原位凍干機是一種將液態(tài)物質通過冷凍和真空干燥的方式轉化為干燥后的固體物質的設備。以下是對原位凍干機的詳細介紹。
原位凍干機通過將待干燥的液態(tài)物質放置在裝有制冷劑的冷板上進行冷凍,然后將溫度升高,通過真空環(huán)境下的顯熱過程使水分蒸發(fā)。這樣就可以將原本的液態(tài)物質轉化為干燥后的固體物質。
原位凍干機主要由以下組成部分構成:真空室、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及采樣系統(tǒng)。
真空室:用于承載液態(tài)物質和干燥后的固體物質,防止干燥時產生的氣體泄漏到周圍環(huán)境中。
制冷系統(tǒng):包括壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器等。主要作用是提供冷卻效果,將待干燥的液態(tài)物質冷凍成為固態(tài),同時也可以在干燥過程中降低真空室內的溫度。
加熱系統(tǒng):用于加熱真空室,提高溫度,使水分從固體轉化為氣態(tài)。加熱方式可以采用電加熱、輻射加熱等多種形式。
控制系統(tǒng):用于控制設備的運行狀態(tài)和參數。包括溫度、真空度、加熱時間等參數的控制,并且可以實時監(jiān)測設備的運行情況。
采樣系統(tǒng):用于取樣,檢測干燥后的固體物質的含量、成分、性質等。
原位凍干機的工藝流程主要包括以下步驟:
(1)將待干燥的液態(tài)物質裝入真空室內。
(2)啟動制冷系統(tǒng),通過降低真空室內的溫度,將液態(tài)物質冷凍成為固態(tài)。
(3)開啟真空泵,降低真空室內的壓力,形成真空環(huán)境。
(4)啟動加熱系統(tǒng),升高真空室內的溫度,使水分從固態(tài)轉化為氣態(tài)并在真空中蒸發(fā)。
(5)通過采樣系統(tǒng)對干燥后的固體物質進行取樣,檢測含量、成分和性質等。
原位凍干機廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化工等領域。在制藥行業(yè)中,被廣泛用于生物制品、疫苗、抗生素等的制備過程中,通過干燥將這些產品保存和運輸;在食品行業(yè)中,被用于咖啡、水果、蔬菜等的干燥處理;在化工行業(yè)中,則被應用于高分子材料、納米材料等的制備。