詳細(xì)介紹干燥設(shè)備中的冷凍干燥工藝 |
| 發(fā)布日期：2012/5/3 13:52:45 |
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冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié)，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下，使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程.冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物(lyophilizer)，該過程稱作凍干(lyophilization)。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中，升華過程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象，避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在****程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。
凍干真空干燥工藝包括預(yù)凍、升華和再凍干三個(gè)分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。真空干燥機(jī)在密封的夾層中通入熱能源(如熱水、低壓蒸汽或?qū)嵊?，熱量以內(nèi)殼傳給被干燥物料。在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，罐體作緩慢旋轉(zhuǎn)，罐內(nèi)物料不斷地混合，從而達(dá)到強(qiáng)化干燥的目的。物料處于真空狀態(tài)，大氣壓下降使物料表面的水份(溶劑)達(dá)到飽和狀態(tài)而蒸發(fā)，并由真空泵及時(shí)排出。
物料內(nèi)部的水份(溶劑)不斷地向表面滲透、蒸發(fā)、排出，三個(gè)過程不斷進(jìn)行，物料在很短時(shí)間達(dá)到干燥目的。設(shè)
各層加熱盤上均有熱載體進(jìn)出口管，一般上部幾層采用低壓飽和蒸汽或熱水、熱油串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)輸入加熱，控制各層溫度；而底部二層通入冷卻水，以降低產(chǎn)品溫度，回收熱量，確保質(zhì)量。加熱盤按一定的間距固定在筒體框架上，呈水平置放，其間每層均裝有十字臂架，上下兩層錯(cuò)位45°交錯(cuò)固定在中心主軸上，并由蝸輪減速器、無級(jí)變速器及電機(jī)等驅(qū)動(dòng)，以0.6~3.7(r/min)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)。每根臂架上裝有多支可拆式鏵犁形耙葉或者平刮板，呈等距排列。耙葉采用鉸接及簧片擺動(dòng)結(jié)構(gòu)，使其底刃在盤面上隨偶浮動(dòng)，并可根據(jù)物料性狀任意調(diào)節(jié)耙葉角度，以確保物料在盤面上不斷向前推進(jìn)。被干燥物料從頂部圓盤加料器連續(xù)地加到設(shè)備內(nèi)最上面第一層小加熱盤的內(nèi)圈盤面上，在回轉(zhuǎn)耙葉的機(jī)械作用下，一邊翻滾攪拌，一邊從內(nèi)向外不斷向前移動(dòng)，呈鋸齒形布滿整個(gè)盤面上，得到接觸加熱干燥；然后物料從外緣跌落到下面第二層大加熱盤外圈盤面下，在反向安裝的耙葉作用下，又從外向內(nèi)循序移到內(nèi)緣，落到第三層小加熱盤的內(nèi)圈盤面上。以此類推，這樣物料一層一層地自上而下地逐層移動(dòng)，連續(xù)得到加熱干燥。被蒸發(fā)的濕分與設(shè)備內(nèi)尾氣混合從上部出口自然排出，最終干料落到下盤上，由耙葉刮到底部卸料口連續(xù)排出，獲得合格的干燥成品。根據(jù)產(chǎn)品性能、干燥要求和處理量大小，板式干燥機(jī)采用了主軸無級(jí)調(diào)速、手動(dòng)調(diào)節(jié)圓盤加料器調(diào)節(jié)套高度，控制各層加熱盤溫度分布，末期冷卻降溫等一系列措施，發(fā)揮了板式干燥機(jī)的優(yōu)越性能。
真空干燥機(jī)-機(jī)械使用微波真空干燥機(jī)
真空干燥機(jī)系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份(冰)直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經(jīng)前處理后，被送入速凍倉凍結(jié)，再送入干燥倉升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。
冷凍干燥設(shè)備采用高效輻射加熱，物料受熱均勻；采用高效捕水冷阱，并可實(shí)現(xiàn)快速化霜；采用高效真空機(jī)組，并可實(shí)現(xiàn)油水分離；采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng)，多路按需供冷，工況穩(wěn)定，有利節(jié)能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。對(duì)凍干制品的質(zhì)量要求是：生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快，殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品，對(duì)凍干的理論和工藝應(yīng)有一個(gè)比較全面的了解。
冷凍干燥設(shè)備主要由筒體和框架、大小空心加熱盤、主軸、十字臂及耙葉、圓盤加料器、下料盤及成品出口、尾氣出口、熱載體進(jìn)出口管、檢視門、蝸輪減速器、無級(jí)變速器及電機(jī)等所組成。設(shè)備主要構(gòu)件是空心加熱盤，中空部焊有折流隔板加強(qiáng)，既增加剛度和強(qiáng)度，又提高傳熱效果，發(fā)揮了傳導(dǎo)干燥熱能利用率高的優(yōu)點(diǎn)。 |
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食品的真空干燥原理與常壓相同，但水的蒸發(fā)溫度低于常壓。真空度越高，蒸發(fā)溫度越低，因此整個(gè)干燥過程可以在較低的溫度下進(jìn)行。真空干燥機(jī)特點(diǎn)：在干燥過程中，物料溫度低，沒有過熱現(xiàn)象，水很容易蒸發(fā)。干燥的產(chǎn)品可以形成多孔結(jié)構(gòu)，具有良好的溶解性、復(fù)水性、色澤和口感。干燥產(chǎn)品的后續(xù)含水量較低。真空干燥機(jī)的干燥時(shí)真空干燥是在密閉容器中進(jìn)行的批量操作。使用真空泵，可降低腔室內(nèi)的壓力和濕度。通過降低室內(nèi)的氣壓，內(nèi)部材料通過與間接加熱的壁接觸而更快地干燥。從這個(gè)意義上講，真空干燥實(shí)質(zhì)上是在真空中的接觸干燥。真空干燥熱敏材料真空干燥是一種非常重要的工業(yè)干燥技術(shù)，用于熱敏性、吸濕性和/或有毒粉末和顆粒的干燥。在干燥粉什么是真空干燥？它是指物料在減壓環(huán)境下干燥，降低快速干燥所需熱量的過程。它并不是在真正的真空中發(fā)生的，盡管它的名字是這樣的。用于這一過程的設(shè)備被稱為真空干燥機(jī)，其大小不一。干燥涉及減少物料中的水分，并且在空氣比被干燥的物料更干燥的環(huán)境中進(jìn)行，這會(huì)促使水分蒸發(fā)掉。這通常可以通過加熱來降低空氣濕度來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在，我們擁有多種類型的真空干燥機(jī)，可用于處理從化學(xué)品、金屬到藥品的各種物料。節(jié)能真空干燥系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，干燥所消耗的能量占總能量的15%以上。這使得能源效率成為設(shè)計(jì)真空干燥機(jī)時(shí)要考慮的主要因素。智能真空干燥系統(tǒng)對(duì)于我們的真空干燥機(jī)，我們擁有能夠處理濕粉、濾餅、漿料等物料的技術(shù)，尤其是那些專為蜂蜜設(shè)計(jì)的真空干燥機(jī)，它們可在不加熱的情況下或短時(shí)間內(nèi)以較低的加熱溫度有效去除水分，而不會(huì)導(dǎo)致羥甲基糠醛（HMF）含量增加。羥甲基糠醛是由葡萄糖和果糖加熱而成。蜂蜜中羥甲基糠醛的存在表明它已老化或過熱。5-羥甲基糠醛被懷疑對(duì)人體具有細(xì)胞毒性和基因毒性作用。為什么要用真空干燥機(jī)干燥蜂蜜？真空干燥機(jī)
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