相比於傳統的製冷和冷凍方法,凍幹技術在處理過程中需要較少的能源。製冷和冷凍通常需要維持低溫環境,而凍幹過程中,隻需在開始的階段降低溫度。之後,大部分能量消耗用於從產品中除去水分,而不是維持低溫。這種能源效率高的特點使得凍幹技術成為可持續發展的一項重要解決方案。
使用凍幹技術還有助於減少環境汙染。傳統的食品和藥品加工方法往往會產生大量的廢物和汙染物,對環境造成負麵影響。相比之下,凍幹技術是一種相對清潔的生產過程。凍幹機可以將水分轉化為蒸汽,而不會產生有害物質排放。此外,凍幹產品的較長貨架壽命也有助於減少包裝需求和廢棄物產生,進一步減少環境負擔。
實驗室凍幹機是一種用於凍幹(即冷凍幹燥)樣品的設備。凍幹是一種將濕潤的物質冷凍並在減壓條件下去除水分的過程,以保持物質的長期保存和穩定性。實驗室凍幹機通常由冷凍單元、真空係統和控製係統組成。
在實驗室中,科學家經常需要凍幹生物樣品、藥物製劑、食品或其他化學物質,以便在無水條件下進行研究、儲存或運輸。實驗室凍幹機通過控製溫度和壓力,將樣品先冷凍為固體,然後在真空環境下加熱,使水分從固態直接轉變為氣態,繞過液態階段,從而實現快速和有效的凍幹過程。
實驗室凍幹機在科學研究、製藥工業、食品加工和其他領域中被廣泛應用,以確保樣品的質量和穩定性,並延長其保存時間。
其工作原理主要包括三個關鍵步驟:冷凍、真空和升溫。在冷凍階段,物質被快速冷凍至低溫,使水分形成冰晶;接著,在真空環境下,通過升溫,水分從固態直接轉變為氣態,從而達到脫水的效果。這個過程稱為“顯性升華”,因為水分從固態直接轉變為氣態,繞過了液態的中間階段。這種脫水方法能夠更好地保留物質的結構和營養成分,使得凍幹的產品具有更長的保質期和較低的重量。
BIOCOOL實驗室凍幹機係統配置:
1.凍幹自動控製係統:可程序化編程,從凍幹到除霜均程序化控製。
2.板層加溫控製係統:熱循環監視保護,特殊加熱材料,模糊PID控製算法。
3.冷阱除霜係統:熱氟+輔熱除霜方式,安全性能高;除霜速度快,解決了傳統采用浸泡除霜帶來的不便。
4.壓塞係統:壓塞係統可自動上下移動,利於西林瓶壓塞,免除手動壓塞壓力不足及不方便的諸多問題。壓塞部分裝在凍幹機的底部,全部板層升起後,可對箱底底部進行完整清潔。
5.升華結束判定係統:可在升華階段結束後,自動進行升華結束判定,防止升華未結束進入解析階段帶來的凍幹失敗。
6.凍幹終點測試係統:可在解析幹燥階段結束後自動進行凍幹終點測試,確保物質含水率到達標準要求。
7.真空調節係統:升華及解析幹燥過程進行真空度調節,可自由控製幹燥過程的熱量多少,從而實現凍幹的精細要求。
8.脈衝回填係統:可慢速、中速、快速三種回填模式選擇,避免了對於凍幹結束後顆粒狀及絮狀物質充氣產生有效物質被吹跑流失的問題。
9.自動排水係統:排水結束後與真空係統互鎖,避免再次使用忘記關閉排水閥產生的真空係統故障。
10.手自動模式選擇:手動模式用於摸索工藝參數(人為幹預性強),自動模式用於工藝成熟階段,一鍵操作,簡單便捷。
11.數據記錄係統:數據記錄係統多項選擇。
11.1本機內存存儲,最多可存儲3個月。
11.2外存存儲(U盤),存儲數據量與U盤的容量有關係。
11.3PC數據庫存儲,存儲數據量與電腦硬盤可使用容量有關係。
12.監視係統:可手機、電腦實時監視係統任一界麵。溫度,真空度,采集頻率50ms/次。
13.凍幹工藝配方存儲功能:可存儲2000組固定或者用戶自定義凍幹工藝配方。
14.PC遠程監控係統:可遠程監控設備運行狀況,最遠監控距離1.5KM。
15.共晶點測試功能:可離線、在線測試製品的共晶點溫度,可人工或自動分析圖譜。
16.校準功能:可進行溫度及真空度校準,確保長期使用測量值的精確性。
17.凍幹曲線查詢功能:可查詢溫度及真空度曲線,方便工藝優化及凍幹效果驗證。