冷冻干燥机结构组成和原理



冷冻干燥机是一种用于物料升华干燥的设备，它的主要组成部分包括干燥箱、冷凝器、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统。在干燥箱内，装载物料的不锈钢托盘不仅可以用来放置物料，还能用来监测温度。冷凝器的作用是凝结水蒸气，它由金属吸附面和制冷循环系统构成。加热系统通过循环介质加热法来对物料进行加热。真空系统由旋片真空泵、水环泵和罗茨真空泵组成，其作用是确保干燥箱内达到所需的真空度。制冷系统为冻干品提供速冻和捕水器的冷凝。电气控制系统通过自动装置和电路来控制设备，实现手动或自动控制。
冷冻干燥机的工作原理是利用真空冷冻干燥技术。首先，将物料冻结到共晶点温度以下，使水分转变为固态冰。然后在真空条件下，冰直接升华成为水蒸气。水蒸气随后通过冷凝器凝结，从而实现物料的干燥。冷冻干燥过程包括预冻、升华干燥和解析干燥三个阶段。在预冻阶段，物料被冷冻到适当的温度，使水分转变为冰。在升华干燥阶段，物料在真空条件下，冰直接升华成为水蒸气。在解析干燥阶段，通过进一步降低温度或提高真空度，使物料中残留的水分完全蒸发。通过这样的组成和原理，冷冻干燥机能够有效地去除物料中的水分，从而获得高质量的干燥制品。这项技术在食品、生物、医药等领域有着广泛的应用。