冷凍干燥機(jī)工作原理與優(yōu)點(diǎn)概述

冷凍干燥機(jī)系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。

制冷系統(tǒng)是凍干機(jī)的zui重要的組成部分，被稱為“凍干機(jī)的心臟”。其制冷系統(tǒng)主要由以下部件組成：壓縮機(jī),制冷劑,油分離器，水冷凝器，干燥過濾器，中間冷卻器，視液鏡，電磁閥，手閥(頂蓋閥)，膨脹閥，蒸發(fā)器(板式交換器，后箱冷凝盤管)，汽液分離器，回氣過濾器，壓力表，壓力控制繼電器， CPCE (能量調(diào)節(jié)器)，安全閥，制冷管道等。

冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程. 冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物(lyophilizer)，該過程稱作凍干(lyophilization)。

冷凍干燥機(jī)的工作原理是：液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物質(zhì)的熱量后，汽化成低壓低溫的蒸汽，被壓縮機(jī)吸入，壓縮成高溫高壓的蒸汽后排入冷凝器，在冷凝器中向向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流為低壓低溫的液體，再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化。

冷凍干燥機(jī)相對常規(guī)方法，凍干法具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、許多熱敏性的物質(zhì)不會發(fā)生變性或失活。
2、 在低溫下干燥時(shí)，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。
3、在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行，因此能保持原來的性狀。
4、由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
5、由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無機(jī)鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時(shí)，溶于水中的溶解物質(zhì)就析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。
6、干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而*，幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。
7、由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
8、干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。
9、因物料處于凍結(jié)狀態(tài)，溫度很低，所以供熱的熱源溫度要求不高，采用常溫或溫度不高 的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時(shí)，干燥室不需絕熱，不會有很多的熱損失，故熱能的利用很經(jīng)濟(jì)。 根據(jù)凍干機(jī)的用途選型：1.實(shí)驗(yàn)室型。2.中試型。3生產(chǎn)型。