低溫冷凍干燥機利用升華原理進行干燥,具體過程如下:
預凍階段:將被干燥的物質置于低溫環境下,通過制冷系統迅速降低其溫度至冰點以下,使物質中的水分由液態轉變為固態冰晶。這一步驟確保了物料內部的水分凍結,為后續的升華過程打下基礎。
升華階段:在真空環境下,啟動加熱系統對預凍后的物質進行加熱。由于真空條件下水蒸氣壓強極低,固態冰晶可以直接升華為氣態水蒸氣,而無需經過液態階段。這一過程在低溫下進行,有效避免了物料因高溫處理而受損。
解析階段:升華過程結束后,為了進一步去除物料中可能殘留的少量水分和吸附氣體,需要進一步提高加熱溫度并維持一定的真空度。這樣可以確保物料干燥,達到預期的干燥效果。
使用方法和操作步驟
使用低溫冷凍干燥機時,應遵循以下操作步驟:
準備工作:
檢查電源是否正常,確保電源線連接牢固。
檢查冷凝水排放是否暢通,確保排水管連接良好。
檢查真空泵和制冷系統是否處于良好工作狀態。
將待處理的物質放入合適的容器中,并確保容器密封良好。
預凍處理:
將裝有物料的容器放入低溫冷凍干燥機的預凍室內。
設置合適的預凍溫度和時間,啟動預凍程序。
等待物料凍結成固態冰晶。
升華干燥:
將預凍好的物料轉移到干燥室內。
關閉預凍室門,啟動真空泵和加熱系統。
設置合適的升華溫度和真空度,開始升華干燥過程。
定期檢查干燥室內的溫度和真空度,確保其在設定范圍內。
解析干燥(如需要):
在升華干燥結束后,根據物料情況選擇是否進行解析干燥。
如果需要,進一步提高加熱溫度并維持真空度,去除殘留水分和氣體。
收集干燥產品:
當干燥過程結束后,關閉加熱系統和真空泵。
等待干燥室內氣壓恢復到大氣壓后,打開干燥室門。
取出干燥好的產品,進行后續處理或包裝。
注意事項
溫度控制:合理的溫度控制是冷凍干燥的關鍵。預凍溫度應足夠低以確保物料凍結;升華溫度應適中以避免物料過熱受損;解析溫度(如適用)應足以去除殘留水分。
真空度控制:真空度是冷凍干燥的另一個重要參數。過高的真空度可能導致物料中的冰晶升華過快而產生空洞;過低的真空度則會影響升華效率。因此,需要根據物料特性和干燥要求選擇合適的真空度范圍。
物料選擇:不同的物料對冷凍干燥的要求不同。在選擇物料時,需要考慮其冷凍干燥的可行性和適用性。一些物料在干燥過程中容易發生結塊或變形,需要特殊處理。
設備維護:定期對低溫冷凍干燥機進行維護保養是確保其正常運行和延長使用壽命的關鍵。包括清潔設備表面和內部、檢查電氣系統、更換易損件等。
安全操作:在操作低溫冷凍干燥機時,應遵守相關的安全操作規程。如穿戴適當的防護裝備、避免直接接觸低溫部件以防止凍傷等。同時,應注意設備的接地情況以防止電氣事故。