1樓：科學普及交流
熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。
在開始階段，如果物料溫度相對較高，昇華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著昇華的進行，物料溫度很快就降到與乾燥室蒸汽分壓相平衡的溫度，此時，若沒有外界供熱，昇華乾燥便停止進行。
在外界供熱的情況下，昇華所生成的蒸汽如果不及時排除，蒸汽分壓就會升高，物料溫度也隨之升高，當達到物料的凍結點時，物料中的冰晶就會融化，冷凍乾燥也就無法進行了。
簡介：真空冷凍乾燥技術是將溼物料或溶液在較低的溫度下凍結成固態，然後在真空下使其中的水分不經液態直接昇華成氣態，最終使物料脫水的乾燥技術。
組成：⑴乾燥箱體 有圓筒形及方形兩種主要的形式，各有優點，圓筒形制造容易，但無法利用的空間多；方形則相反，空間利用率高，但製造較困難。
⑵加熱系統 大多數採用輻射傳熱，輻射板由陽極電鍍鋁製成，導熱介質有導熱油，飽和水、二次蒸汽，有機溶劑如丙二醇、甘油等，熱源均系用高壓水蒸汽。
⑶真空系統 採用機械真空泵，有羅茨泵+油封泵及羅茨泵+羅茨泵+大氣噴射+水環泵兩種，兩者主要區別是前者不能抽水蒸汽，因此對冷阱效率要求較高，優點是能耗小，後者則正好相反，能抽吸少量水蒸汽，缺點是能耗較大。
⑷製冷系統 由製冷機組與冷卻排管構成，作水蒸汽捕集器（亦稱冷阱）依其與輻射板元件的相對位置，有如下幾種形式：①底置式：放置在輻射板元件的底部；②側置式：
放置在輻射板元件的兩側；③後置式：放置在輻射板元件的後面；④另置式：放置在輻射板元件不在同一容器內，另外一個容器放置，兩容器之間有一個短而粗的管件連線。
⑸控制系統 有手動控制及自動控制兩大類，自動控制又分儀表自動控制與plc可程式設計序控制兩類。以plc可程式設計序控制最先進，現在已有專用的凍幹程式控制儀問世，是在plc基礎上按凍幹要求而設計的，能自動完成凍幹過程中複雜的控制操作，並且有貯存資料的功能。
2樓：小北
與其它乾燥方法一樣，要維持昇華乾燥的不斷進行，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開始階段，如果物料溫度相對較高，昇華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著昇華的進行，物料溫度很快就降到與乾燥室蒸汽分壓相平衡的溫度，此時，若沒有外界供熱，昇華乾燥便停止進行。
在外界供熱的情況下，昇華所生成的蒸汽如果不及時排除，蒸汽分壓就會升高，物料溫度也隨之升高，當達到物料的凍結點時，物料中的冰晶就會融化，冷凍乾燥也就無法進行了。
供給熱量的過程是一個傳熱過程，排除蒸汽的過程是一個傳質的過程，因此，昇華乾燥過程實質上是一個傳熱、傳質同時進行的過程。自然界中所發生的任何過程都有驅動力，昇華乾燥中的傳熱驅動力為熱源與昇華介面之間的溫差，而傳質驅動力為昇華介面與蒸汽捕集器（或冷阱）之間的蒸汽分壓差。溫差愈大，傳熱速率愈快；蒸汽分壓差愈大，傳質（即蒸汽排除）速率愈快。
凍干時，既要保持產品的優良品質，又要取得較快的乾燥速率。昇華所需要的潛熱必須由熱源通過外界傳熱過程傳送到被幹燥物料的表面，然後再通過內部傳熱過程傳送到物料內冰昇華的實際發生處。所產生的水蒸氣必須通過內部傳質過程到達物料的表面，再通過外部傳質過程轉移到蒸汽捕集器（冷阱）中。
任何一個過程或幾個過程一起都可能成為乾燥過程的「瓶頸」，它取決於凍幹裝置的設計、操作條件以及被幹燥物料的特徵。只有同時提高傳熱、傳質效率，增加單位體積凍幹物料的表面積，才能取得更快的乾燥速率。
水有固態、液態、氣態三種態相。根據熱力學中的相平衡理論，隨壓力的降低，水的冰點變化不大，而沸點卻越來越低，向冰點靠近。當壓力降到一定的真空度時，水的沸點和冰點重合，冰就可以不經液態而直接汽化為氣體，這一過程稱為昇華。
食品的真空冷凍乾燥，就是在水的三相點以下，即在低溫低壓條件下，使食品中凍結的水分昇華而脫去。
真空冷凍乾燥機的工作原理
3樓：匿名使用者
物體乾燥的方法許多，如風乾、晒乾、煮幹、微波乾燥、烘乾、噴霧乾燥和真空冷凍乾燥等。真空冷凍乾燥技術優於其它的乾燥方法，能保留物料原本的色、香、味，以及有效阻止熱敏性的物質，如蛋白質、維生素會發生變性。凍幹後覆水性好，保持了物料的活性。
一、真空冷凍乾燥機工作原理：
1、真空冷凍乾燥機工作原理是利用昇華的原理進行乾燥的一種技術，是將被幹燥的物質在低溫下快速凍結,然後在適當的真空乾燥箱環境下,使凍結的水分子直接昇華成為水蒸氣逸出的過程. 冷凍乾燥得到的產物稱作凍幹物（lyophilizer），該過程稱作凍幹（lyophilization）。
2、物質在乾燥前始終處於低溫(凍結狀態),同時冰晶均勻分佈於物質中,昇華過程不會因脫水而發生濃縮現象,避免了由水蒸氣產生泡沫、氧化等***。乾燥物質呈幹海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶於水而恢復原狀。在最大程度上防止乾燥物質的理化和生物學方面的變性。
二、真空冷凍乾燥機工作原理：（簡化版）
真空冷凍乾燥機工作原理就是將含水物質，先凍結成固態，而後使其中的水分從固態昇華成氣態，以除去水分，從而得到乾燥的物質。
三、真空冷凍乾燥機工作原理：（實踐版）
真空冷凍乾燥機無非就是一種兩臺大冰箱加一個真空泵的結構。其中一個冰箱首先負責把藥品凍成冰塊，然後開動真空泵營造一種低真空的環境。在此減壓環境下，物體的沸點、熔點等熱常數都相應降低，因而，箱內的物質輕微受熱後即能在低溫條件下從固體昇華為氣體。
這些氣體隨即流向另外一個大冰箱，**捉下來重新凝結成冰塊。當物質的水分完全抽乾以後，便完成了一個凍幹過程。
備註：以上幾種冷凍乾燥機工作原理的說法都是正確的，只是不同人理解也不同罷了。上海拓紛真空冷凍乾燥機廠家把它總結起來，便於大家理解。
4樓：微笑著期待
真空冷凍乾燥機和其它乾燥方法一樣，要維持昇華乾燥的不斷進行，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開始階段，如果物料溫度相對較高，昇華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著昇華的進行，物料溫度很快就降到與乾燥室蒸汽分壓相平衡的溫度，此時，若沒有外界供熱，昇華乾燥便停止進行。
在外界供熱的情況下，昇華所生成的蒸汽如果不及時排除，蒸汽分壓就會升高，物料溫度也隨之升高，當達到物料的凍結點時，物料中的冰晶就會融化，冷凍乾燥也就無法進行了。
真空冷凍乾燥機的加熱方式：
①接觸傳熱方式 這是一種最簡單的加熱方法，在乾燥室內設定可加熱的多層擱板，上面放置裝有被幹燥食品的乾燥盤。利用乾燥盤與擱板接觸傳導加熱。在這種情況下。
加熱擱板與乾燥盤，乾燥盤與乾燥食品間不能完全良好地接觸，因此利用這種方法進行加熱時，乾燥時間多少較其它方法長些，但其優點是乾燥是構造簡單，並可充分利用空間。
②複式加熱方式 接觸傳導僅加熱食品的一面，而在本法中被幹燥的食品兩面都與加熱板接觸，因此傳熱良好而可縮短乾燥時間，所採用的方式將被幹燥食品在與加熱板接觸前，先以金屬網狀鋁板夾住，以開啟昇華時水蒸汽的通道並減少其阻力，然後用液壓加上擱板，使之與網狀鋁板接觸，此法優點是可縮短乾燥時間，但為能與上擱板接觸，擱板必須是活動的，因此必須使用液壓裝置，而導致構造複雜，並降低乾燥室的利用率，故裝置費用高昂，此外，對非平面而不定形被幹燥食品，則有不能充分發揮效果的缺點。
③有釘板加熱方式 這是上述複式加熱方式的變形，此法是利用裝有多枚釘子的2片加熱板將被幹燥食品夾在中間以進行加熱，這種方式的加熱接觸面積擴大到被幹燥食品的內部，因而能有效地進行熱供給，利用此方式，乾燥時間可大幅度縮短，這正是被希望的方式，但相反的是，大量處理被幹燥食品時，乾燥前與乾燥後的操作繁雜，需要人力與時間，另外還涉及衛生的問題，因此在實用規模裝置上幾乎都不採用。
④輻射加熱方式 此種方式是將被加熱乾燥的食品置於乾燥盤或乾燥網上，然後插入兩片加熱板之間，使之不與加熱板接觸，而由加熱板輻射來供給熱量，因此加熱板可加熱到容許溫度以上的高溫，而被幹燥食品的溫度則保持在容許溫度之內，這樣可以縮短乾燥時間，且被幹燥食品的形狀若不是定型時也不會有所妨礙。乾燥前後的操作也很容易，特別是在大型連續乾燥裝置中更加有效，已經設計出適當的控制方式，並提高加熱板的輻射能轉換效率，其乾燥時間已縮短至可以與複式加熱相匹敵的程度，因此，該加熱方式已演變成凍幹食品裝置的基本形式。
⑤微波加熱方式 微波照射能使不同形狀的食品內外都得到加熱，大大縮短乾燥時間（約10%～20%）。此外，乾燥室的利用率也較高。儘管微波加熱具有明顯的優點，但是到目前為止還沒有在工業上成功的例子。
這是因為產生微波形式的能量是昂貴的，其費用為蒸汽費用的10～20倍。另外，微波加熱過程很難控制。如果供熱量有餘，會導致昇華介面有少量冰融化，而水的介電常數比冰的介電常數大得多，水將吸收更多的熱量使溫度升高而使更多的冰融化，最終導致乾燥失敗。
⑥紅外線加熱 在乾燥室安裝紅外線發生器產生紅外線輻射。但由於其維持費用相當高，故很少應用於冷凍乾燥食品方面。
綜上所述，各種加熱方法各有其特點。人們在不斷認識凍幹過程本質的基礎上，探索出了多種加熱、輻射的組合，如傳導-輻射加熱法、傳導-微波加熱法、輻射-微波加熱法等。其目的都是期望能在保證產品質量的前提下，提**燥速率，降低能耗。
5樓：夢殤
開機後將物料投入物料箱內進行冷凍.物料的冷凍過程，一方面是真空系統進行抽真空把一部分水份帶走；另一方面是物料受凍時把某些分子中所含水份排到物料的表面凍結，達到冷凍要求後，由加熱系統對物料加熱乾燥，通過抽真空把物料中所含的水份帶到冷凍捕集箱結凍，達到物料冷凍乾燥要求。
冷凍乾燥是指通過昇華從凍結的生物產品中去除水分或其他溶劑的過程。昇華指的是溶劑，比如水，像乾冰一樣，不經過液態，從固態直接變為氣態的過程。冷凍乾燥得到的產物稱作凍幹物（lyophilizer），該過程稱作凍幹。
傳統的乾燥會引起材料皺縮，破壞細胞。在冰凍乾燥過程中樣品的結構不會被破壞，因為固體成份被在其位置上的堅冰支援著。在冰昇華時，它會留下孔隙在乾燥的剩餘物質裡。
這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。在實驗室中，凍幹有很多不同的用途，它在許多生物化學與製藥應用中是不可缺少的。它被用來獲得可長時期儲存的生物材料，例如微生物培養、酶、血液、與藥品，除長期儲存的穩定性以外，還保留了其固有的生物活性與結構。
為此，凍幹被用於準備用做結構研究（例如電鏡研究）的組織樣品。冷凍乾燥也應用於化學分析中，它能得到乾燥態的樣品，或者濃縮樣品以增加分析敏感度。凍幹使樣品成分穩定，也不需改變化學組成，是理想的分析輔助手段。
冷凍乾燥可以自然發生。在自然情況下，這一過程緩慢而且不可**。通過冷凍乾燥系統，人們改進、細分了很多步驟，加速了這一過程。
真空乾燥的過程中為什麼要先冷凍而不直接加熱為什
真空冷凍乾燥技術是將溼物料或溶液在較低的溫度 10 50 下凍結成固態，然後在真空 1.3 13帕 下使其中的水分不經液態直接昇華成氣態，最終使物料脫水的乾燥技術。我國是原料藥生產大國，因此該技術應用前景十分廣闊。但是，應當引起注意的是，近年來真空冷凍乾燥技術在我國推廣得非常迅速，相比之下，其基礎理...
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