干燥是非常古老的操作,但粉體和生物制品的加熱干燥常常造成顆粒不可復(fù)原的團(tuán)聚,尤其是在超細(xì)粉體制備方面,液相中的納米顆粒經(jīng)干燥會聚結(jié)為難以分散的團(tuán)塊,這主要是因為普通的顆粒干燥過程中水分在從顆粒間孔道散發(fā),表面張力導(dǎo)致高的附加壓力,將顆粒緊壓在一起成為團(tuán)塊。
而四環(huán)凍干實驗型凍干機(jī)可以避免這一問題,冷凍干燥是先將待干燥凝膠或血液冷凍為固體,再在合理的條件先通過升華作用而使其中的水分氣化而脫除水分,由于冰的氣化過程不會對固體顆粒的聚結(jié)狀態(tài)產(chǎn)生影響,因此可以完好保存原來的顆粒不被壓緊而團(tuán)聚,此外冷凍干燥非常適合處理生物制品,因為它沒有高溫操作,可以防止生物制品變質(zhì)。
四環(huán)凍干實驗型凍干機(jī)可以進(jìn)行一定的干燥作用,在許多地方都有應(yīng)用,那么對于凍干機(jī)中的傳熱方式你了解嗎?
1.固體導(dǎo)熱加熱
將物料放在物料托盤上,物料托盤與加熱架直接接觸,熱量通過物料托盤和物料的冷凍層到達(dá)熱升華界面。在采用接觸傳導(dǎo)加熱的冷凍干燥設(shè)備中,不僅加熱板和托盤具有良好的導(dǎo)熱性,而且加熱板,托盤與材料之間的接觸也非常好,可以提高傳熱效果。熱量均勻分布。 。
2.輻射和微波加熱
輻射是指物體通過電磁波傳輸?shù)哪芰?,可以在真空中進(jìn)行。物料懸掛在上下架子之間,而不與架子直接接觸;熱量通過上下架子輻射到物料表面,然后通過干燥層的熱傳導(dǎo)到達(dá)升華表面。
在輻射加熱冷凍干燥設(shè)備中,不需要使材料,容器(托盤)和架子緊密接觸,這有利于實現(xiàn)整個車輛進(jìn)出干燥室。現(xiàn)在,這種加熱方法已廣泛用于大型冷凍干燥設(shè)備中。
微波加熱也屬于電磁波加熱。但是與輻射加熱不同,微波加熱使用物質(zhì)本身作為加熱元件。無需將熱量從外部傳遞到內(nèi)部,因此材料的中心會迅速升溫。由于微波加熱基本上不受干燥層的影響,熱量可以直接到達(dá)材料的升華表面,因此材料表面與升華界面之間的溫差很小。
3.對流加熱
因為凍干機(jī)是在接近真空的條件下執(zhí)行的。因此,對流換熱的作用很小,但是近年來,循環(huán)壓力法經(jīng)常被用來實現(xiàn)強(qiáng)制對流換熱,以加速一次干燥的過程。所謂循環(huán)壓力法是將真空系統(tǒng)的壓力控制在一定范圍內(nèi)上下波動,以提高傳熱傳質(zhì)的效果。