冷凍干燥箱有多種類型,但冷凍干燥箱組成系統(tǒng)是一致的,由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分所組成,主要部件有真空室、物料架、冷凍機、過程冷凝器、真空泵、加熱裝置、控制芯片。
真空室:它由不銹鋼制成,并且內(nèi)部經(jīng)過高度拋光,包含多個置物架,用于放置產(chǎn)品,門具有液壓系統(tǒng)以確保關閉時腔室內(nèi)的高真空度。
物料架:由不銹鋼板制成,根據(jù)不同需求可鍍上不同材料。
冷凍干燥箱組成
• 冷凍機:該系統(tǒng)通過使用壓縮機或液氮來冷卻物料,原理與冰箱一樣這將提供產(chǎn)品冷凍所需的能量,按冷凍方式分為靜態(tài)冷凍、動態(tài)冷凍、離心冷凍、滾動冷凍、旋轉玲凍、氣流冷凍等。
• 過程冷凝器:也稱為捕水器,由冷藏盤管或板組成,可位于腔室外部或內(nèi)部。在干燥過程中,冷凝器捕獲水分,為了提高效率,冷凝器溫度應比初級干燥期間的產(chǎn)品低20℃,并具有除霜機制,以確??諝庵械拇笏魵饬坷淠?。
• 真空泵:按采用的真空系統(tǒng)分:水蒸氣噴射泵型和捕水器加機械泵型兩種,根據(jù)腔室大小,用不同的真空泵。
• 加熱裝置:分為直接加熱和間接加熱,加熱原有多種多樣有油、水、水蒸氣加熱以及電加熱等。在初級和二次干燥階段所需的熱能量由外部熱交換器調(diào)節(jié)。
• 控制系統(tǒng):根據(jù)產(chǎn)品和過程設定溫度、壓力和時間的受控值。冷凍干燥按生產(chǎn)方式分為連續(xù)式和間歇式。按物料的冷凍需求分為凍干合一型和凍干分離型。
幾種加熱類型不同的冷凍干燥箱介紹
• 接觸型冷凍干燥箱:物料與加熱元件通過接觸來提供升華能量,這是一種基本的冷凍干燥箱,主要加熱方式是置物架接觸樣品來加熱,置物架起著重要作用,因為它們在冷凍干燥過程的不同時間表現(xiàn)得像熱交換器,它們連接到硅油系統(tǒng),該系統(tǒng)將在冷凍期間移除熱能并在干燥期間提供熱能。優(yōu)點是易于設置和方便用于樣品分析,缺點是熱量僅從加熱元件傳遞到樣品的一側,熱量傳導不均勻??梢酝ㄟ^使用肋狀托盤使樣品接觸加熱元件的表面積大化,在上下兩個加熱板之間輕微壓縮樣品,或者從上方和下方用加熱網(wǎng)壓縮,可以一定程度上解決這個問題。
• 微波輔助冷凍干燥箱:利用微波更深地滲透到樣品中以加速干燥過程中的升華和加熱過程,由于微波可以產(chǎn)生能夠使樣品室中的氣體變成等離子體的電場,因此該方法的設置和運行可能非常復雜。而且這種等離子體可能會燒壞樣品,因此保持適合真空水平的微波強度勢在必行。產(chǎn)品中的升華速率會影響微波阻抗,其中必須相應地改變微波功率。
• 輻射冷凍干燥箱:使用紅外輻射加熱托盤中的樣品,這種類型的加熱允許使用簡單的平托盤,因為紅外光源可以位于扁平托盤上方以向下輻射到產(chǎn)品上。紅外輻射能使產(chǎn)品表面受到非常均勻的加熱,但穿透能力較小,因此它主要用于非常淺的托盤和均勻的樣品基質。
相關產(chǎn)品
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