凍干機的操作流程通常較為復雜且需要嚴格按照規范進行,以確保凍干效果和設備安全,以下是一般的操作流程:
一、準備工作
1.設備檢查:檢查凍干機的外觀是否有損壞,各部件連接是否牢固。確認制冷系統、真空系統、加熱系統、控制系統等關鍵部分正常運行。查看制冷機的壓縮機潤滑油位是否在正常范圍,檢查真空泵的油位和油質,若不符合要求需及時補充或更換。
2.清潔設備:對凍干機的凍干腔室、冷阱、擱板等部件進行清潔,去除上次使用留下的殘留物和雜質,防止污染本次凍干樣品。可以使用中性清潔劑擦拭,然后用清水沖洗干凈并干燥。
3.物料準備:將要凍干的物料預先處理好,裝入合適的容器中,如西林瓶、托盤等。對于液體物料,需確保其濃度和裝量符合要求;對于固體物料,要保證其均勻分布。同時,根據物料的特性,確定合適的凍干工藝參數,如預凍溫度、預凍時間、升華干燥溫度、解析干燥溫度、真空度等。
二、預凍階段
1.物料裝載:將裝有物料的容器放置在凍干機的擱板上,合理分布,確保物料受熱均勻。關閉凍干腔室門,確保密封良好。
2.啟動制冷系統:設置預凍溫度和預凍時間,啟動制冷系統,使擱板溫度下降,對物料進行預凍。預凍的目的是將物料中的水分凍結成冰,為后續的升華干燥做準備。預凍溫度一般要低于物料的共晶點溫度,預凍時間根據物料的厚度和裝量而定,通常需要數小時。
三、升華干燥階段
1.抽真空:當物料預凍完成后,啟動真空泵,對凍干腔室進行抽真空。隨著真空度的升高,物料中的冰開始升華成水蒸氣。在抽真空過程中,要密切關注真空度的變化,確保達到工藝要求的真空度。
2.加熱升華:逐漸升高擱板溫度,為物料中的冰升華提供熱量。升華干燥過程中,要嚴格控制加熱溫度和速率,避免物料溫度過高導致產品質量下降或出現噴瓶等問題。同時,冷阱溫度要保持在較低水平,以捕集升華出來的水蒸氣。
3.持續監控:在升華干燥階段,持續監控凍干機的各項參數,如真空度、擱板溫度、物料溫度、冷阱溫度等,并做好記錄。根據實際情況,對參數進行適當調整,確保升華干燥過程順利進行。
四、解析干燥階段
1.提高溫度:當物料中的大部分冰升華完畢后,進入解析干燥階段。進一步提高擱板溫度,使物料中殘留的結合水蒸發出來。解析干燥溫度一般要高于升華干燥溫度,但也要根據物料的性質進行合理設置,避免物料發生變性或分解。
2.保持真空度:在解析干燥過程中,繼續保持凍干腔室的真空度,以促進水分的蒸發和排出。同時,要注意冷阱的捕水情況,及時清理冷阱中的冰霜,確保冷阱的捕水能力。
3.終點判斷:通過測量物料的溫度、重量變化或水分含量等指標,判斷解析干燥是否達到終點。當物料的溫度與擱板溫度基本一致,且重量不再變化或水分含量達到規定要求時,解析干燥結束。
五、出料和設備處理
1.解除真空:解析干燥結束后,關閉真空泵,緩慢向凍干腔室中充入干燥的惰性氣體(如氮氣),使腔室內壓力恢復到常壓。
2.取出物料:打開凍干腔室門,取出凍干后的物料。對物料進行檢查,如外觀、含水量、活性等指標,確保產品質量符合要求。
3.設備清潔和維護:對凍干機進行清潔和維護,清理冷阱中的冰霜和殘留物,擦拭凍干腔室和擱板。檢查設備各部件的運行情況,如有異常及時進行維修和保養。關閉凍干機的電源和其他相關閥門,做好設備使用記錄。
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