南京先欧仪器制造有限公司

不同种类冷冻干燥机的选购注意

  冷冻干燥机是实验室常见的低温干燥设备,广泛应用于各种样本的冻干贮藏。其工作原理是在低温条件下,样品中的含水物质转化成固态,然后在真空环境下,水分从固态转化为气态脱离样品。冷冻干燥法具有很多优点,被冷冻干燥的样品不会改变原有的化学、生物特性,易于长期保存,加水后能恢复到冷冻干燥前的形态,是优秀的组织贮存方法,在化工、食品、材料、医药、生物制品等领域广泛应用。

  冷冻干燥机可根据结构和功能分为多种类型,涉及到制冷、真空、热工、机械、流体、电器控制和压力容器等领域的知识,如对冷冻干燥机了解不多,在选购时难免会感到有些困难。南京先欧仪器制造有限公司根据客户可能遇到的问题,为大家介绍一些冷冻干燥机的不同种类,以及选购冷冻干燥机时应注意的技术参数。
  
1.冷冻干燥机的类型

  如今市场上能买到的冷冻干燥机分为很多不同的类型,为了选购合适的冷冻干燥机,我们应先对其种类划分有所了解,再根据需求选择具有相应功能的冻干机。

1)结构类型
  
  钟罩型冻干机:冻干腔和冷阱为分立的上下结构,冻干腔没有预冻功能。该类型的冻干机在物料预冻结束后转入干燥过程时需要人工操作。大部分实验型冻干机都为钟罩型,其结构简单、造价低。冻干腔多数使用透明有机玻璃罩,便于观察物料的冻干情况。
  
  原位型冻干机:冻干腔和冷阱为两个独立的腔体,冻干腔中的搁板带制冷功能,物料置入冻干腔后,物料的预冻、干燥过程无需人工操作。该类型冻干机的制作工艺复杂,制造成本高,但原位型冻干机是冻干机发展方向,是进行冻干工艺摸索的理想选择,特别适用于医药、生物制品及其他特殊产品的冻干。
  
2)功能类型
  
  普通搁板型冻干机:物料散装于物料盘中,适用于食品、中草药、粉末材料的冻干。
 

普通型冷冻干燥机

  
  压盖型冻干机:适合西林瓶装物料的干燥,冻干准备时,按需要将物料分装在西林瓶中,浮盖好瓶盖后进行冷冻干燥,干燥结束后操作压盖机构压紧瓶盖,可避免二次污染、重新吸附水分,易于长期保存。
 

压盖型冷冻干燥机

  
  多歧管型冻干机:在干燥室外部接装烧瓶,对旋冻在瓶内壁的物料进行干燥,这时烧瓶作为容器接在干燥箱外的歧管上,烧瓶中的物料靠室温加热,通过多歧管开关装置,可按需要随时取下或装上烧瓶,不需要停机。
 

  
  带预冻功能型冻干机:物料预冻过程,冷阱作为预冻腔预冻物料,在干燥过程,冷阱为捕水器,捕获物料溢出的水分。带预冻功能的冻干机,冷冻干燥过程物料的预冻、干燥等均在冻干机上完成,冻干机使用效率,节省了低温冰箱的费用。
  
2.选购冷冻干燥机需注意的技术参数

1)冻干面积
  
  冻干面积即冷冻干燥机物料盘所能盛放物料的总面积。用户应根据需求,选择冻干面积合适的冷冻干燥机。所需冻干面积的计算方式为:物料体积/物料盘每层盛放高度,如每批需冻干1.8L(0.0018m3)液体量的物料,物料盘每盘装载厚度10mm(0.01m),则所需冷冻干燥机的物料盘冻干面积为:
  
  A(面积,㎡)=V(体积,m3)/H(高度,m)=0.0018m3/0.01m=0.18㎡
  
2)冷阱盘管温度
  
  冷阱是冷冻干燥机中捕获水分的装置,冷阱盘管温度越低,冷阱的捕水能力越强,但同时冷阱盘管温度越低,对制冷要求越高,机器成本及运转费用也越高。常见的实验室用冷冻干燥机的冷阱温度有-45℃、-60℃、-80℃等几个档次。物料越难以冷冻,应选择的冻干机冷井盘管温度越低。冷阱盘管温度对捕水能力的影响实验表明冷阱盘管温度从-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明显,冷阱盘管温度低于-55℃,冷阱的捕水能力提升不明显。因此,在没有特殊需求的情况下,选用冷阱盘管温度-60℃左右是理想的选择。

3)捕水能力
  
  捕水能力即是捕水器捕获水分的能力,包括捕水速率(kg/h,单位时间内捕水量)、捕水能力(kg/㎡,单位面积内捕水量)、永久性气体的通导能力(l/s,单位时间内通过气体量)等,通常使用单位时间内捕水量,即捕水速率,进行冷冻干燥机捕水能力的主要衡量。市面上常见的实验室用冷冻干燥机的捕水能力为3kg/24h、6kg/24h等,用户可根据需求进行选择。
  
4)降温速率
  
  降温速率是在空载情况下,冷阱温度应在1小时内达到指标规定的最低温度,体现制冷系统的制冷能力。例如,冷阱温度≤-60℃的冻干机,机器从打开制冷开始计时,冷阱温度达到-60℃的时间应不大于1小时。
  
5)极限真空度
  
  极限真空度体现冻干机的泄漏情况及真空泵的抽气效率。冻干箱的真空度,过去的观点认为真空度是越高越好,现在的观点认为真空度应在一个合理的范围之内。真空度太高了,不利于传热,干燥速度反而下降,但无论如何冻干箱的空载极限真空度应达到15Pa。即应选择极限真空度小于15Pa的冷冻干燥机。

6)抽真空时间
  
  冻干箱空载的抽空速度,应在半小时之内从大气压(1.013*10^5Pa)抽到15Pa。
  
7)板层平整度及温度均匀性
  
  板层平整度和搁板温度的均匀性越好,冻干机的产品质量越好。冻干机搁板温度控制有加热器型和中间流体型,采用中间流体控制板层的冻干机搁板温度均匀性和平整度好,这种冻干机板层为空心夹层结构,板层的制冷和加热均通过中间流体在板层内部的流体通道循环来实现,因此板层温度均匀一致。

点击次数:1078  更新时间:2015-10-15 【打印此页】 【关闭