凍干機(jī)凍干過(guò)程較復(fù)雜,且工作狀態(tài)范圍較窄,稍有不慎便會(huì)造成凍干品質(zhì)量下降,因此要求采用自控系統(tǒng)。凍干機(jī)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便,從物料放入按鈕開(kāi)機(jī),速凍真空升華干燥一氣呵成,提示凍干完成后關(guān)機(jī)出料。有關(guān)的溫度、壓力控制點(diǎn)要精心選擇、合理控制,速凍、真空保持、加熱的關(guān)聯(lián)應(yīng)控制恰當(dāng),針對(duì)不同的物料設(shè)置工藝曲線。采用冷阱是為了捕捉水汽,降低真空泵的負(fù)荷,設(shè)計(jì)合理的冷阱基本不會(huì)導(dǎo)致真空泵失效,能耗也低,不過(guò)對(duì)制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)。 凍干機(jī)自動(dòng)上料和卸料系統(tǒng)一般適合在新建生產(chǎn)線中使用。從概念上來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)者先考慮工藝要求的需要,然后選擇合適的系統(tǒng)。另一個(gè)適合用自動(dòng)上料和卸料系統(tǒng)的情況是在已建廠房的擴(kuò)展部分生產(chǎn)一種新藥,在這種情況下,此企業(yè)已經(jīng)投入了生產(chǎn),新生產(chǎn)線只是其產(chǎn)品的一部分,這樣他們就可以充分的利用其它的已有資源來(lái)吸收這種新的技術(shù)。許多制藥廠商一直在考慮添置一套自動(dòng)上料和卸料系統(tǒng),這樣他們?cè)谥圃旃に嚿暇蜁?huì)有一種優(yōu)勢(shì),而且客戶也會(huì)感覺(jué)到這是一種科技,更有利于他們的產(chǎn)品銷量,但是,如果想簡(jiǎn)單的用帶自動(dòng)上料和卸料的凍干機(jī)來(lái)取代現(xiàn)在的正在運(yùn)行的設(shè)備是不可取的,這樣做會(huì)帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn),而且還須因此進(jìn)行相關(guān)的程序和技術(shù)的認(rèn)證。其中較重要的問(wèn)題就是凍干機(jī)和灌裝機(jī)的吻合和隔離,具體會(huì)牽涉到其它很多因素,如產(chǎn)品的產(chǎn)量、地板的平面度、板層的平面度和上料時(shí)板層定位等。
隨著冰不斷升華汽體的移走,也帶走物料的熱量,使物料溫度(冰溫)持續(xù)走低,從而引汽冰的飽和蒸汽壓降低,升華速度放慢。為保持一定的升華速率,就必須不斷給物料補(bǔ)充熱量。熱量補(bǔ)充太少會(huì)降低升華速率,熱量補(bǔ)充太快會(huì)引起冰的溶化,導(dǎo)致物料塌陷凍干失敗。
凍干與通常的曬干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比有如下突出的優(yōu)點(diǎn)。
a.凍干是在低溫下干燥的,不會(huì)使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性,但可使微生物等失去生物活力。這對(duì)于那些熱穩(wěn)定性能差的生物活性制品、生物化學(xué)類制品、基因工程類制品和血液制品等的干燥保存特別適用。
c.在低溫干燥過(guò)程中,微生物的生長(zhǎng)和酶的作用幾乎無(wú)法進(jìn)行,從而能好地保持物質(zhì)原來(lái)的性狀。
d.干燥后體積、形狀基本不變,物質(zhì)呈海綿狀,無(wú)干縮,復(fù)水時(shí)與水的接觸面大,能迅速還成原來(lái)的形狀。
e.因一般是在真空下干燥,故氧氣極少,使易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
f.能除去物質(zhì)中95%~99.5%的水分,制品的保存期長(zhǎng)。
凍干機(jī)的設(shè)計(jì)制造工藝、零部件的選擇與凍干機(jī)的質(zhì)量、可靠性、使用壽命有著直接的關(guān)系。
為了使板層的致冷和加熱溫度均勻一致,目前凍干機(jī)制造廠家大部分采用空心夾層板層,內(nèi)部帶有隔條,由傳溫中間流體循環(huán)在板層之中。老式或落后的制造方法是在板層的上下二塊或其中一塊板上打許多孔,用塞焊法把金屬板與隔條焊接起來(lái),然后機(jī)械加工而成。由于凍干工藝的低溫、真空甚至高溫、受壓的特殊工況,這種焊接方法在使用一定年限后,可能會(huì)在塞焊處滲漏傳溫流體,在真空狀態(tài)下,傳溫流體瞬間霧化,導(dǎo)致凍干品被污染而報(bào)廢。而新式或先進(jìn)的制造方法是上下二塊金屬板均不打孔,使用特殊的內(nèi)焊設(shè)備制造而成,從根本上消除了滲漏的發(fā)生。