凍干機生產(chǎn)時的注意事項:
1)確保凍干機在穩(wěn)定的環(huán)境中運行。避免危險或失衡環(huán)境。
2)嚴(yán)格按照步驟操作凍干機。
3)避免接觸腐蝕性物質(zhì),這類物質(zhì)可能損壞凍干機構(gòu)件的機械性能,導(dǎo)致機器故障。
4)注意防止肢體凍傷。操作時要做好相應(yīng)的防護(hù)措施,做到安全生產(chǎn)。
凍干機維護(hù)時的注意事項:
1)在保養(yǎng)或維修之前要切斷電源安全。
2)及時清理粘上的有毒有害物質(zhì),保障衛(wèi)生安全。
3)使用合格的配件進(jìn)行更換操作,如果使用劣質(zhì)配件,會增加使用時的安全隱患。
4)請人士進(jìn)行操作,避免出現(xiàn)技術(shù)性問題損壞凍干機。
冷凍干燥有下列優(yōu)點:
一、冷凍干燥在低溫下進(jìn)行,因此對于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。如蛋白質(zhì)、微生物之類不會發(fā)生變性或失去生物活力。因此在醫(yī)藥上得到廣泛地應(yīng)用。
二、在低溫下干燥時,物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小,適合一些化學(xué)產(chǎn)品,藥品和食品干燥。
三、在冷凍干燥過程中,微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行,因此能保持原來的性裝。
四、由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥,因此體積幾乎不變,凍干機保持了原來的結(jié)構(gòu),不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
五、干燥后的物質(zhì)疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而完全,幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。
六、由于干燥在真空下進(jìn)行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
七、干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。
冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè),食品工業(yè),科研和其他部門得到廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品的冷凍干燥需要在一定裝置中進(jìn)行,這個裝置叫做真空,簡稱凍干機。
凍干機按系統(tǒng)分,由致冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)四個主要部分組成。按結(jié)構(gòu)分,由凍干箱或稱干燥箱、冷凝器或稱水汽凝集器、冷凍機、真空泵和閥門、電氣控制元件等組成。
凍干機是一個能夠致冷到-40℃左右,能夠加熱到+50℃左右的高低溫箱,也是一個能抽成真空的密閉容器。它是凍干機的主要部分,需要凍干的產(chǎn)品就放在箱內(nèi)分層的金屬板層上,對產(chǎn)品進(jìn)行冷凍,并在真空下加溫,使產(chǎn)品內(nèi)的水分升華而干燥。
凍干機(lyophilizer或freeze dryer)起源于19世紀(jì)20年代的真空冷凍干燥技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的起伏和徘徊后,在后的20年中取得了長足進(jìn)展。進(jìn)入21世紀(jì),真空凍干技術(shù)憑借其它干燥方法無法比擬的優(yōu)點,越來越受到人們的青睞,除了在醫(yī)藥、生物制品、食品、血液制品、活性物質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用外,其應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域還在不斷擴大中。為此,真空冷凍干燥必將成為21世紀(jì)的重要應(yīng)用技術(shù)。凍干機簡述
冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。 當(dāng)水在三相點(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達(dá)到冷凍干燥的目的。 凍干制品呈海綿狀、無干縮、復(fù)水性、含水分極少,相應(yīng)包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的優(yōu)點,因此該技術(shù)問世以來越來越 受到人們的青睞,在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
真空系統(tǒng)是凍干機的重要組成部分之一,一般包括真空泵和羅茨泵加速抽真空。真空系統(tǒng)通過衛(wèi)生級不銹鋼管路與冷凝器連接,在靠近冷凝器的位置處安裝有蝶閥,將冷凝器與真空系統(tǒng)隔開。真空系統(tǒng)的作用是給凍干機提供必要真空條件,給冰的升華創(chuàng)造環(huán)境和。真空系統(tǒng)的真空度的高低直接影響制品的升華速率,真空系統(tǒng)要求其自身具有較低的泄漏率。真空控制的精度直接影響到制藥工藝的運行。一、真空系統(tǒng)主要部件1.旋片式真空泵轉(zhuǎn)子以一定的偏心裝在泵殼內(nèi)并與泵殼內(nèi)表面的固定面靠近,在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有兩個(或兩個以上)旋片。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,旋片能沿其徑向槽往復(fù)滑動且與泵殼內(nèi)壁始終接觸。旋片隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn),可將泵腔分成幾個可變?nèi)莘e。它是利用油類密封各運動部件之間的間隙,減少有害空間的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。這種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置,故又稱氣鎮(zhèn)式真空泵。圖1油泵系列2.羅茨泵也叫機械增壓泵,是一種旋轉(zhuǎn)式容積真空泵,二個8字型轉(zhuǎn)子與泵腔保持一定的間隙,通過一對同步反向旋轉(zhuǎn)齒輪使二個轉(zhuǎn)子在泵腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時互相不接觸并保持一定間隙。羅茨泵工作時,由于轉(zhuǎn)子和泵腔、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子之間有一定的間隙(0.1-0.15mm),互相不接觸,允許轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動,具有很大的抽速。但一般不能直接抽大氣壓。部分的泵由于的設(shè)計,可以在大氣壓下啟動。但出于對泵的保護(hù),一般還是采用延時啟動。圖2 羅茨泵系列3.真空測量裝置真空規(guī)管(電阻式真空計),屬于皮拉尼(Pirani)真空計,可以直接輸出2-10V的直流電壓。通過其電路設(shè)計和程序確定,確保輸出的直流電壓和真空度指示值一一對應(yīng),在觸摸屏直接顯示出真空度的讀數(shù)?,F(xiàn)在觸摸屏能顯示的讀數(shù)為0.1-999.9Pa。另外,該規(guī)管既能承受負(fù)壓力也能承受正壓力。二、日常維護(hù)項目1.公用工程檢查供電電源正常(3相電源電壓應(yīng)在規(guī)定值的±10%以內(nèi)),接線完整,接地良好。2.真空泵檢查嚴(yán)禁排氣管堵塞情況下開機;油泵的油位要求在油位刻度線1/2~2/3處,干泵油位要求在油位上限,羅茨泵油位要求在油位刻度線1/2~2/3處。三、保養(yǎng)項目1.真空泵運行中檢查真空泵運行聲音是否正常,如果異常請先檢查供電的三相電是否平衡;真空泵是否有異常振動,真空泵與泵頭上的各個連接部分是否存在松動現(xiàn)象,如果有則采用相應(yīng)的固定措施;需檢查油位是否保持在正常油位,低于正常油位要及時補加規(guī)定的真空泵油;如果真空泵油發(fā)生乳化,需要打開氣鎮(zhèn)閥運行2小時;真如果空泵油變色,建議及時更換真空泵油,并清洗過濾網(wǎng),并更換過濾器;觀察真空泵是否漏油,如漏油及時停機維修。2.真空泵長期停用檢查如果泵在一段時間內(nèi)不使用,應(yīng)關(guān)閉電源和冷卻水供應(yīng);如果泵在凍干工藝結(jié)束后直接關(guān)閉,水汽可能殘存在泵體內(nèi)。如果泵長期處于關(guān)閉狀態(tài),這些液體可能會腐蝕泵的機械結(jié)構(gòu),可能會造成泵無法再啟動。建議泵在調(diào)試結(jié)束后空轉(zhuǎn)半小時左右。3.真空泵泵頭閥檢查泵頭閥在真空泵開啟時同時得電,真空泵停止時斷電;泵頭閥有無得電可從閥尾端的進(jìn)氣口處判斷。把拆下,用手堵住進(jìn)氣口,有氣往里吸閥沒得電,反之得電;關(guān)閉真空泵切斷泵頭閥電源,通過真空管上的硅管真空度變化來判斷泵頭閥是否關(guān)閉的嚴(yán)。4.真空泵換油擰開排油閥,將泵體油箱抬高讓真空泵內(nèi)舊油自動地流到旋油螺帽位置讓油流出。舊油放盡后,從真空泵加油處注入少量的干凈真空泵油(100~500mL),沖洗真空泵腔內(nèi)部。接著開動真空泵運轉(zhuǎn)1min左右,再關(guān)真空泵,將注入的新油放出,若放出的油仍不干掙,應(yīng)繼續(xù)注入新油沖洗,直到干凈為止。然后,擰緊排油閥,擰下加油孔上的加油帽,向真空泵內(nèi)加入新的真空泵油,使油面達(dá)到油標(biāo)線,再旋上加油帽;將容器放在放油口下方,旋下放油口螺釘。關(guān)閉抽氣口,同時開啟真空泵,打開氣鎮(zhèn)閥和遮蓋真空泵的部分排氣口,以產(chǎn)生一個足夠的內(nèi)部壓強,使臟油迅速地放出,然后按上述第1步的步驟沖洗真空泵腔內(nèi)部,換新油。5.其他注意事項清除端口沉淀物時不可用力過大,防止破壞冷卻管壁;開真空泵、小蝶閥前,如果是對整箱抽真空,則注意將箱門和閥門都是關(guān)閉狀態(tài),如果是只對后箱抽真空,注意前箱箱門開度大于90度,并注意人員安全;真空泵對箱體開始抽真,確保后箱是干燥的,如果有水汽,則要使冷凝器溫度低于-45℃;一般來講藥品升華過程粉進(jìn)入真空泵會對泵油和真空泵的旋片造成很大的影響,真空泵中有水或有污染的情況下工作時,會造成泵的損壞;更換冷凍油一定要使用和原系統(tǒng)的冷凍油型號一致,冷凍油混用可能導(dǎo)致真空泵潤滑不良或油品變質(zhì);啟動真空泵后應(yīng)馬上檢查真空泵潤滑情況及視油鏡油位,如果油位低于正常范圍(1/3視鏡),應(yīng)立即補油;建議在做拆卸清洗(小保養(yǎng))時,把過濾器一并更換;為了確保因為長時間運行導(dǎo)致泵油的性能下降而加劇泵的磨損和降低泵的性能,建議泵每運行累計超過3000小時后(無論泵油的顏色如何)就更換油;對于新泵,由于泵處于機械磨合期,次換油的時間不超過200小時。四、故障診斷與解決方法小結(jié):掌握凍干機真空系統(tǒng)的主要部件、日常維護(hù)項目、保養(yǎng)項目和其他注意事項等才能確保凍干機穩(wěn)定的運行。真空系統(tǒng)的故障可能無法提供滿足生產(chǎn)要求的真空度導(dǎo)致凍干產(chǎn)品的凍干失敗,掌握凍干機真空系統(tǒng)故障診斷的方法和解決方案,才能在時間快速恢復(fù)真空系統(tǒng)的正常運行,確保制藥工藝的良好運行。