實驗型凍幹機的凍幹操作原理的說就是先使凍幹物固化,然後使其中的水分汽化以除水從而達到幹燥的目的。實驗室凍幹機由製冷係統、真空係統、加熱係統、電器儀表控製係統所組成。主要部件為幹燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。由凍幹原理衍生出的凍幹工藝包括預凍、升華和再凍幹三個分階段。合理而有效地縮短凍幹的周期在工業生產上具有明顯的經濟價值。
實驗型凍幹機的速凍技術有以下幾種:
浸泡法:將物料浸泡於液氮、液態氟裏昂、低溫鹽水等介質中進行迅速凍住。此法凍住速度較快。
風冷法:對物料吹低溫涼風,使物料在規則的時間內凍住到必定的溫度。
直冷法:將製冷劑或冷媒置於蒸騰排管中,吸收物料的熱量到達製冷意圖。
真空製冷法:使用的條件下在規則時間內凍住到必定的溫度。抽真空使物猜中水份蒸騰帶走熱量,冷卻物料到達製冷意圖。
不論采取何種方法,都應該確保物料在根本不變形。
為確保物猜中的冰不溶化而直接汽化(提高),並不斷移走汽體,確保提高正常進行,有必要使箱內真空度低於某一溫度下冰的飽滿蒸汽壓(610pa以下)。
選用冷阱是為了捕捉水汽,降低真空泵的負荷,規劃合理的冷阱根本不會致使真空泵失效,能耗也低,不過對製冷體係、冷阱的規劃請求較嚴。
跟著冰不斷提高汽體的移走,也帶走物料的熱量,使物料溫度(冰溫)繼續走低,然後引汽冰的飽滿蒸汽壓降低,提高速度放慢。為堅持必定的提高速率,就有必要不斷給物料彌補熱量。熱量彌補太少會降低提高速率,熱量彌補太快會引起冰的溶化,致使物料陷落凍幹失利。