實(shí)驗(yàn)室冷凍干燥機(jī),作為一種在科研、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備,其技術(shù)原理和核心組件對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的冷凍干燥過(guò)程至關(guān)重要。以下是關(guān)于
實(shí)驗(yàn)室冷凍干燥機(jī)的技術(shù)原理與核心組件的介紹:
一、技術(shù)原理
1、預(yù)凍階段:先將待干燥的物料進(jìn)行低溫凍結(jié),使其中的水分形成固態(tài)冰晶。這一過(guò)程通常在低溫環(huán)境下快速進(jìn)行,以確保物料中的水分能夠均勻凍結(jié),避免形成過(guò)大的冰晶而影響后續(xù)的升華過(guò)程。
2、升華階段:在真空環(huán)境下,利用升華原理,使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分不經(jīng)過(guò)液態(tài)直接從固態(tài)冰升華為氣態(tài)水蒸氣。由于在真空狀態(tài)下,水的沸點(diǎn)降低,冰晶能夠在較低溫度下直接升華,從而避免了對(duì)物料的熱損傷。
3、干燥階段:進(jìn)一步提高溫度,對(duì)物料進(jìn)行解析干燥,以去除結(jié)合在物料表面的少量水分和殘留的冰晶,使物料達(dá)到更低的含水率。

二、核心組件
1、制冷系統(tǒng):制冷系統(tǒng)是冷實(shí)驗(yàn)室冷凍干燥機(jī)的關(guān)鍵部分,主要負(fù)責(zé)為預(yù)凍和冷阱提供低溫環(huán)境。它通常由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等組成。壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體,然后進(jìn)入冷凝器,通過(guò)散熱將熱量釋放到外界,制冷劑冷凝成高壓液體。
2、真空系統(tǒng):由真空泵、真空管道、真空閥門等組成。真空泵用于創(chuàng)造和維持凍干過(guò)程中的低壓環(huán)境,將物料中升華出來(lái)的水蒸氣抽出,以保證升華過(guò)程的順利進(jìn)行。真空管道和閥門則用于連接各個(gè)部件,形成密封的真空系統(tǒng),確保系統(tǒng)的真空度。
3、加熱系統(tǒng):其作用是對(duì)干燥箱內(nèi)物料進(jìn)行加熱,以便使物料不斷地得到升華熱,使物品達(dá)到規(guī)定的含水率要求。常見的加熱方式有循環(huán)介質(zhì)加熱法和輻射式加熱法。循環(huán)介質(zhì)加熱法通過(guò)管道泵、循環(huán)介質(zhì)箱、加熱器等組成循環(huán)系統(tǒng),將加熱后的循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中,對(duì)擱板加熱,然后返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。
4、干燥箱:是一種能抽真空和加熱的密閉容器,物料的升華干燥過(guò)程是在干燥箱內(nèi)完成的。物料放在干燥箱內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi),每一層擱板上都有一個(gè)可供測(cè)量物料溫度的探頭,用以監(jiān)測(cè)整個(gè)凍干過(guò)程中的物料溫度。干燥箱的門采用橡膠密封條,以保證箱內(nèi)的密封性。
實(shí)驗(yàn)室冷凍干燥機(jī)的技術(shù)原理和核心組件相互協(xié)作,共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品的冷凍干燥處理。通過(guò)精確控制各個(gè)階段的參數(shù),能夠保留樣品的活性成分和物理結(jié)構(gòu),為科研和生產(chǎn)提供高質(zhì)量的干燥樣品。