冷冻干燥的干燥方式实现原理

冷冻干燥设备叫做真空冷冻干燥机真空冷冻干燥机按系统分由制冷系统真空系统加热系统和控制系统四个主要部分组成按结构分由干燥箱冷凝器制冷机真空泵和阀门电气控制元件等组成参考图3-1

图3-1真空冷冻干燥机原理图

干燥箱是一个能够制冷到－55℃左右能够加热到+80℃左右的高低温箱也是一个能抽成真空的密闭容器它是真空冷冻干燥机的主要部分电芯或极片放在箱内分层的金属板层上对产品进行冷冻并在真空下加温使产品内的水分升华而干燥

冷凝器同样是一个真空密闭容器在它的内部有一个较大表面积的金属吸附面吸附面的温度能降到－40℃～－70℃以下并且能维持这个低温范围冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上

干燥箱冷凝器真空管道阀门真空泵等构成冻干机的真空系统真空系统要求没有漏气现象真空泵是真空系统建立真空的重要部件真空系统对于产品的迅速升华干燥是必不可少的

制冷系统由制冷机与干燥箱冷凝器内部的管道等组成制冷机可以是互相独立的二套或以上也可以合用一套制冷机的功用是对干燥箱和冷凝器进行制冷以产生和维持它们工作时所需要的低温它有直接制冷和间接制冷二种方式

加热系统对于不同的干燥箱有不同的加热方式有的是利用直接电加热法有的则利用中间介质来进行加热由一台泵或加一台备用泵使中间介质不断循环加热系统的作用是对干燥箱内的产品进行加热以使产品内的水分不断升华并达到规定的残余含水量要求

控制系统由各种控制开关指示调节仪表及一些自动装置等组成

在冻干过程中把产品和板层的温度冷凝器温度和真空度对照时间划成曲线叫做冻干曲线一般以温度为纵坐标时间为横坐标冻干不同的产品采用不同的冻干曲线同一产品使用不同的冻干曲线时产品的质量也不相同冻干曲线还与真空冷冻干燥机的性能有关因此不同的产品不同的真空冷冻干燥机应用不同的冻干曲线是冻干曲线示意图（其中没有冷凝器的温度曲线和真空度曲线）