大型冷冻干燥机的速冻方法

  • 2022-09-14

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速冻原料经过选料、漂洗、整形、装盘等前道工序后,即可进入冻干阶段。冻干的第一步是将冻干的物料快速冷冻,将装有物料的托盘放入大型冻干机中进行速冻(有些冻干机没有速冻功能,所以需要速冻机)。速冻过程如下:

浸泡法:将物料浸泡在液氮、液态氟利昂、低温盐水等介质中速冻。这种方法冷冻速度最快。

风冷法:向物料吹低温冷风,使物料在规定时间内冻结到一定温度。

直接冷却法:将制冷剂或冷媒置于蒸发管中,吸收物质的热量,达到制冷的目的。

True 空制冷法:利用真空空使物料中的水分蒸发并带走热量,从而使物料降温,达到制冷的目的。

不管采用什么方法,都要保证材料在规定时间内冻结到一定温度而不变形。

为了保证材料中的冰不溶解而直接汽化(升华),并不断地排除水蒸气以保证正常升华,箱内的真空度必须低于冰在一定温度下的饱和蒸汽压(610pa以下)。

冷阱用于捕获水蒸气并减少true 空泵的负载。设计合理的冷阱不会造成真空泵失效,能耗也低,但制冷系统和冷阱的设计要求严格。

随着冰升华蒸汽的带走,也带走了物质的热量,使物质的温度(冰温)不断降低,从而降低了蒸汽诱导冰的饱和蒸汽压,减缓了升华速度。为了保持一定的升华速率,需要不断向材料供热。补热太少会降低升华速率,补热太快会使冰融化,导致物料坍塌,冻干失败。

由于大型冻干机的冻干过程复杂,工作状态范围窄,稍有不慎,冻干产品质量就会下降,因此需要自动控制系统。冻干机自动控制系统的设计要求操作简单。将物料放入按钮启动机器,速冻和升华干燥一气呵成。建议冷冻干燥完成后,停机卸料。

应仔细选择和合理控制相关的温度和压力控制点。速冻、真空空保持和加热之间的关系要控制好。应针对不同的材料设置工艺曲线。

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