冻干机技术,又称为真空冷冻干燥技术,是一种通过冷冻和真空过程去除物料中水分的技术。这项技术起源于19世纪20年代,并在21世纪得到了广泛的应用,特别是在医药、生物制品、食品等领域。
以下是关于冻干机技术的详细解释:
工作原理:冻干的基本原理是利用水的三相平衡理论,即在一定真空度下,水的沸点和冰点重合,使固态的冰直接变为气态的水蒸气,这个过程被称为升华。
基本过程:冻干一般包括三个阶段:
预冻阶段:将物料中的自由水固化,以保持干燥后产品的形状,并防止在真空干燥过程中发生不可逆变化。
升华干燥阶段:在真空条件下,冰直接升华为水蒸气,从而去除大部分水分。
解吸干燥阶段:进一步降低残留水分,确保干燥完成。
设备组成:冻干机主要由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统组成。制冷剂在蒸发器中吸收热量后汽化,被压缩机吸入并压缩成高温高压蒸汽,然后在冷凝器中放热冷凝为高压液体,再经节流装置减压后返回蒸发器吸热汽化,形成一个循环。
选型指南:在选择冻干机时,需要考虑冻干面积,即机器能够处理的最大表面积。用户应根据自己的需求计算所需的冻干面积,以确保设备能够满足生产需求。
总的来说,冻干机技术是一项复杂的工程技术,它结合了冷冻、真空和热处理等多种物理过程,以达到去除物料中水分的目的。这种技术在保存生物活性物质、延长产品保质期以及减少运输成本等方面具有显著优势。
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