4
當前位置：長沙開譜儀器有限公司>>技術(shù)文章>>單倉硅油原位凍干機的運行原理
單倉硅油原位凍干機的運行原理
單倉硅油原位凍干機（通常用于藥物、生物制品等的凍干處理）是一種通過低溫和真空條件下進行凍干的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于藥品、疫苗、食品等的干燥處理。該設(shè)備采用硅油作為熱傳導介質(zhì)，通過精確的溫度控制和真空環(huán)境，使物質(zhì)中的水分通過升華方式去除，保持物質(zhì)的原有結(jié)構(gòu)和活性。
單倉硅油原位凍干機的運行原理：
冷凍階段：
冷凍處理：樣品在凍干機內(nèi)的冷凍倉中進行快速冷凍。此時，設(shè)備內(nèi)部的溫度降至低溫范圍，通常為-40°C至-80°C。樣品中的水分在低溫下凍結(jié)成冰。
硅油作用：設(shè)備內(nèi)部的硅油充當熱傳導介質(zhì)，幫助樣品快速降溫，使水分均勻凍結(jié)。硅油的熱傳導性較好，可以在整個凍干過程中提供均勻的溫度控制。
真空升華階段：
建立真空環(huán)境：通過真空泵將凍干室內(nèi)部的氣壓降至極低的真空狀態(tài)，通常為10-100Pa。此時，水分從固態(tài)冰直接轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵猓^液態(tài)階段，這一過程被稱為升華。
硅油加熱：為了確保水分升華的順利進行，硅油在此階段通過加熱升溫，通常保持在-20°C到-10°C之間。硅油的溫度需要精確控制，以確保樣品溫度不超出其安全范圍。
升華過程：在低溫和真空條件下，樣品中的水分逐步升華（從固體冰直接轉(zhuǎn)化為氣體），并被真空泵排出。這個過程可能持續(xù)數(shù)小時到數(shù)天，具體時間取決于樣品的性質(zhì)和水分含量。
二次干燥階段：
去除殘余水分：在升華階段后，樣品中仍可能殘留少量的水分。在此階段，通過繼續(xù)加熱硅油，樣品溫度升高至-10°C至20°C之間，進一步去除水分，完成干燥過程。
壓力控制：在此階段，真空度通常維持在較低水平，以便充分去除樣品中的水分，同時防止樣品受熱過度或變質(zhì)。
冷凝和收集水分：
冷凝器作用：在升華過程中，樣品中的水分氣體被真空泵抽出，并通過冷凝器冷卻成水滴，收集在設(shè)備的冷凝槽中。這樣可防止水蒸氣重新進入凍干倉，確保干燥過程的順利進行。
干燥完成與取樣：
在二次干燥階段完成后，樣品已達到所需的干燥程度。此時，設(shè)備會自動停止運行，打開凍干室的門，取出已干燥的樣品。
關(guān)鍵特點：
硅油熱傳導：硅油作為熱傳導介質(zhì)，確保熱量均勻傳遞至樣品，避免因不均勻加熱導致樣品破壞。
真空技術(shù)：通過精確控制真空度和溫度，確保水分的升華過程順利進行，不影響樣品的結(jié)構(gòu)和活性。
全程自動化控制：現(xiàn)代單倉硅油原位凍干機通常配備自動化控制系統(tǒng)，能夠精確控制溫度、真空度、加熱時間等參數(shù)，提高操作效率和樣品質(zhì)量。
應(yīng)用領(lǐng)域：
生物制品：如疫苗、抗體、酶、蛋白質(zhì)等生物藥物的凍干。
藥品：特別是對熱敏感的藥物，如注射劑、激素類藥物等。
食品：例如高端食品、即食食品的凍干處理，以保持營養(yǎng)成分和口感。
化學品：用于化學藥品或其他材料的干燥，以延長其保質(zhì)期。
總結(jié)：
單倉硅油原位凍干機通過將樣品在低溫和真空條件下冷凍、升華和二次干燥，最終使樣品保持干燥且不破壞其結(jié)構(gòu)與活性。硅油的應(yīng)用確保了整個過程中熱量的均勻傳導，使凍干過程更為穩(wěn)定和高效。