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冻干法基本原理
与其它干燥方法一样,要维持升华干燥的不断进行,必须满足两个基本条件,即热量的不断供给和生成蒸汽的不断排除。在开始阶段,如果物料温度相对较高,升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行,物料温度很快就降到与干燥室蒸汽分压相平衡的温度,此时,若没有外界供热,升华干燥便停止进行。在外界供热的情况下,升华所生成的蒸汽如果不及时排除,蒸汽分压就会升高,物料温度也随之升高,当达到物料的冻结点时,物料中的冰晶就会融化,冷冻干燥也就无法进行了。
供给热量的过程是一个传热过程,排除蒸汽的过程是一个传质的过程,因此,升华干燥过程实质上是一个传热、传质同时进行的过程。自然界中所发生的任何过程都有驱动力,升华干燥中的传热驱动力为热源与升华界面之间的温差,而传质驱动力为升华界面与蒸汽捕集器(或冷阱)之间的蒸汽分压差。温差愈大,传热速率愈快;蒸汽分压差愈大,传质(即蒸汽排除)速率愈快。
冻干时,既要保持产品的优良品质,又要取得较快的干燥速率。升华所需要的潜热必须由热源通过外界传热过程传送到被干燥物料的表面,然后再通过内部传热过程传送到物料内冰升华的实际发生处。所产生的水蒸气必须通过内部传质过程到达物料的表面,再通过外部传质过程转移到蒸汽捕集器(冷阱)中。任何一个过程或几个过程一起都可能成为干燥过程的“瓶颈”,它取决于冻干设备的设计、操作条件以及被干燥物料的特征。只有同时提高传热、传质效率,增加单位体积冻干物料的表面积,才能取得更快的干燥速率。
水有固态、液态、气态三种态相。根据热力学中的相平衡理论,随压力的降低,水的冰点变化不大,而沸点却越来越低,向冰点靠近。当压力降到一定的真空度时,水的沸点和冰点重合,冰就可以不经液态而直接汽化为气体,这一过程称为升华。食品的真空冷冻干燥,就是在水的三相点以下,即在低温低压条件下,使食品中冻结的水分升华而脱去。
中试(全功能)冻干机FD T系列全功能型诊断试剂冻干机(诊断试剂、生物制药、化药)中试冻干机主要特点:
选型指南:
可冻干样品类型:FD系列标准型适合干燥诊断试剂(分子诊断试剂、酶免诊断试剂、生化试剂的冻干及相关质控品、标准品的冻干)、生物制药、化药等物质,其共晶点温度-50℃以上。本机型适合复杂冻干工艺制品的工艺优化及摸索。
选配:
★共晶点测试仪 ★U盘数据记录系统
★PC数据库存储系统 ★远程监控系统
★有机溶剂捕集器
FD T系列全功能型诊断试剂冻干机技术参数 | ||||||
型号 | FD1-2T | FD2-4T | FD4-6T | FD5-8T | FD8-12T | FD10-15T |
冻干面积 | 0.1㎡ | 0.2㎡ | 0.42㎡ | 0.56㎡ | 0.84㎡ | 1.05㎡ |
∅22西林瓶装量(20ML) | ≥210支 | ≥400支 | ≥900支 | ≥1170支 | ≥1500支 | ≥2100支 |
∅16西林瓶装量(5ML) | ≥410支 | ≥800支 | ≥1700支 | ≥2210支 | ≥3100支 | ≥4100支 |
冷阱温度(空载) | -85℃ | |||||
真空度(空载) | ≤1Pa | |||||
板层温度(空载) | -55℃ | |||||
板层制冷方式 | 硅油循环 | |||||
板层数量 | 1+1 | 2+1 | 3+1 | 4+1 | 4+1 | 5+1 |
板层尺寸(mm) | 375*270 | 375*270 | 350*400 | 350*400 | 350*600 | 350*600 |
捕水能力 | 2L | 4L | 6L | 8L | 12L | 10L |
冻干效率 | 2L/24H | 4L/24H | 3L/24H | 5L/24H | 7L/24H | 10L/24H |
板层间距 | 130mm | 80mm | 100mm | 80mm | 90mm | 100mm |
穿墙隔离 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
冻干曲线拟合度 | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% |
晶型控制 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
蒸汽分压控制 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
升华结束判定 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
冻干终点测试 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
压塞 | 液压 | |||||
整机尺寸(约) | W660*D1200 *H1500 | W660*D1200 *H1800 | W860*D1400 *H1800 | W860*D1400 *H1800 | W860*D1700 *H1900 | W860*D1700 *H1900 |
详见:设备配置详单
安全:
★各个设施独立过流保护 ★各个设施独立超载保护
★条件满足允许各个设施运行 ★加热超温防护
★产品冻干过程真空防护 ★真空泵防护
★系统逻辑互锁 ★符合GMP规范
服务:
★质保3年 ★操作安装培训1 次
★冻干工艺培训1次 ★样品冻干工艺优化1次(寄送样品)
★产品终生维护(收取相应费用) ★产品升级服务(收取相应费用)
★运输( 不含卸货、拆箱、搬运安放地)
型号举例:
FD3-6T:3代表冻干面积,6代表捕水量,T代表穿墙隔离;