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冻干机选型之容量的选择 已有4人参与
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冻干机选型之容量的选择 冷冻干燥机(冻干机)由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热冷却装置等。冷冻干燥简称冻干，就是将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。冻干机起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术经历了几十年的起伏和徘徊后，在最后的20年中取得了长足进展。进入21世纪，真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点，越来越受到人们的青睐，除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外，其应用规模和领域还在不断扩大中。为此，真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。 随着中国医药事业的蓬勃发展，许多医药企业在考虑采用冷冻干燥工艺进行药品生产。冷冻干燥机是保证药品质量的重要设备，它的各项指标不但要符合GMP标准的要求，还要保证能够长期、稳定、安全地正常运行。 不同的企业有不同的特点，所需求的冻干机类型也不尽相同。目前世界上生产冻干机的厂家很多，如何选择适合本企业实际所需的冻干机；哪一类型的冻干机代表世界先进水平；这无疑是一个至关重要的问题。在做出正确选择之前，企业不仅需要对冻干机的机械性能指标了解，还要考虑到供应商的售后服务系统，零配件的供应是否方便及时，在国内是否设有强大的技术服务队伍等等，这同样是发挥设备最佳效益的保证。 冻干机容量的选择 冻干机的容量应该根据企业生产的规模或实验的需要来选择。冻干机一般分为三个系列：实验系列、中试及小规模生产系列，以及工业生产系列，每一个系列中又有不同大小规模的型号。 实验室系列冻干机主要用于科研，其冻干量很小，冷凝器的结冰量每批小于10公斤，冻箱的板层面积小于0.5平方米，有些实验室型冻干机的冻干箱是钟罩型或多歧管型的。 中试及小规模生产系列用于扩大试验及小生产之用。冷凝器的结冰量每批在10—40公斤之间，冻干箱的板层面积在0.5—2平方米之间。 工业生产系列的冻干机用于工业大规模生产之用。冷凝器的结冰量每批在40—1600公斤之间，冻干箱的板层面积在3—80平方米之间。 用户应根据自己的生产量来决定需要选择哪种类型的冻干机，可以通过计算来确定某些数据。例如每批需冻干200公斤（升）液体量的产品，则首先应选用冷凝器结冰量不小于200公斤（升）的冻干机。然后计算出冻干箱板层的负荷面积，面积的计算与产品的装载方法有关。使用盘装法和瓶装法面积不一定相同。盘装法充分利用了板层的面积，而瓶装法由于瓶之间的间隙未充分利用，所需的板层面积较大。 假如使用盘装法，每盘的装载高度为20毫米，则200公斤（升）的液体所需的板层面积为： A（面积，m2）=V（容积，m3）H(高度，m) 因此： A=0.2m30.02m=10m2 即需选用的板层面积为10m2的冻干机,再查一下10m2的冻干机的冷凝器的结冰量是否能承受200公斤(升)的能力,如果满足要求,就可以选用该种型号的冻干机。 如果使用瓶装法,使用的瓶子为国产的青霉素瓶(直径为Ф22mm,高度为50mm).每瓶内的装量为5ml。 首先要计算每批所需的瓶子总量. N(瓶子数目)=V(总装量ml)V(每瓶的装量ml) 因此： N=200000ml5ml=40000个. 然后计算冻箱的板层面积：A（面积m2）=a(每瓶占用面积m2)N（总瓶数） 因此 A=（0.0220.022）40000=19.36m2 由于圆瓶子之间互相错开挤齐，因此实际占用面积可减少，大致可乘上一个系数0.9。即： 19.360.9=17.4m2 可选用板层面积17.4m2的冻干机。再查一下17.4平方米的冻干机的冷凝器结冰量是否符合要求，如果符合即可选定。 有时计算的面积与实际型号的面积不完全相同，那未可以选择最接近的型号。冻干箱板层间距离同样根据盘装或瓶装不同来确定。盘子的高度一般 为40—50mm，再加上50mm的空隙，可选为100mm瓶装则需根据瓶高来确定，大致为瓶子高度加30mm的空隙。例如上述50mm高的20ml青霉素瓶，板层距离为50+30=80mm高的瓶子需要大的板层距离。 有时冻干机需要在不同时间使用不同高度的容器，则可以选用板层距离可调型的冻干机。这种冻干机可以很方便地把二层板层合并为一层，使板层的距离比原来增大一倍。 冻干机应用：真空冷冻干燥技术在生物工程、医药工业、食品工业、材料科学和农副产品深加工等领域有着广泛的应用。药品冷冻干燥包括西药和中药两部分。西药冷冻干燥在国内已经得到了一定的发展，很多较大型的制药厂都有冷冻干燥设备。在中药方面，目前还只局限在人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干，大量的中成药还没有采用冻干工艺，与国外差距较大。 在生物技术产品领域，冻干技术主要用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等药品的生产；生物化学的检查药品、免疫学及细菌学的检查药品；血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织及各种器官长期保存等。 |
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