实验系列冷冻干燥机的冷阱温度主要有-45℃左右、-60℃左右、-80℃左右等几个档次。冷阱温度为-45℃的冻干适用于一些容易冻干的产品,冷阱温度为-60℃左右的冻干机适用于大部分产品的冻干,冷阱温度为-80℃的冻干适用于一些特殊产品的冻干。冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明显,冷阱温度低于-55℃,冷阱的捕水能力提升不明显。因此,在没有特殊需求的情况下,选用冷阱温度-60℃左右是理想的选择。四环冻干机中LGJ-10D型冷冻干燥机的冷阱温度≤-55℃,LGJ-18系列、LGJ-25系列的冷冻干燥机的冷阱温度≤-60℃,并且采用混合工质制冷技术,在同样制冷机组的情况下,制冷温度低、制冷量大、工作稳定性高、故障率低。四环冻干机还包括有冷阱温度≤-45℃的LGJ-10型冷冻干燥机,适用于一些容易冻干的产品的冻干。LGJ-50C型冷冻干燥机的冷阱温度≤-80℃,特别适用于医*和特殊产品的冻干。[3]3、降温速率降温速率体现制冷系统的制冷能力,在空载情况下,冷阱温度应在1小时内达到指标规定的最低温度。例如,冷阱温度≤-60℃的冻干机,机器从打开制冷开始计时,冷阱温度达到-60℃的时间应不大于1小时。加热系统对干燥仓内物料加热,使物料受热升华,包括接触式加热与辐射式加热两种方式。湖南硅油冻干机
一、真空冷冻干燥机的工作原理真空冷冻干燥机的工作原理独特且高效。
首先,物料被投入物料箱内进行冷冻。在这个过程中,一方面,真空系统进行抽真空,将一部分水分带走;另一方面,物料受冻时,某些分子中所含水分会排到物料表面冻结。
当达到冷冻要求后,加热系统开始对物料加热干燥。此时,通过抽真空,物料中所含的水分会被带到冷冻捕集箱结冻,从而实现物料的冷冻干燥。
冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。升华就像干冰一样,水不经过液态,直接从固态变为气态。
在这个过程中,由于是在低温下进行干燥,物质中的一些挥发性成分损失很小,体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生塌陷现象,非常适合生化样品、药品和食品的干燥。以水为例,在一个大气压下,水的冰点是0℃,压力增加,冰点下降;水的沸点是100℃,当压力减小时沸点会降低,压力增大时沸点会上升。
而在真空冷冻干燥机中,当压力低于一定程度时,水只能以气相和固相存在,没有液相。冰的升华热约为670卡/克。
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另一种是待干燥箱搁板降温至-40℃左右,再将制品放入,前者相当于慢冻,后者则介于冻与慢冻之间,因而常被采用,以兼顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是制品入箱时,空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上,而在升华初期,若板升温较快,由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。此现象在夏季尤为。制品的冻结处于静止状态。经验证明,过冷现象容易发生至使制品温度虽已达到共晶点。但溶质仍不结晶,为了克服过冷现象,制品冻结的温度应低于共晶点以下一个范围,并需保持一段时间,以待制品完全冻结。(二)升华的条件与速度冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华;比制品温更低的凝结器对水水蒸气的抽吸与捕获作用,则是维护升所必需的条件。气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程,它与压力成反比。在常压下,其值很小,升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面,因而升华速度很漫。随着压力降低13.**a以下,平均自由程增大105倍,使升华速度加快,飞离出来的水分子很少改变自己的方面,从而形成了定向的蒸汽流。真空泵在冻干机中起着抽除长久气体的作用,以维护升华所必需的低压强。
冰层升华的阻力逐渐增大。制品温度相应也会小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此时90%以上的水分已除去。大量升华的过程至此已基本结束,为了确保整箱制品大量升华完毕,板温仍需保持一个阶段后再进行第二阶段的升温。剩余百分之几的水分称残余水分,它与自由状态的水在物理化学性质上有所不同,残余水分包括了化学结合之水与物理结合之水,诸如化合的结晶水结晶、蛋白质通过氢键结合的水以及固体表面或毛细管中吸附水等。由于残余水分受到种引力的束缚,其饱和蒸汽压则是不同程度的降低,因而干燥速度明显下降。虽然提高制品温度促进残余水分的气化,但若超过某极限温度,生物活性也可能急剧下降。保证制品安全的比较燥温度要由实验来确定。通常我们在第二阶段将板温+30℃左右,并保持恒定。在这一阶段初期,由于板温升高,残余水分少又不易气化,因此制品温度上升较快。但随着制品温度与板温逐渐靠拢,热传导变得更为缓慢,需要耐心等待相当长的一段时间,实践经验表明,残余水分干燥的时间与大量升华的时间几乎相等有时甚至还会超过。(四)冻干曲线:将搁板温度与制品温度随时间的变化记录下来,即可得到冻干曲线。比较典型的冻干曲线系将搁板升温分为两个阶段。不同的物料对冷冻干燥机的要求不同。
真空冷冻干燥机的使用寿命受多种因素影响,一般在 10 到 15 年左右。
**一、影响使用寿命的因素**
1. 设备质量
- 质量的真空冷冻干燥机采用***的材料和先进的制造工艺,其部件的耐用性更强,使用寿命相对较长。例如,耐腐蚀的不锈钢材质能更好地抵御潮湿和化学物质的侵蚀,确保设备在长期使用过程中不易损坏。
- **品牌的设备通常在设计、生产和质量控制方面更加严格,提供更可靠的性能和更长的使用寿命。
2. 维护保养
- 定期的维护保养是延长真空冷冻干燥机使用寿命的关键。这包括清洁设备、检查密封件、更换易损件等。例如,定期清理冷阱中的冰霜,防止其积累过多影响制冷效果;检查真空泵的油位和性能,及时更换真空泵油,以保证其正常运行。
- 按照设备说明书的要求进行操作和维护,避免错误的使用方法对设备造成损害。例如,正确设置干燥参数,避免过度干燥或干燥不足对设备和物料造成不良影响。
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**温度121℃,**时间20min。进行3次重复测试。验证测试完成后将使用温度探头进行后校验,校验点设置为121℃,后校验读取偏差应<℃。(3)冻干机**生物指示剂挑战测试。在每一个温度探头附近各放置1支生物指示剂(1~24#),探头编号与指示剂编号一致,冻干机的SIP程序结束后取出指示剂进行培养。(4)合格标准。依据**标准GB-8599-2008“大型蒸汽**器技术要求自动控制型”,**阶段同时刻温度热点与冷点的温度偏差≤2℃,温度小值≥℃;依据卫生部令第79号“*品生产质量管理规范(2010年修订)”,同时结合产品工艺要求,各温度点F0≥15min,**生物指示剂在线**后应无菌生长。冻干机板层温度均匀性测试(1)前校准。验证前将验证用温度探头和标准温度探头同时放入温度干井,进行前校准,设置温度为-50℃、-40℃、0℃、40℃及50℃的5个点,进行5点校准,校准读取偏差应<℃。(2)将校准后的温度探头通过验证口接入冻干机内,放置1-23#温度探头,数字1-5表示为冻干机产品板层,T1-3#为温度探头放置在第3板层的硅油进出口及中心位置,其他温度探头均放置在每个板层的4个角及中心位置。启动冻干机,将导热油温度分别设置为40℃、0℃以及40℃的3个点。湖南硅油冻干机