原位凍干機是一種將液態(tài)物質(zhì)通過冷凍和真空干燥的方式轉(zhuǎn)化為干燥后的固體物質(zhì)的設(shè)備。以下是對原位凍干機的詳細介紹。
原位凍干機通過將待干燥的液態(tài)物質(zhì)放置在裝有制冷劑的冷板上進行冷凍,然后將溫度升高,通過真空環(huán)境下的顯熱過程使水分蒸發(fā)。這樣就可以將原本的液態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為干燥后的固體物質(zhì)。
原位凍干機主要由以下組成部分構(gòu)成:真空室、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及采樣系統(tǒng)。
真空室:用于承載液態(tài)物質(zhì)和干燥后的固體物質(zhì),防止干燥時產(chǎn)生的氣體泄漏到周圍環(huán)境中。
制冷系統(tǒng):包括壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器等。主要作用是提供冷卻效果,將待干燥的液態(tài)物質(zhì)冷凍成為固態(tài),同時也可以在干燥過程中降低真空室內(nèi)的溫度。
加熱系統(tǒng):用于加熱真空室,提高溫度,使水分從固體轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。加熱方式可以采用電加熱、輻射加熱等多種形式。
控制系統(tǒng):用于控制設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)。包括溫度、真空度、加熱時間等參數(shù)的控制,并且可以實時監(jiān)測設(shè)備的運行情況。
采樣系統(tǒng):用于取樣,檢測干燥后的固體物質(zhì)的含量、成分、性質(zhì)等。
原位凍干機的工藝流程主要包括以下步驟:
(1)將待干燥的液態(tài)物質(zhì)裝入真空室內(nèi)。
(2)啟動制冷系統(tǒng),通過降低真空室內(nèi)的溫度,將液態(tài)物質(zhì)冷凍成為固態(tài)。
(3)開啟真空泵,降低真空室內(nèi)的壓力,形成真空環(huán)境。
(4)啟動加熱系統(tǒng),升高真空室內(nèi)的溫度,使水分從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)并在真空中蒸發(fā)。
(5)通過采樣系統(tǒng)對干燥后的固體物質(zhì)進行取樣,檢測含量、成分和性質(zhì)等。
原位凍干機廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域。在制藥行業(yè)中,被廣泛用于生物制品、疫苗、抗生素等的制備過程中,通過干燥將這些產(chǎn)品保存和運輸;在食品行業(yè)中,被用于咖啡、水果、蔬菜等的干燥處理;在化工行業(yè)中,則被應(yīng)用于高分子材料、納米材料等的制備。