此升華的阻力要小,傳質動力要有。

4、進入冷阱的水蒸氣能夠被冷阱補集,凝結成冰。也就是說冷阱要有足夠低的溫度和凝冰量。

通過以上條件分析,為了提高,升華干燥速率,通常采取以下措施

1為了提高熱量利用率和降低熱量損失,產品和導熱表面直接接觸。如制品不能直接接觸導熱表面的話,可采用輻射加熱的話,產品和輻射面之間的距離盡可能小。

2、產品在升華時吸收熱量必須對產品進行加熱,但是加熱的熱量要有一定限制。這個熱量以升華時,升華的溫度接近共溶點溫度而又不超過其共熔點溫度溫度。就說控制合適的熱量供給。除了傳導外,還要考慮對流和輻射的熱量影響。

3、產品與冷阱之間的蒸汽排出的動力足夠。也就是說一定要有溫度差,選擇冷阱溫度低的凍干機為宜。

4、在升華效率zui高時防止冰融化,也就是說真空和溫度合理的控制。

5、制品厚度。升華是一個從表及里的過程,因此厚度越大的話,升華的阻力越大,到后面的話越難干燥,因此要選擇合適的厚度,一般在10~15毫米以內。

 

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