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冻干机的控制系统的工作原理,包括从总电源线接入,各种压力继电器,温度继电器,到PLC控制

一套完整的冻干系统由干燥箱、真空冷凝器、热交换系统、制冷系统、真空系统和仪表自控系统六大部分组成,冻干机这六大系统完全在计算机的控制和监控之下,首先药液在干燥箱内被冷却冻结,溶剂(通常是水)被冻结成冰晶体,药物散布在这一晶体结构中,在维持冻结状态的条件下,用抽真空的方法降低制品周围的压力,当它低于该温度下水的饱和蒸气压时,冰直接升华成为气体。升华的同时,还伴随着解吸附作用,从而可以除去制品中的结晶水、游离水和部分其它溶剂,随着升华的进行,水分和能量同时减少,为保持一定的升华速度,需要供给一定的热量。使制品处于“匀速升华”的被干燥状态。但供给的热量必须严加控制,决不能使制品升温到出现局部熔融或液化的程度。当冰全部升华后,需将制品的温度逐步升高,以除去产品表面残余的吸附水,这一过程需持续进行,直至冻干剂的水分含量减少到规定的指标要求。

简要工艺流程

冻干制剂装箱→干燥箱降温→真空冷凝器降温→降至设定温度,开始抽真空→真空度达到设定值,开始加热→加热到设定温度,冻干过程结束→冻干制剂出箱。

4 硬件系统 1:USP电源 TAK(山特)HT-3000型USP

电源系统组成:

2:电器柜

所用低压电器元件为AB公司

3:控制柜

带24点记录仪{chino}

4:温度和真空测量元件

(1)温度元件:采用PT-100铂热电阻[进口]

(2)真空元件:MKS真空计1个,(3)可在位消毒。

5:计算机

51 计算机硬件

CPU:英特尔® 奔腾4® 处理器20 GHz

硬盘:80G 7200转硬盘

内存:DDR256MB(400)

显示器:联想17"高亮纯平显示器

主板:稳定低温:

光驱:16X DVD

显 示 卡: 高性能集成3D图形加速显卡

键盘:101功能键盘

鼠标: 光电鼠标

52 计算机硬件系统优势

一键恢复: 即使是由于病毒、误操作等原因导致系统 崩溃,也仅需一键便可恢复系统到出厂状态,简捷快速,让您安全无忧地使用和维护电脑。

采用联想独有的虹吸式大排量双风道结构设计,并使用智能温控静音电源和双滚轴静音风扇,保证了系统的散热,使电脑可以长时间安全稳定运行。

成熟系统: 采用主流的成熟系统架构,保障系统运行稳定。

以上所述都保证计算机系统稳定运行,同时也保证了冻干机正常稳定运行,提高产品的质量。

6:打印机

(HP)惠普彩色打印机

7:外围控制设备

压缩机1#,压缩机2#,压缩机3#,真空泵,在线灭菌系统 ,在线清洗系统,液压。

硬件系统组成图

5 软件系统

1 控制系统

PLC的梯形图支持软件

2 计算机系统

Windows 98 , Visual Basic 60 , 金山毒霸2004, 冻干机自动控制软件PLCCON, Office 2002。

3 通讯方式

计算机与控制终端之间的数据传送采用串行通讯方式。串行通讯接口采用RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C),它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间 串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。接口的物理结构 RS-232-C接口连接器使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端设备与PC机连接的RS-232-C接口,需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。采用DB-9的9芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。

运行控制

用先进的信号采样和数字信号处理技术,抗干扰能力强,脉冲记录准确,智能电子仪表进行模拟量采集,能自动或经运行人员的召唤实时显示冻干机各部位运行实时信息;根据预先设置的参数实时控制冻干机各个系统正常运行。

运行监视

  当遥测量越限或遥信量变位时,发出音响报警,并自动推出相关画面,记录并显示报警信息 ,自动关闭冻干机相应系统的运行。

  打印功能

  可定时和召唤打印冻干曲线;随机实时打印曲线记录。

安全管理

  故障录波和谐波分析功能

6运行方式

系统具有全自动控制和手动控制两种方式

(1)手动控制

手动操作前,应将自动控制柜上的电源总开关投向“手动”位置,再将触摸屏冻干操作界面上的“手动冻干” 触摸开关投向“开”的位置。即可进行手动冻干操作。手动操作时操作人员根据产品工艺条件实时控制机器的运行。

(2)全自动控制

全自动控制操作前,应将自动控制柜上的电源总开关投向“手动”位置,预先根据产品工艺条件设置相关参数,运行相应程序,操作人员不用实时控制,只要观看计算机屏幕,计算机控制冻干机运行。

7系统的进入和退出

(1)系统的进入

打开计算机和显示器电源开关后,待出现Windows98窗口后,双击“冻干程序”,PLCCON开始启动,首先出现的是“北京速原真空技术有限公司”标记画面,下方显示有“继续” “退出” ,单击“继续”出现密码输入窗口,要求输入密码,此密码只有操作人员知道,输入密码后进入“冻干机管理系统”画面,此时可进行相应的操作。

(2)系统的退出

双击“冻干程序”,PLCCON开始启动,首先出现的是“北京速原真空技术有限公司”标记画面,下方显示有“继续” “退出”,单击“退出”即可退出系统,进入主操作界面以后,单击“退出”菜单可退出。

8系统的运行

81密码

811初级密码的设定

操作密码共设三级,初级密码供一般人使用,该级密码只允许操作人员调用冻干曲线运行,不能进行编制、修改等操作。中级密码供管理人员使用,高级密码由开发人员掌握。下级密码可被上级密码修改。

修改密码时,在口令输入画面上点击修改密码前的小方框,里面出现对勾,在输入正确的中级密码,点击确定按扭,进入修改密码画面。通过点击密码标题,选择要修改的密码级别,键入新密码,按确定和继续,密码修改完毕。若输入错误,点击键盘上的密码级别,删除原有输入,重新输入即可。

812中级密码的管理

中级密码供管理人员编制、修改及删除冻干曲线,查询、打印冻干记录,实时修改冻干曲线等,为管理员密码。

82冻干程序

821 冻干程序编制

8211冻结

A)冻结温度的设定

在程序编制下,点击编制程序中结束温度文本框,通过键盘填写所需的冻结结束温度。

B)到达冻结温度时间的设定

在程序编制下,点击编制程序中运行时间文本框,通过键盘填写到达所需的冻结结束温度所需的运行时间。

C)冻结区段的结束方式

在程序编制下,点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头,选择程序所需的结束方式(自动或手动),系统默认结束方式为自动。

8212 保冷

A)保冷温度的设定

在程序编制下,点击编制程序中结束温度文本框,通过键盘填写所需的保冷温度。

B)保冷时间的设定

在程序编制下,点击编制程序中运行时间文本框,通过键盘填写保冷所需的运行时间。

C)保冷区段的结束方式

在程序编制下,点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头,选择程序所需的结束方式(自动或手动),系统默认结束方式为自动。

8213 冷阱制冷

A)冷阱温度的设定

冻干过程中冷阱温度不需设定

B)冷阱制冷时间的设定

冷阱制冷时间不需设定,原则上越快越好。

C)冷阱区段的结束方式

冷阱制冷时序控制的结束区段结束方式为冷阱制冷区段的结束方式,不需另行设定。

8214真空运行

A)真空运行的时间

真空运行的时间不需设定。

B)真空运行区段结束的方式

真空控制时序控制的结束区段结束方式为真空运行区段的结束方式,不需另设定。

8215 主干燥

a) 主干燥温度的设定

在程序编制下,点击编制程序中结束温度文本框,通过键盘填写所需的主干燥结束温度。

b) 升华速度的确定

根据升华速度计算出运行时间,在程序编制下,点击编制程序中运行时间文本框,通过键盘填写运行时间。

c) 主干燥中真空度的干预

在系统运行下,点击修改参数菜单,出现修改参数画面。输入密码(需中级密码),按密码确认。点击真空继电器,画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据,修改加热继电器的上限或下限值,按确认,在回答确认提示后,完成真空度干预。

d) 主干燥中真空度的控制

在程序编制下,分别点击真空继电器中加热控制上限和下限文本框,通过键盘填写程序所需的真空度值,单位为毫巴。

e) 主干燥中时间的设定

在程序编制下,点击编制程序中运行时间文本框,通过键盘填写主干燥区段所需的运行时间。

f) 主干燥区段结束的方式

在程序编制下,点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头,选择程序所需的结束方式(自动或手动),系统默认方式为自动。

8216 解释干燥

a)解析干燥速度的设定

根据解析干燥速度计算出运行时间,在程序编制下,点击编制程序中运行时间文本框,通过键盘填写运行时间。

b) 解析干燥温度的设定

在程序编制下,点击编制程序中结束温度文本框,通过键盘填写所需的解析干燥结束温度。

c)解析干燥中真空度的干预

在系统运行下,点击修改参数菜单,出现修改参数画面。输入密码(需中级密码),按密码确认。点击真空继电器,画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据,修改加热控制继电器的上限或下限值,按确认,在回答确认提示后,完成真空度干预。

d)解析干燥中真空度的控制

在程序编制下,分别点击真空继电器中加热控制上限或下限文本框,通过键盘填写程序所需的真空度值,单位为毫巴。

e)解析干燥时间的设定

在程序编制下,点击编制程序中运行时间文本框,通过键盘填写解析干燥区段所需的运行时间。

f)解析干燥区段结束的方式

在程序编制下,点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头,选择程序所需的结束方式(自动或手动),系统默认结束方式为自动。

8217 冻干终点

a)冻干终点判断功能的选择

在程序编制下,在终点判断中冻干终点判断前面复选框打勾,即选择冻干终点判断功能,反之,取消冻干终点判断功能。

b)冻干终点真空升率的设定

在程序编制下,点击终点判断中判断时间压力升值文本框中,通过键盘输入所需的冻干终点真空升率。

c)冻干终点判断的间隔时间

在程序编制下,点击终点判断中返回冻干时间本框中,通过键盘输入所需的冻干终点判断间隔时间。

d)冻干终点判断的判断时间

在程序编制下,点击终点判断中终点判断时间本框中,通过键盘输入所需的冻干终点判断时间。

e)冻干终点判断的起点真空度

在程序编制下,点击终点判断中判断起点真空度本框中,通过键盘输入所需的冻干终点判断起点真空度。

822 冻干程序修改操作

在主菜单下,点击修改框,进入程序管理器。点击左边程序列表中要修改的程序名,按确认,然后按修改,进入程序编制画面,对所选程序进行修改。

程序修改后,必须重新保存。按保存菜单,在程序管理器下,输入程序名,点击确认。若是新程序,要求一段提示文字,若是旧程序,直接按保存即可。

823 冻干程序打印下载操作

在程序编制下,确定程序无误后,点击打印,打印全部程序。点击菜单中的曲线,观察全部冻干曲线和编程继电器程序。点击打印,打印冻干曲线和编程继电器。

824 冻干程序删除操作

在主菜单下,点击删除框,进入程序管理器。点击左边程序列表中要删除的程序名,按确认,然后按删除,删除所选程序。

83 冻干运行操作

831 程序调出

在主菜单下,初级密码进入点击查询,中级密码进入点击修改框,进入程序管理器。点击左边程序列表中要查看的程序名,按确认,然后按查询或修改,调出查看或修改的程序,标题显示程序名。

832 程序运行

运行登录表是开车前的操作记录,需要填写药品名称、生产日期、程序名称、药品装量和生产人员。按下确认后,自动形成生产记录名称,它是由药品名称加上生产日期组成的。因此,必须注意在填写药品名称时,不超过三个字符。

运行登录表填写完毕,点击运行,需等待1分钟,调用的程序下传控制器后,出现系统运行画面。点击菜单中的起动,自动运行正式开始。

注意:在系统运行画面下,操作任何菜单命令,都需要检验密码,其中强制复位命令需要高级密码。

当程序运行到操作方式设定为手动的区段结束时,右上角出现手动操作提示,程序不再进展,直至点击结束手动操作为止。

当故障报警发生时,右上角出现报警提示,显示报警设备,直至故障消失。

当全部程序运行完毕,画面中央出现运行结束标志。

833 运行中的冻干数据记录

每个生产记录包括运行记录、报警记录和参数修改记录。可通过点击右上角的记录标题查看。

运行记录第一行记录的是运行登录表,依次为开始年月日、时间、药品名、运行时间、程序名、装量、操作人员和记录名。以后每3分钟记录一次生产数据。点击横向和纵向的小箭头或滑动纵向滑块,可使记录移动。

当报警发生时,故障发生的年月日、时间及报警信息记入报警记录,当报警解除时,同样记录以上信息。

所有修改参数记录在修改记录里。

834 运行中的冻干曲线记录

在系统运行画面下,可以查看正在运行的程序曲线。在积累了一定运行数据(约30分钟)后,可查看运行趋势图。可显示5个参数(设定温度,流体温度,冷阱温度,两个产品温度)的运行曲线。

835运行中温度设定的调整

点击修改参数菜单,出现修改参数画面。输入密码,按密码确认。点击修改温度,即修改当前运行区段的冻干曲线设定值。点击修改温度后,出现修改温度画面。画面给出当前区段及当前温度设定值,填写修改数据,按确认,出现确认提示。(如不确认,按取消键。)按确认键后,右上角出现人工干预操作提示。在不结束人工干预前,设定温度始终保持在显示温度上。结束此状态,点击结束人工干预菜单。

836 干燥中真空调节值的调整

点击修改参数菜单,出现修改参数画面。输入密码(需中级密码),按密码确认。点击真空继电器,即修改真空继电器的上限和下限值。画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据,修改真空度调节1或真空度调节2继电器上的上限或下限值,按确认,在回答确认提示后,完成修改。

837 干燥中真空保护值的调整

点击修改参数菜单,出现修改参数画面。输入密码(需中级密码),按密码确认。点击真空继电器,即修改真空继电器的上限和下限值。画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据,修改冷冻控制继电器的上限或下限值,按确定,在回答确认提示后,完成修改。

838 冻干曲线区段的缩短

点击修改参数菜单,出现修改参数画面。输入密码(需中级密码),按密码确认。点击区段进展,即中断当前区段操作,进展到下一区段。若连续执行区段进展,在执行后,需要等待一段时间,待右上角显示的当前区段改变后,才可执行下一命令。如果正在进行人工干预温度,则不允许区段进展。

839 运行中冻干终点判断数据的调整

点击修改参数菜单,出现修改参数画面。输入密码(需中级密码),按密码确认。点击终点判断,出现修改终点判断画面,画面显示原设定数据,输入需修改的数据,按确认,在回答确认提示后,完成修改。注意:修改时间在下一次判断时有效。

8310 冻干结束时的操作

当全部程序运行完毕,画面中央出现运行结束标志。点击运行画面中结束,密码确认后结束程序运行。

冻干机原理是什么

编辑本段冻干机原理

冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程 冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。 物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状,体积基本不变,极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。 冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。它的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下,然后在真空条件下使物品中的固态水份(冰)直接升华成水蒸气,从物品中排除,使物品干燥。物料经前处理后,被送入速冻仓冻结,再送入干燥仓升华脱水,之后在后处理车间包装。真空系统为升华干燥仓建立低气压条件,加热系统向物料提供升华潜热,制冷系统向冷阱和干燥室提供所需的冷量。 本设备采用高效辐射加热,物料受热均匀;采用高效捕水冷阱,并可实现快速化霜;采用高效真空机组,并可实现油水分离;采用并联集中制冷系统,多路按需供冷,工况稳定,有利节能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。欣谕仪器网 对冻干制品的质量要求是:生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快,残余水分低。要获得高质量的制品,对冻干的理论和工艺应有一个比较全面的了解。冻干工艺包括预冻、升华和再冻干三个分阶段。合理而有效地缩短冻干的周期在工业生产上具有明显的经济价值。

一 制品的冻结

 溶液速冻时(每分钟降温10~50℃),晶粒保持在显微镜下可见的大小;相反慢冻时(1℃/分),形成的结晶肉眼可见。粗晶在升华留下较大的空隙,可以提高冻干的效率,细晶在升华后留下的间隙较小,使下层升华受阻,速成冻的成品粒子细腻,外观均匀,比表面积大,多孔结构好,溶解速度快,便成品的引湿性相对也要强些。 药品在冻干机中预冻在两种方式:一种是制品与干燥箱同时降温,;另一种是待干燥箱搁板降温至-40℃左右,再将制品放入,前者相当于慢冻,后者则介于速冻与慢冻之间,因而常被采用,以兼顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是制品入箱时,空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上,而在升华初期,若板升温较快,由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。此现象在夏季尤为显著。 制品的冻结处于静止状态。经验证明,过冷现象容易发生至使制品温度虽已达到共晶点。但溶质仍不结晶,为了克服过冷现象,制品冻结的温度应低于共晶点以下一个范围,并需保持一段时间,以待制品完全冻结。

二升华的条件与速度

 冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华;比制品温更低的凝结器对水水蒸气的抽吸与捕获作用,则是维护升所必需的条件。 气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程,它与压力成反比。在常压下,其值很小,升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面,因而升华速度很漫。随着压力降低133Pa以下,平均自由程增大105倍,使升华速度显著加快,飞离出来的水分子很少改变自己的方面,从而形成了定向的蒸汽流。 真空泵在冻干机中起着抽除永久气体的作用,以维护升华所必需的低压强。1g水蒸气在常压下为125L而在133Pa时却膨胀为10000升,普通的真空泵在单位时间内抽除如此大量的体积是不可能的。凝结器实际上形成了专门捕集水蒸气的真空泵。 制品与凝结的温度通常为-25℃与-50℃。冰在该温度下的饱和蒸汽压分别为633Pa与11Pa,因而在升华面与冷凝面之间便产生了一个相当大的压力差,如果此时系统内的不凝性气体分压可以忽略不计,它将促使制品升华出来的水蒸气,以一定的流速定向地抵达凝结器表面结成冰霜。 冰的升华热约为2822J/克,如果升华过程不供给热量,那末制品只有降低内能来补偿升华热,直至其温度与凝结器温度平衡后,升华也就停止了。为了保持升华与冷凝来的温度差,必须对制品提供足够的热量。

三升华过程

 在升温的第一阶段(大量升华阶段),制品温度要低于其共晶点一个范围。因此搁板温要加以控制,若制品已经部分干燥,但温度却超过了其共晶点,此时将发生制品融化现象,而此时融化的液体,对冰饱和,对溶质却未饱和,因而干燥的溶质将迅速溶解进去,最后浓缩成一薄僵块,外观极为不良,溶解速度很差,若制品的融化发生在大量升华后期,则由于融化的液体数量较少,因而被干燥的孔性固体所吸收,造成冻干后块状物有所缺损,加水溶解时仍能发现溶解速度较慢。 在大量升华过程,虽然搁板和制品温度有很大悬殊,但由于板温、凝结器温度和真空温度基本不变,因而升华吸热比较稳定,制品温度相对恒定。随着制品自上而下层层干燥,冰层升华的阻力逐渐增大。制品温度相应也会小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此时90%以上的水分已除去。大量升华的过程至此已基本结束,为了确保整箱制品大量升华完毕,板温仍需保持一个阶段后再进行第二阶段的升温。剩余百分之几的水分称残余水分,它与自由状态的水在物理化学性质上有所不同,残余水分包括了化学结合之水与物理结合之水,诸如化合的结晶水结晶、蛋白质通过氢键结合的水以及固体表面或毛细管中吸附水等。由于残余水分受到某种引力的束缚,其饱和蒸汽压则是不同程度的降低,因而干燥速度明显下降。虽然提高制品温度促进残余水分的气化,但若超过某极限温度,生物活性也可能急剧下降。保证制品安全的最高干燥温度要由实验来确定。通常我们在第二阶段将板温+30℃左右,并保持恒定。在这一阶段初期,由于板温升高,残余水分少又不易气化,因此制品温度上升较快。但随着制品温度与板温逐渐靠拢,热传导变得更为缓慢,需要耐心等待相当长的一段时间,实践经验表明,残余水分干燥的时间与大量升华的时间几乎相等有时甚至还会超过。欣谕仪器 网

四冻干曲线

 将搁板温度与制品温度随时间的变化记录下来,即可得到冻干曲线。比较典型的冻干曲线系将搁板升温分为两个阶段,在大量升华时搁板温度保持较低,根据实际情况,一般可控制在-10至+10之间。第二阶段则根据制品性质将搁板温度适当调高,此法适用于其熔点较低的制品。若对制品的性能尚不清楚,机器性能较差或其工作不够稳定时,用此法也比较稳妥。 如果制品共晶点较高,系统的真空度也能保持良好,凝结器的制冷能力充裕,则也可采用一定的升温速度,将搁板温度升高至允许的最高温度,直至冻干结束,但也需保证制品在大量升华时的温度不得超过共晶点。 若制品对热不稳定,则第二阶段板温不宜过高。为了提高第一阶段的升华速度,可将搁板温度一次升高至制品允许的最高温度以上;待大量升华阶段基本结束时,再将板温降至允许的最高温度,这后两种方式虽然使大量的升华速度有一些提高,但其抗干扰的能力相应降低,真空度和制冷能力的突然降低或停电都可能会使制品融化。合理而灵活地掌握第一种方式,仍是目前较常用的方式

国内知名品牌:上海欣谕XY

真空冷冻机哪家比较好

干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。干燥的方法许多,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品,一般是体积缩小、质地变硬,有些物质发生了氧化,一些易挥发的成分大部分会损失掉,有些热敏性的物质,如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力,干燥后的物质不易在水中溶解等。因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。

而冷冻干燥法不同于以上的干燥方法,产品的干燥基本上在0℃以下的温度进行,即在产品冻结的状态下进行,直到后期,为了进一步降低产品的残余水份含量,才让产品升至0℃以上的温度,但一般不超过40℃。

冷冻干燥就是把含有大量水分物质,预先进行降温冻结成固体,然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来,而物质本身剩留在冻结时的冰架中,因此它干燥后体积不变,疏松多孔在升华时要吸收热量。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度,为了增加升华速度,缩短干燥时间,必须要对产品进行适当加热。整个干燥是在较低的温度下进行的。

冷冻干燥有下列优点:

一.冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。

二.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。

三.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装。

四.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。

五.干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。

六.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。

七.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。

因此,冷冻干燥目前在医药工业,食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。

第二节 冻干机的组成和冻干程序

产品的冷冻干燥需要在一定装置中进行,这个装置叫做真空冷冻干燥机,简称冻干机。

冻干机按系统分,由致冷系统、真空系统、加热系统、和控制系统四个主要部分组成。按结构分,由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。图十三是冻干机组成示意图。

冻干箱是一个能够致冷到-40℃左右,能够加热到+50℃左右的高低温箱,也是一个能抽成真空的密闭容器。它是冻干机的主要部分,需要冻干的产品就放在箱内分层的金属板层上,对产品进行冷冻,并在真空下加温,使产品内的水份升华而干燥。

冷凝器同样是一个真空密闭容器,在它的内部有一个较大表面积的金属吸附面,吸附面的温度能降到-40℃以下,并且能恒定地维持这个低温。冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上。

冻干箱、冷凝器、真空管道和阀门,再加上真空泵,便构成冻干机的真空系统。真空系统要求没有漏气现象,真空泵是真空系统建立真空的重要部件。真空系统对于产品的迅速升华干燥是必不可少的。

致冷系统由冷冻机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。冷冻机可以是互相独立的二套,也可以合用一套。冷冻机的功用是对冻干箱和冷凝器进行致冷,以产生和维持它们工作时所需要的低温,它有直接致冷和间接致冷二种方式。

加热系统对于不同的冻干机有不同的加热方式。有的是利用直接电加热法;有的则利用中间介质来进行加热,由一台泵使中间介质不断循环。加热系统的作用是对冻干箱内的产品进行加热,以使产品内的水份不断升华,并达到规定的残余水份要求。

控制系统由各种控制开关,指示调节仪表及一些自动装置等组成,它可以较为简单,也可以很复杂。一般自动化程度较高的冻干机则控制系统较为复杂。控制系统的功用是对冻干机进行手动或自动控制,操纵机器正常运转,以冻干出合乎要求的产品来。

冷冻干燥的程序是这样的:在冻干之前,把需要冻干的产品分装在合适的容器内,一般是玻瓶或安瓶,装量要均匀,蒸发表面尽量大而厚度尽量薄些;然后放入与冻干箱尺寸相适应的金属盘内。装箱之前,先将冻干箱进行空箱降温,然后将产品放入冻干箱内进行预冻,抽真空之前要根据冷凝器冷冻机的降温速度提前使冷凝器工作,抽真空时冷凝器应达到-40℃左右的温度,待真空度达到一定数值后(通常应达到100uHg以上的真空度),即可对箱内产品进行加热。一般加热分两步进行,第一步加温不使产品的温度超过共熔点的温度;待产品内水份基本干完后进行第二步加温,这时可迅速地使产品上升的规定的最高温度。在最高温度保持数小时后,即可结束冻干。

整个升华干燥的时间约12-24小时左右,与产品在每瓶内的装量,总装量,玻璃容器的形状、规格,产品的种类,冻干曲线及机器的性能等等有关。

冻干结束后,要放干燥无菌的空气进入干燥箱,然后尽快地进行加塞封口,以防重新吸收空气中的水份。

在冻干过程中,把产品和板层的温度、冷凝器温度和真空度对照时间划成曲线,叫做冻干曲线。一般以温度为纵坐标,时间为横坐标。冻干不同的产品采用不同的冻干曲线。同一产品使用不同的冻干曲线时,产品的质量也不相同,冻干曲线还与冻干机的性能有关。因此不同的产品,不同的冻干机应用不同的冻干曲线。图十四是冻干曲线示意图(其中没有冷凝器的温度曲线和真空度曲线)。

第三节 共溶点及其测量方法

需要冻干的产品,一般是预先配制成水的溶液或悬浊液,因此它的冰点与水就不相同了,水在0℃时结冰,而海水却要在低于0℃的温度才结冰,因为海水也是多种物质的水溶液。实验指出溶液的冰点将低于溶媒的冰点。

另外,溶液的结冰过程与纯液体也不一样,纯液体如水在0℃时结冰,水的温度并不下降,直到全部水结冰之后温度才下降,这说明纯液体有一个固定的结冰点。而溶液却不一样,它不是在某一固定温度完全凝结成固体,而是在某一温度时,晶体开始析出,随着温度的下降,晶体的数量不断增加,直到最后,溶液才全部凝结。这样,溶液并不是在某一固定温度时凝结。而是在某一温度范围内凝结,当冷却时开始析出晶体的温度称为溶液的冰点。而溶液全部凝结的温度叫做溶液的凝固点。因为凝固点就是融化的开始点(既熔点),对于溶液来说也就是溶质和溶媒共同熔化的点。所以又叫做共熔点。可见溶液的冰点与共熔点是不相同的。共熔点才是溶液真正全部凝成固体的温度。

显然共熔点的概念对于冷冻干燥是重要的,因为冻干产品可能有盐类、糖类、明胶、蛋白质、血球、组织、病毒、细菌等等的物质。因此它是一个复杂的液体,它的冻结过程肯定也是一个复杂的过程,与溶液相似,也有一个真正全部凝结成固体的温度。即共熔点。由于冷冻干燥是在真空状态下进行。只有产品全部冻结后才能在真空下进行升华,否则有部分液体存在时,在真空下不仅会迅速蒸发,造成液体的浓缩使冻干产品的体积缩小;而且溶解在水中的气体在真空下会迅速冒出来,造成象液体沸腾的样子,使冻干产品鼓泡,甚至冒出瓶外。这是我们所不希望的。为此冻干产品在升华开始时必须要冷到共熔点以下的温度,使冻干产品真正全部冻结。

在冻结过程中,从外表的观察来确定产品是否完全冻结成固体是不可能的;靠测量温度也无法确定产品内部的结构状态。而随着产品结构发生变化时电性能的变化是极为有用的,特别是在冻结是电阻率的测量能使我们知道冻结是在进行还是已经完成了,全部冻结后电阻率将非常大,因此溶液是离子导电。冻结是离子将固定不能运动,因此电阻率明显增大。而有少量液体存在时电阻率将显著下降。因此测量产品的电阻率将能确定产品的共熔点。

正规的共熔点测量法是将一对白金电极浸入液体产品之中,并在产品中插一温度计,把它们冷却到-40℃以下的低温,然后将冻结产品慢慢升温。用惠斯顿电桥来测量其电阻,当发生电阻突然降低时,这时的温度即为产品的共熔点。电桥要用交流电供电,因为直流电会发生电解作用,整个过程由仪表记录。(图十六)

也可用简单的方法来测量,如图十五所示。用二根适当粗细而又互相绝缘的铜丝插入盛放产品的容器中,作为电极。在铜电极附近插入一支温度计,插入深度与电极差不多,把它们一起放入冻干箱内的观察窗孔附近,并用适当方法把它们固定好,然后与其他产品一起预冻,这时我们用万用表不断地测量在降温过程中的电阻数值,根据电阻数值的变化来确定共熔点。

把电极引线通过一个开关与万用表相连,可以不分正负极。如果冻干箱没有电线引出接头,则可以用二根细导线从箱门缝处引出,在电线附近涂些真空密封蜡,这样不致于影响真空度。

待温度计降至0℃之后即开始测量并作记录。把万用表的转换开关放在测量电阻的最高档(×1K或×10K)。由于万用表内使用的是直流电,为了防止电解作用,在每次测量完之后要把开关立即关掉,把每一次测量的温度和电阻数值一一记录下来。开始时电阻值很小,以后逐步增高。到某一温度时电阻突然增大,几乎是无穷大,这时的温度值便是共熔点数值。

用这种方法测量的共熔点有一定的误差,因为铜电极处多少有些电解作用。万用表对于高阻值没有电桥灵敏;另外,冻结过程与熔化过程电阻的变化情况并不完全相同,但所测之值仍有实用参考价值。

共熔点的数值从0℃到40℃不等,与产品的品种、保护剂的种类和浓度有关。

冻干机的原理是什么?

国内冻干机最好的是东富龙质量过硬,另外就是售后好。

东富龙目前是国内最大的冻干机设备制造商,在产品生产过程中,东富龙公司对于质量的控制检验的每个环节都具有严苛的标准认定,并形成书面质量报告,为最终系统产品说明书提供科学依据。以质量为生命的东富龙在市场竞争的大潮中勇立潮头,目光长远。

简介:

上海东富龙科技股份有限公司成立于1993年,是一家以医用冻干机及冻干系统的研发、设计、生产、销售和服务为一体的高新技术企业。

公司主营业务为医用冻干机及冻干系统的研发、设计、生产、销售和服务。公司自创立以来,一直专注于冻干系统的行业发展,为制药企业提供专业化、个性化、定制化的冻干系统解决方案。公司为国内最大的冻干机设备制造商,是我国替代进口冻干系统产品的代表企业,报告期内冻干机产销量居国内行业首位。

以上内容参考 —上海东富龙科技股份有限公司

冷冻干燥机冻干机的优势有哪些

冻干机原理:

冻干技术是一种特殊的干燥技术,冻干技术的基本原理是根据水的3相变化。水(H2O)的3相为固态、液态和气态,水的三相之间既可以共存又可以相互转换。

水(H2O)的相平衡图如图1所示,3相点所对应的温度为001℃,水蒸气压为6105×10-4MPa,在此条件下,水、冰、水蒸气3相既共存又互相平衡。

当水蒸汽压大于6105×10-4MPa时,冰会融化为水,水再蒸发为水蒸气,即为蒸发过程;当水蒸汽压小于6105×10-4MPa,冰加热升华为水蒸气,即为升华过程。

冻干机优点:

干燥的方法多种多样,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的温度下进行。

干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题,易挥发的成分大部分会损失掉,一些热敏性的物质发生变性、失活,有些物质甚至发生了氧化。

因此,干燥后的产品与干燥前相比,在性状上有很大的差别。冻干法则基本上在0℃以下进行,即在产品冻结的状态下进行,解析干燥的时候一般不超过60℃。

冷冻干燥机是干燥设备的一种,它主要由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。冷冻干燥机目前随着冻干技术和冷冻干燥机技术的不断发展,冻干在无菌制剂的发展过程中被越来越广泛的应用,尤其是在制药行业,发挥着相当重要的作用。那么小编就来为大家说说冷冻干燥机用途、好处及安全注意事项

食品行业冷冻干燥机常用于果蔬、肉禽、水产、调味品、方便食品及名优特产等干燥,因此冷冻干燥机也称为食品冻干机,保持食品原有的色、香、味、形、新鲜度不变的目的,且复水性好,成品便于储存和运输,费用降低,保存期延长。

药材行业在干燥蜂王浆、人参、龟、鳖、蚯蚓等营养保健品,采用真空冷冻干燥工艺,更好的保留了原有的营养价值,更使人们相信该营养品纯真自然。

制药行业用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等中西药品的脱水与保存。

生物研究利用真空冷冻干燥技术长期保存的血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织和各种器官,在使用时只需供给水份即可再生,仍保持其生物理特性。

冷冻干燥机的好处

1、冷冻干燥在低温下进行因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此冷冻干燥机在医药上得到广泛地应用。

2、由于在冻结的状态下进行干燥因此体积几乎不变保持了原来的结构不会发生浓缩现象。

3、冷冻干燥机干燥后的物质疏松多孔呈海绵状加水后溶解迅速而完全几乎立即恢复原来的性状。

4、由于冷冻干燥机干燥在真空下进行氧气极少因此一些易氧化的物质得到了保护。

5、冷冻干燥机在低温下干燥时物质中的一些挥发性成分损失很小适合一些化学产品药品和食品干燥。

6、在冷冻干燥过程中微生物的生长和酶的作用无法进行因此能保持原来的性装7、冷冻干燥机干燥能排除95-99%以上的水份使干燥后产品能长期保存而不致变质。

8、由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在,原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中;

9、冷冻干燥机干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状;

10、由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质进行干燥得到了保护。

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