分析影响冷冻干燥设备速率的各种因素

　　分析影响冷冻干燥设备速率的各种因素

　　在冷冻干燥设备中冷冻干燥的整个过程实际上是一个同时传热传质(水蒸气)的过程。传热传质速率共同影响干燥速率，从而影响整个冷冻干燥循环。所有影响传热传质的因素都会影响干燥速率，简单分析如下:

　　1、材料的形式和组成

　　根据冻干物料的形态通常分为固体和液体。固体的形态和液体的浓度对冻干速率有很大的影响。

　　2、溶解速率

　　冷冻干燥设备冷冻过程中形成的晶体的大小大大影响干燥的速度和干燥产品的溶解速度。速冻和慢冻的区别是:速冻产生的冰晶更小，而慢冻产生的冰晶更大。大冰晶有利于升华，小冰晶不利于升华。快速冷冻导致升华速率低，解吸速率快。冷冻速度慢导致升华速度快，溶解速度慢。

　　3、负载

　　物料在冷冻干燥时，分成容器后，物料的表面积与物料厚度有一定的比例，即冷冻干燥与装料量有关。表面积和厚度小，有利于水的升华，易冷冻干燥，品质理想。在干燥过程中，料盘单位面积的干湿负荷是决定干燥时间的重要因素。一般来说，堆积的物料厚度越薄，传热传质速率越快，干燥时间越短。但如果物料厚度较薄，则单位冻干区每批干燥物料较少，不利于提高单位冻干区面积和单位时间产量。

　　4、干燥室压力

　　干燥室的压力影响传热和传质速率。在传质方面，压力越低越好，而在传热方面，压力越高越好。传质速率主要由升华界面和干燥层表面的温度和压力决定。二是提高在干燥室的真空度，降低干燥层表面的蒸汽压力。

　　5、传热方式

　　按传统的分类可分为:传导加热、对流加热、热辐射加热和介电加热(微波加热)。升华干燥过程涉及热量和质量(水蒸气)的传递，因此哪种传热方式能有效地将热量传递给物料对干燥速率有很大的影响。

　　无论是为了使用安全或者是为了冷冻干燥机的使用寿命，我们都需要在冷冻干燥设备使用过程中注意一些事项：

　　1、制备样品应尽可能扩大其表面积，其中不得含有酸碱物质和挥发性有机溶剂;

　　2、样品完全冻结成冰，如有残留液体会造成气化喷射;

　　3、注意冷度约为零下65度，可以做低温冰箱使用，戴保温手套操作防止冻伤;

　　4、启动真空泵之前，检查出水阀是否拧紧，充气阀是否关闭，有机玻璃罩与橡胶圈的接触面是否清洁无污物，良好密封;

　　5、一般情况下，该机不得连续使用超过48小时;

　　6、样品在冷冻过程中，温度逐渐降低，可以将样品取出回暖一段时间后(仍处于冰冻状态)，继续干燥，以缩短干燥时间。