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影響真空冷凍干燥機(jī)干燥速率的因素分析

2018年11月30日 09:06:17來(lái)源：中國(guó)制藥網(wǎng)點(diǎn)擊量：39388

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評(píng)論

　　【中國(guó)制藥網(wǎng) 技術(shù)文章】冷凍干燥過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過(guò)程，涉及制冷、真空、電子、化學(xué)、低溫醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，技術(shù)含量高、凍干工藝復(fù)雜。在中藥、食品等行業(yè)，真空冷凍干燥機(jī)是受捧的設(shè)備之一。

　　從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，真空冷凍干燥機(jī)是將制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)、排濕系統(tǒng)組合為一體，從而推出的一種新型箱體，可以較大效率地利用箱體內(nèi)存放物料的空間進(jìn)行冷凍真空干燥。目前，真空冷凍干燥機(jī)適用于原料藥、中藥飲片、藥物中間體、食品等各種物料的干燥。

　　業(yè)內(nèi)表示，在真空冷凍干燥機(jī)進(jìn)行工作時(shí)，干燥的速率是用戶非常關(guān)注的點(diǎn)。但是在實(shí)際運(yùn)作中，常常發(fā)現(xiàn)干燥速率并不如意。那么，影響真空冷凍干燥機(jī)干燥速率的因素有哪些呢？

　　物料預(yù)凍速率

　　據(jù)了解，對(duì)物料進(jìn)行預(yù)凍是凍干機(jī)在工作時(shí)首先要做的。而預(yù)凍可分為速凍和慢凍，冷凍時(shí)所形成的晶體大小在很大程度上影響整個(gè)干燥的速率和干燥后產(chǎn)品的溶解速度。

　　具體而言，速凍和慢凍過(guò)程具有以下差別：速凍產(chǎn)生的冰晶較小，慢凍產(chǎn)生的冰晶較大。大的冰晶有利于升華，小的冰晶不利于升華，快速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率低，解吸速率快；慢速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率快，解析速率慢。

　　因此，業(yè)內(nèi)指出，預(yù)凍的速度一定要根據(jù)物料準(zhǔn)確把握。

　　干燥室內(nèi)的壓力大小

　　業(yè)內(nèi)表示，干燥室內(nèi)的壓力大小會(huì)直接影響到傳熱和傳質(zhì)(水蒸氣)的速率。其中，就傳質(zhì)而言，壓力越低越好，而對(duì)于傳熱來(lái)說(shuō)，壓力越高越好。

　　由于傳質(zhì)速率的大小主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定，所以要提高干燥層中水蒸氣的逸出速率，一般分兩種操作：提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓增大。或者提高干燥室的真空度，降低干燥層表面的蒸汽壓。

　　物料的形態(tài)

　　據(jù)悉，在凍干工藝中，凍干物料的形態(tài)通常分為固體和液體。而固體的堆積密度和液體的成分密度都對(duì)物料的冷凍時(shí)間有影響。

　　濕重裝載量

　　據(jù)了解，物料在進(jìn)行凍干時(shí)，分裝到容器中后存在一定的表面積與物質(zhì)厚度之比。而在干燥時(shí)，單位面積料盤上被干燥的濕重裝載量是決定干燥時(shí)間的重要因素。

　　一般情況下，物料堆積的厚度越薄，傳熱和傳質(zhì)速度越快，干燥時(shí)間愈短。但是，物料薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少，對(duì)提高單位凍干面積和單位時(shí)間產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生不利。所以需要根據(jù)物料進(jìn)行綜合考量。

　　目前，市場(chǎng)上的真空干燥冷凍設(shè)備多種多樣，有不少次廠家為了提升干燥效率，自動(dòng)化控制作了更新與升級(jí)。有設(shè)備廠家表示，新型的干燥冷凍設(shè)備改變了過(guò)去干燥過(guò)程中的繁瑣操作，防止物料污染，并實(shí)現(xiàn)了干燥升華的自動(dòng)化。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“該機(jī)型具備擱板加熱和可編程功能，可以記憶凍干曲線，自帶u盤提取功能，可以更方便的觀察物料的凍干過(guò)程。”

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