目前,我國生產凍干設備的廠家越來越多,干燥技術也在不斷的成熟,市場對于干燥市場的要求不斷提高,今天就跟大家聊聊我國目前凍干設備都有哪些方面的改進。
一、連續(xù)式凍干設備
目前我國大部分動干機都是間歇式產品,但是伴隨著技術不斷更新發(fā)展,不斷開發(fā)出了連續(xù)式凍干設備。
二、降本減耗
國外的材質多為不銹鋼,功率消耗比較高。所以我們在改進方面應該主要注意降低成本節(jié)約能耗。
三、提升質量
有的廠家生產了動干機之后總是由于質量不過關或者能耗高的原因無法投入生產。所以我們一定要動干機的質量,不僅要注意本身的功能,還有溫度均勻性、加熱速率、真空度穩(wěn)定性、抽氣速率等等。
綜合看來,我國的凍干機設備的發(fā)展前景還是非常廣闊的。
隨著冰不斷升華汽體的移走,也帶走物料的熱量,使物料溫度(冰溫)持續(xù)走低,從而引汽冰的飽和蒸汽壓降低,升華速度放慢。為保持一定的升華速率,就不斷給物料補充熱量。熱量補充太少會降低升華速率,熱量補充太快會引起冰的溶化,導致物料塌陷凍干失敗。
凍干機會不會成為家家都有的一個機器? 物隨其名,將物品干燥并且冷凍的一種機器,而一次偶然的發(fā)現,有可能將凍干機推入家用電器的行列。
凍干機是在真空下利用極低溫轉高溫進行加工操作的機械,運用得當可以增強人們的生產能力。但是,這類機械由于其特殊性也存在一定的危險性,那么,在日常生產中,操作凍干機需要注意哪些事項呢?
所謂凍干機的自動控制應該包括二個部分,一是凍干機的各設備按凍干工藝要求在規(guī)定的時間自動走停,二是凍干箱板層溫度按凍干曲線要求自動跟蹤,整個凍干進程不需要人工操作,當然如果需要也可進行人工干預。但有些凍干機的自動控制是不完全的,僅能自動跟蹤凍干曲線,其余部分需人工操作。
有些凍干機的自動控制僅能到凍干結束,凍干結束之后的箱內壓塞、冷凝器除霜以及蒸汽消毒不能自動進行,需要人工操作,特別是蒸汽消毒部分,因涉及到許多閥門控制,人工操作比較麻煩,應該選擇自動消毒程序的凍干機。
有些凍干機的自動控制是使用微機,操作、編程方便,顯示的語言是凍干語言,還帶有熒光屏,打印機和軟盤,能同時儲存幾十個凍程序,每個程序內容可顯示,整個程序內容可由打印機打出。而有凍干機的自動控制使用的是一種儀表,操作、編程均較麻煩,可儲存的凍干程序也較少。
。 物質在干燥前始終處于低溫(凍結狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現象,避免了由水蒸氣產生泡沫、氧化等。干燥物質呈干海綿多孔狀,體積基本不變,極易溶于水而恢復原狀。在大程度上防止干燥物質的理化和生物學方面的變性。 冷凍干燥機系由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將燥的物品先凍結到三相點溫度以下,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。物料經前處理后,被送入速凍倉凍結,再送入干燥倉升華脫水,之后在后處理車間包裝。真空系統為升華干燥倉建立低氣壓條件,加熱系統向物料提供升華潛熱,制冷系統向冷阱和干燥室提供所需的冷量。
本設備采用輻射加熱,物料受熱均勻;采用捕水冷阱,并可實現快速化霜;采用真空機組,并可實現油水分離;采用并聯集中制冷系統,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。欣諭儀器網 對凍干制品的質量要求是:生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結構牢固、溶解速度快,殘余水分低。要獲得的制品,對凍干的理論和工藝應有一個比較全面的了解。
凍干機凍干機應用
真空冷凍干燥技術在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學和農副產品深加工等領域有著廣泛的應用。
藥品冷凍干燥包括西藥和兩部分。西藥冷凍干燥在國內已經得到了一定的發(fā)展,很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設備。在針劑方面,冷凍干燥工藝采用的比較多,提高了藥品質量和儲存期限,給醫(yī)患雙方都帶來了利益。但目前凍干藥品的品種不多,產品價格高,干燥工藝不。在中面,目前還只局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干,大量的中成藥還沒有采用凍干工藝,與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”,改變了的熬制方法,解決了不能制成針劑或片劑的傳統,也解決了不治急病的難題,因此我國凍干工藝及產品的研究很有潛力可挖。
在生物技術產品領域,凍干技術主要用于血清、血漿、、酶、抗生素、等藥品的生產;生物化學的檢查藥品、學及學的檢查藥品;血液、、動脈、骨骼、皮膚、角膜、組織及各種長期保存等。
凍干機凍干機的種類
凍干機間歇式凍干設備
間歇式凍干設備適合多品種小批量生產,特別是在食品領域適用于季節(jié)性強的食品生產。采用單機操作,如果一臺設備發(fā)生故障,不會影響其它設備的正常運行。間歇式凍干設備便于控制物料干燥時不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設備的加工制造和維修保養(yǎng)易于進行。但由于裝料、卸料、起動等操作占用時間較多,因此設備利用率低,生產效率也不高。
凍干機連續(xù)式凍干設備
近年來,國內外開始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設備。連續(xù)式設備的特點是適于品種單一而產量龐大、原料充足的產品生產,特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產。連續(xù)式設備容易實現自動化控制,簡化了人工操作和管理,其主要缺點是成本高。
凍干機優(yōu)點
干燥的方法多種多樣,如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的溫度下進行。干燥所得的產品一般都存在體積縮小、質地變硬的問題,易揮發(fā)的成分大部分會損失掉,一些熱敏性的物質發(fā)生變性、失活,有些物質甚至發(fā)生了氧化。因此,干燥后的產品與干燥前相比,在性狀上有很大的差別。
凍干法則基本上在0℃以下進行,即在產品凍結的狀態(tài)下進行,解析干燥的時候一般不超過60℃。在真空條件下,當水蒸汽直接升華出來后,藥物剩留在凍結時的冰架中,形成類似海綿狀疏松多孔架構,因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前,只要加入用水,又會立即溶解。
凍干法則基本上在0℃以下進行,即在產品凍結的狀態(tài)下進行,解析干燥的時候一般不超過60℃。在真空條件下,當水蒸汽直接升華出來后,藥物剩留在凍結時的冰架中,形成類似海綿狀疏松多孔架構,因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前,只要加入用水,又會立即溶解。
凍干機相對常規(guī)方法,凍干法具有如下優(yōu)點:
* 許多熱敏性的物質不會發(fā)生變性或失活。
* 在低溫下干燥時,物質中的一些揮發(fā)性成分損失很小。
* 在凍干過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能保持原來的性狀。
* 由于在凍結的狀態(tài)下進行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結構,不會發(fā)生濃縮現象。
* 由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態(tài)存在,原來溶于水中的無機鹽類溶解物質被均勻地分配在物料之中。升華時,溶于水中的溶解物質就析出,避免了一般干燥方法中因物料內部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現象。
* 干燥后的物質疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而完全,幾乎立即恢復原來的性狀。
* 由于干燥在真空下進行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質得到了保護。
* 干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后產品能長期保存而不致變質。
* 因物料處于凍結狀態(tài),溫度很低,所以供熱的熱源溫度要求不高,采用常溫或溫度不高 的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時,干燥室不需絕熱,不會有很多的熱損失,故熱能的利用很經濟。
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凍干機主機的選擇
真空系統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隔開。真空系統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。真空系統的真空度的高低直接影響制品的升華速率,真空系統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、真空系統主要部件1.旋片式真空泵轉子以一定的偏心裝在泵殼內并與泵殼內表面的固定面靠近,在轉子槽內裝有兩個(或兩個以上)旋片。當轉子旋轉時,旋片能沿其徑向槽往復滑動且與泵殼內壁始終接觸。旋片隨轉子一起旋轉,可將泵腔分成幾個可變容積。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變容真空泵。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,是一種旋轉式容積真空泵,二個8字型轉子與泵腔保持一定的間隙,通過一對同步反向旋轉齒輪使二個轉子在泵腔內旋轉時互相不接觸并保持一定間隙。羅茨泵工作時,由于轉子和泵腔、轉子和轉子之間有一定的間隙(0.1-0.15mm),互相不接觸,允許轉子高速轉動,具有很大的抽速。但一般不能直接抽大氣壓。部分的泵由于的設計,可以在大氣壓下啟動。但出于對泵的保護,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,在觸摸屏直接顯示出真空度的讀數?,F在觸摸屏能顯示的讀數為0.1-999.9Pa。另外,該規(guī)管既能承受負壓力也能承受正壓力。二、日常維護項目1.公用工程檢查供電電源正常(3相電源電壓應在規(guī)定值的±10%以內),接線完整,接地良好。2.真空泵檢查嚴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象,如果有則采用相應的固定措施;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,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不使用,應關閉電源和冷卻水供應;如果泵在凍干工藝結束后直接關閉,水汽可能殘存在泵體內。如果泵長期處于關閉狀態(tài),這些液體可能會腐蝕泵的機械結構,可能會造成泵無法再啟動。建議泵在調試結束后空轉半小時左右。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氣口處判斷。把拆下,用手堵住進氣口,有氣往里吸閥沒得電,反之得電;關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閉的嚴。4.真空泵換油擰開排油閥,將泵體油箱抬高讓真空泵內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),沖洗真空泵腔內部。接著開動真空泵運轉1min左右,再關真空泵,將注入的新油放出,若放出的油仍不干掙,應繼續(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,向真空泵內加入新的真空泵油,使油面達到油標線,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,以產生一個足夠的內部壓強,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的冷凍油型號一致,冷凍油混用可能導致真空泵潤滑不良或油品變質;啟動真空泵后應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:掌握凍干機真空系統的主要部件、日常維護項目、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。真空系統的故障可能無法提供滿足生產要求的真空度導致凍干產品的凍干失敗,掌握凍干機真空系統故障診斷的方法和解決方案,才能在時間快速恢復真空系統的正常運行,確保制藥工藝的良好運行。