冷凍干燥機原理：

潮濕高溫的壓縮空氣流入前置冷卻器（高溫型專用）散熱后流入熱交換器與從蒸發(fā)器排出來的冷空氣進行熱交換，使進入蒸發(fā)器的壓縮空氣的溫度降低。

換熱后的壓縮空氣流入蒸發(fā)器通過蒸發(fā)器的換熱功能與制冷劑熱交換，壓縮空氣中的熱量被制冷劑帶走，壓縮空氣迅速冷卻，潮濕空氣中的水份達到飽和溫度迅速冷凝，冷凝后的水分經(jīng)凝聚后形成水滴，經(jīng)過氣水分離器高速旋轉(zhuǎn)，水分因離心力的作用與空氣分離，分離后水從自動排水閥處排出。經(jīng)降溫后的空氣壓力露點可達2℃。 降溫后的冷空氣流經(jīng)空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進行熱交換，經(jīng)熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提升了溫度，同時壓縮空氣還經(jīng)過冷凍系統(tǒng)的二次冷凝器（同行的設計）與高溫的冷媒再次熱交換使出口的溫度得到充分的加熱，確保出口空氣管路不結露。同時充分利用了出口空氣的冷源，保證了機臺冷凍系統(tǒng)的冷凝效果，確保了機臺出口空氣的質(zhì)量。

冷凍干燥機介紹：

冷凍干燥是指通過升華從凍結的生物產(chǎn)品中去掉水份或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑，比如水，像干冰一樣，不經(jīng)過液態(tài)，從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物（lyophilizer），該過程稱任凍干（lyophilization）。

選擇理由

傳統(tǒng)的干燥會破壞細胞，引起材料皺縮，在冰凍干燥的過程中樣品的結構不會被破壞，因為固體成份被在其位子上的堅冰支持著。在冰升華時，他會留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。這樣就保留了產(chǎn)品的生物和化學結構及其活性的完整性。

在實驗室中，凍干有很多不同的用途，他在許多生物化學與制藥應用中是的，它被用來獲得可長時期保存的生物材料，例如微生物培養(yǎng)、血液、酶、藥品，除長期保存的穩(wěn)定性以外，還保留了其固有的生物活性與結構。為此，凍干被用于準備用做結構研究（例如電鏡研究）的組織樣品，冷凍干燥也應用于化學分析中，它能得到干燥態(tài)的樣品，或者濃縮樣品以增加化析敏感度。凍干使樣品成分穩(wěn)定，也不需改變化學成分，是理想的分析輔助手段。

冷凍干燥

冷凍干燥可以自然發(fā)生，在自然情況下，這一過程緩慢而且不可預測。通過冷凍干燥系統(tǒng)，人們改進，細分了很多步驟加速了這一過程。

三：冷凍干燥系統(tǒng)的組成

1.干燥室或者多歧管

2.抽真空系統(tǒng)：用于克服阻礙因素和加速氣體流動

3.熱源：提供能量

4.低溫冷凝器：用于使蒸氣壓差并捕捉蒸汽使之凍結，避免水蒸汽污染真空泵。

干燥步驟

1.預凍：為接下來的升化過程準備樣品。

2.初級干燥：在此過程中冰升化而不融化。

3.次級干燥：在此過程中，固體物質(zhì)的殘留水分被除去，從而留下干燥樣品，這一步驟對保存樣品的穩(wěn)定性非常重要。

冷凍干燥機優(yōu)勢：

干燥的方法多種多樣，如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的溫度下進行。干燥所得的產(chǎn)品一般都存在體積縮小、質(zhì)地變硬的問題，易揮發(fā)的成分大部分會損失掉，一些熱敏性的物質(zhì)發(fā)生變性、失活，有些物質(zhì)甚至發(fā)生了氧化。因此，干燥后的產(chǎn)品與干燥前相比，在性狀上有很大的差別。 凍干法則基本上在0℃以下進行，即在產(chǎn)品凍結的狀態(tài)下進行，只在后期降低產(chǎn)品的殘余水份含量時，才讓產(chǎn)品升至0℃以上的溫度，但一般不超過40℃。在真空條件下，當水蒸汽直接升華出來后，藥物剩留在凍結時的冰架中，形成類似海綿狀疏松多孔架構，因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前，只要加入注射用水，又會立即溶解。凍干機相對常規(guī)方法，凍干法具有如下優(yōu)點：

* 許多熱敏性的物質(zhì)不會發(fā)生變性或失活。

* 在低溫下干燥時，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。

* 在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進行，因此能保持原來的性狀。

* 由于在凍結的狀態(tài)下進行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結構，不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。

* 由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無機鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時，溶于水中的溶解物質(zhì)就析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。

* 干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而，幾乎立即恢復原來的性狀。

* 由于干燥在真空下進行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護。

* 干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。

* 因物料處于凍結狀態(tài)，溫度很低，所以供熱的熱源溫度要求不高，采用常溫或溫度不高的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時，干燥室不需絕熱，不會有很多的熱損失，故熱能的利用很經(jīng)濟。

正所謂沒有的技術，真空冷凍干燥技術的主要缺點是成本高。由于它需要真空和低溫條件，所以真空冷凍干燥機要配置一套真空系統(tǒng)和低溫系統(tǒng)，因而投資費用和運轉(zhuǎn)費用都比較高。

冷凍干燥機應用：

真空冷凍干燥技術在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領域有著廣泛的應用。

藥品冷凍干燥包括西藥和中藥兩部分。西藥冷凍干燥在國內(nèi)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設備。在針劑方面，冷凍干燥工藝采用的比較多，提高了藥品質(zhì)量和貯存期限，給醫(yī)患雙方都帶來了利益。凍干藥品的品種不多，產(chǎn)品價格高，干燥工藝不*。在中藥方面，局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干，大量的中成藥還沒有采用凍干工藝，與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”，改變了中藥的熬制方法，解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng)，也解決了中藥不治急病的難題，因此我國中藥凍干工藝及產(chǎn)品的研究很有潛力可挖。

在生物技術產(chǎn)品領域，凍干技術主要用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品的生產(chǎn)；生物化學的檢查藥品、免疫學及細菌學的檢查藥品；血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經(jīng)組織及各種器官長期保存等。

設備的現(xiàn)狀與發(fā)展

凍干技術的應用和設備是分不開的，到目前為止，凍干設備的形式主要分為間歇式和連續(xù)式兩大類，設備的規(guī)模從不到一平方米到幾十平方米都有。

間歇式凍干設備

間歇式凍干設備適合多品種小批量生產(chǎn)，特別是在食品領域適用于季節(jié)性強的食品生產(chǎn)。采用單機操作，如果一臺設備發(fā)生故障，不會影響其它設備的正常運行。間歇式凍干設備便于控制物料干燥時不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設備的加工制造和維修保養(yǎng)易于進行。但由于裝料、卸料、起動等操作占用時間較多，因此設備利用率低，生產(chǎn)效率也不高。

連續(xù)式凍干設備

國內(nèi)外開始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設備。連續(xù)式設備的特點是適于品種單一而產(chǎn)量龐大、原料充足的產(chǎn)品生產(chǎn)，特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產(chǎn)。連續(xù)式設備容易實現(xiàn)自動化控制，簡化了人工操作和管理，其主要缺點是成本高。

隨著GMP認證的結束，國產(chǎn)的優(yōu)秀醫(yī)藥用凍干設備全面進入了現(xiàn)代化階段，功能齊全、工作可靠、性能穩(wěn)定，可實現(xiàn)在線清洗（CIP）或蒸汽消毒滅菌（SIP），各項技術指標都能滿足生物制品和藥品凍干生產(chǎn)的需要。相比之下，國外凍干設備的品種規(guī)格比國內(nèi)多，配套設備齊全，節(jié)能型結構比較精致，連續(xù)式凍干設備生產(chǎn)量大。為保證凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)能，常采用凍干設備與其它干燥設備組合在一起的組合凍干設備，例如噴霧凍干設備。

在未來，如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高冷凍干燥效率，縮短干燥時間，節(jié)約能源將是廣大凍干行業(yè)工作者的目標