傳統(tǒng)干燥設(shè)備學(xué)習(xí)手冊(cè)(終版)

趙戰(zhàn)/p>

TOC\o"1-4"\h\z\u1干燥設(shè)備概述 11.1干燥設(shè)備介紹 11.2干燥設(shè)備工作原理 12干燥設(shè)備分類 22.1根據(jù)操作壓力 22.2根據(jù)操作方法 22.3根據(jù)干燥介質(zhì) 22.4根據(jù)運(yùn)動(dòng)（物料移動(dòng)和干燥介質(zhì)流動(dòng)）方式 22.4.1并流干燥 22.4.2逆流干燥 32.4.3錯(cuò)流干燥 32.5根據(jù)加熱方式 32.5.1對(duì)流式干燥器 32.5.2傳導(dǎo)式干燥器 32.5.3輻射式干燥器 32.5.4介電式干燥器 42.6根據(jù)濕物料的運(yùn)動(dòng)方式 42.7根據(jù)結(jié)構(gòu) 42.7.1箱式干燥器 42.7.2隧道式干燥器 42.7.3流化床干燥器 52.7.4蒸汽回轉(zhuǎn)干燥器 62.7.5轉(zhuǎn)筒干燥器 62.7.6閃蒸干燥器 72.7.7氣流干燥器 82.7.8槳葉干燥器 92.7.9噴霧干燥器 102.7.10遠(yuǎn)紅外干燥器 112.7.11真空靶式干燥器 112.7.12冷凍干燥器 113干燥設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域 134干燥設(shè)備發(fā)展趨勢(shì) 14第14頁，共14頁1干燥設(shè)備概述1.1干燥設(shè)備介紹干燥設(shè)備又稱干燥器和干燥機(jī)，英文翻譯為dryingequipment；dryer；dryingmachinary，用于進(jìn)行干燥操作的設(shè)備，通過加熱使物料中的濕分（一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分）汽化逸出，以獲得規(guī)定濕含量的固體物料。干燥的目的是為了物料使用或進(jìn)一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品變形，陶瓷坯料在煅燒前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥后的物料也便于運(yùn)輸和貯存，如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下，以防霉變。由于自然干燥遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，各種機(jī)械化干燥器越來越廣泛地得到應(yīng)用。1.2干燥設(shè)備工作原理干燥過程需要消耗大量熱能，為了節(jié)省能量，某些濕含量高的物料、含有固體物質(zhì)的懸浮液或溶液一般先經(jīng)機(jī)械脫水或加熱蒸發(fā)，再在干燥器內(nèi)干燥，以得到干的固體。在干燥過程中需要同時(shí)完成熱量和濕分的傳遞，保證物料表面濕分蒸汽分壓（濃度）高于外部空間中的濕分蒸汽分壓，保證熱源溫度高于物料溫度。熱量從高溫?zé)嵩匆愿鞣N方式傳遞給濕物料，使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間，從而在物料表面和內(nèi)部出現(xiàn)濕含量的差別。內(nèi)部濕分向表面擴(kuò)散并汽化，使物料濕含量不斷降低，逐步完成物料整體的干燥。物料的干燥速率取決于表面汽化速率和內(nèi)部濕分的擴(kuò)散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部條件不變，物料的干燥速率和表面溫度即保持穩(wěn)定，這個(gè)階段稱為恒速干燥階段；當(dāng)物料濕含量降低到某一程度，內(nèi)部濕分向表面的擴(kuò)散速率降低，并小于表面汽化速率時(shí)，干燥速率即主要由內(nèi)部擴(kuò)散速率決定，并隨濕含量的降低而不斷降低，這個(gè)階段稱為降速干燥階段。此外，技術(shù)進(jìn)步還將扭轉(zhuǎn)目前國(guó)內(nèi)干燥設(shè)備的出口局面。目前中國(guó)干燥設(shè)備尚未形成出口規(guī)模，出口量還不及總量的5%，且主要銷往東南亞。但據(jù)權(quán)威預(yù)測(cè)，隨著技術(shù)發(fā)展，未來幾年內(nèi)中國(guó)出口干燥設(shè)備占總產(chǎn)量的比例將由5%提升至10%，外銷市場(chǎng)也將由東南亞拓展到歐美。國(guó)內(nèi)大型干燥設(shè)備制造與國(guó)際水平存在較大差距的局面由此可望改善。2干燥設(shè)備分類用于進(jìn)行干燥操作的設(shè)備，類型很多。2.1根據(jù)操作壓力可分為常壓干燥器和真空干燥器兩類。真空干燥器：真空干燥是將被干燥物料置于真空條件下進(jìn)行加熱干燥。它利用真空泵進(jìn)行抽氣抽濕，使工作室處于真空狀態(tài)，物料的干燥速率大大加快，同時(shí)也節(jié)省了能源。在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程，且可降低濕分沸點(diǎn)和物料干燥溫度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥器適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場(chǎng)合。真空干燥設(shè)備分為靜態(tài)干燥器和動(dòng)態(tài)干燥機(jī)。YZG圓筒形、ZG方形真空干燥機(jī)屬于靜態(tài)式真空干燥器，SZG雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)屬于動(dòng)態(tài)干燥機(jī)。物料在靜態(tài)干燥器內(nèi)干燥時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。形體不會(huì)損壞。真空狀態(tài)下物料溶劑的沸點(diǎn)降低，所以適用于干燥不穩(wěn)定或熱敏性物料，真空干燥機(jī)有良好的密封性，所以又適合于干燥需回收溶劑和含強(qiáng)烈刺激、有毒氣的物料。真空干燥設(shè)備已廣泛應(yīng)用于制藥、化工食品、染料等行業(yè)，空氣符合藥品管理規(guī)范GMP要求。2.2根據(jù)操作方法可分為間歇式和連續(xù)式。2.3根據(jù)干燥介質(zhì)可分為空氣、煙道氣或其他干燥介質(zhì)。2.4根據(jù)運(yùn)動(dòng)（物料移動(dòng)和干燥介質(zhì)流動(dòng)）方式可分為并流，逆流和錯(cuò)流。2.4.1并流干燥物料移動(dòng)方向與干燥介質(zhì)流動(dòng)方向相同的一類干燥設(shè)備。入口端濕度大的物料與溫度最高而濕度小的干燥介質(zhì)相接觸，干燥推動(dòng)力大；出口端濕度小的物料與濕度最大的干燥介質(zhì)相接觸，干燥推動(dòng)力小。特點(diǎn)是推動(dòng)力沿物料移動(dòng)方向逐漸減小。適用于下列場(chǎng)合：(1)物料在濕度較大時(shí)允許快速干燥而不會(huì)發(fā)生裂紋或焦化現(xiàn)象；(2)干燥后的物料不能耐高溫，即產(chǎn)物會(huì)發(fā)生分解、氧化等物理或化學(xué)變化；(3)干燥后的物料具有很小的吸濕性，不易從干燥介質(zhì)中吸回水分而使產(chǎn)品質(zhì)量降低。缺點(diǎn)是：在干燥最后階段，干燥推動(dòng)力變得很小，干燥速度變得很慢，熱效率較低，影響生產(chǎn)能力。2.4.2逆流干燥物料移動(dòng)方向與干燥介質(zhì)流動(dòng)方向相反的一類干燥設(shè)備。入口端濕度大的物料與濕度大而溫度低的干燥介質(zhì)相接觸；出口端濕度小的物料與濕度小而溫度高的干燥介質(zhì)相接觸。器內(nèi)各部分的干燥推動(dòng)力相差不大，分布比較均勻。適用于下列場(chǎng)合：（1）物料在濕度較大時(shí)不允許快速干燥，以免發(fā)生裂紋等現(xiàn)象；（2）干燥后的物料能耐高溫，不會(huì)發(fā)生化學(xué)分解、氧化等變化；（3）干燥后的物料具有較大的吸濕性；（4）要求物料的干燥速度大，同時(shí)又要求干燥程度大。缺點(diǎn)是：物料和干燥介質(zhì)在入口端接觸時(shí)，介質(zhì)中的水蒸氣會(huì)冷凝在物料上，使物料濕度增大，即使干燥時(shí)間延長(zhǎng)，也影響生產(chǎn)能力。2.4.3錯(cuò)流干燥物料移動(dòng)方向與干燥介質(zhì)流動(dòng)方向垂直的一類干燥設(shè)備。物料的表面各部分都與濕度小而溫度高的干燥介質(zhì)相接觸，干燥推動(dòng)力在表面各部分都很大。適用于下列場(chǎng)合：（1）物料在濕度大和小時(shí)都允許快速干燥，并耐高溫；（2）要求干燥速度高，并允許干燥介質(zhì)和能量消耗大一些。2.5根據(jù)加熱方式干燥器分為對(duì)流式、傳導(dǎo)式、輻射式、介電式等類型。2.5.1對(duì)流式干燥器又稱直接干燥器，是利用熱的干燥介質(zhì)與濕物料直接接觸，以對(duì)流方式傳遞熱量，并將生成的蒸汽帶走；2.5.2傳導(dǎo)式干燥器又稱間接式干燥器，它利用傳導(dǎo)方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量，生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨(dú)設(shè)置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類干燥器不使用干燥介質(zhì)，熱效率較高，產(chǎn)品不受污染，但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，常在真空下操作；2.5.3輻射式干燥器利用各種輻射器發(fā)射出一定波長(zhǎng)范圍的電磁波，被濕物料表面有選擇地吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃窟M(jìn)行干燥；2.5.4介電式干燥器利用高頻電場(chǎng)作用，使?jié)裎锪蟽?nèi)部發(fā)生熱效應(yīng)進(jìn)行干燥。2.6根據(jù)濕物料的運(yùn)動(dòng)方式干燥器可分為固定床式、攪動(dòng)式、噴霧式和組合式。2.7根據(jù)結(jié)構(gòu)干燥器可分為箱式干燥器、隧道式干燥器、滾筒式干燥器、立式干燥器、機(jī)械攪拌式干燥器、回轉(zhuǎn)式干燥器、流化床式干燥器、氣流式干燥器、振動(dòng)式干燥器、噴霧式干燥器以及組合式干燥器等多種。2.7.1箱式干燥器這里主要介紹窯爐和電烘箱。窯爐干燥的工作原理是通過燃燒煤產(chǎn)生熱量，使窯爐內(nèi)部升溫，再通過熱傳遞，從而達(dá)到物料從外向里干燥的效果。電烘箱干燥的工作原理是電流通過電熱絲，電熱絲將電流轉(zhuǎn)化成熱量，由電阻的阻值的大小來控制功率的高低，由溫控器控制開關(guān)來實(shí)現(xiàn)溫度控制，從而達(dá)到物料從外向里干燥的效果。窯爐干燥和電烘箱干燥的缺點(diǎn)是干燥時(shí)間長(zhǎng)，能耗高，干燥不均勻。而且，煤窯干燥過程中產(chǎn)生大量廢氣，嚴(yán)重污染環(huán)境。2.7.2隧道式干燥器隧道干燥器干燥，是大、中型耐火材料廠使用最普遍的一種干燥方法。它是屬于連續(xù)式生產(chǎn)的干燥設(shè)備，如圖所示。其熱源（載熱體）通常用熱煙氣或用預(yù)熱器將空氣預(yù)熱后，由干燥器一端（出車端）用鼓風(fēng)機(jī)送入，從另一端（進(jìn)車端）用抽風(fēng)機(jī)排出。載熱體的溫度規(guī)定視制品種類、形狀、大小和坯體內(nèi)水分含量多少等因素而異。 隧道干燥器常用的規(guī)格為：高1.65米、寬0.95米，其長(zhǎng)度波動(dòng)較大，視各廠廠房具體條件而定，一般在25~30米左右。磚坯在隧道干燥器內(nèi)的干燥時(shí)間一般以推車時(shí)間表示，其波動(dòng)范圍較大，通常推車間隔時(shí)間為15~45分鐘左右。對(duì)大型或特異型制品，在進(jìn)入隧道干燥器以前，應(yīng)在室溫條件下先進(jìn)行自然干燥24~48小時(shí)，然后再進(jìn)入隧道干燥器干燥，以防干燥時(shí)因收縮過快而開裂。干燥后磚坯的殘余水分一般要求為：粘土制品2~1.0%；硅質(zhì)制品小于1~0.5%；鎂質(zhì)制品小于1.0%。2.7.3流化床干燥器又稱沸騰干燥器，是用干燥介質(zhì)使顆粒狀物料呈流態(tài)化進(jìn)行千燥的設(shè)備。具有熱交換效率高、干燥均勻及自動(dòng)化水平高的特點(diǎn)，適宜于松散粒狀物料，尤其是熱敏性物料的干燥。被干燥物料的顆粒度有一定限制，一般以大于30μm，小于6mm為宜，若干燥幾種物料的混合料時(shí)，則要求其相對(duì)密度要接近。水分過高且易粘結(jié)的物料不宜采用。在中國(guó)耐火材料生產(chǎn)中，用于干燥A12O3-C質(zhì)及A12O3-ZrO2-C質(zhì)料粒。該設(shè)備為間歇操作，每周期包括加料、干燥及卸料，約需40~50min。也能實(shí)現(xiàn)加料、干燥、卸料自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在流動(dòng)干燥床中，具有一定速度的高溫氣體從箅板下穿過板孔，其流速略超臨界流化速度，使床層物料顆粒產(chǎn)生劇烈的攪動(dòng)相互位移，呈不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而形成物料顆粒與氣體的混合床層。氣固兩相良好接觸，表面更新機(jī)會(huì)多，強(qiáng)化了兩相的傳熱與傳質(zhì)，床層內(nèi)溫度均勻，傳熱速度快，干操效率高。物料經(jīng)干操后，再從箅板下通入更大速度的冷空氣使物料冷卻，并隨氣流卸出。干燥后的氣體夾帶的粉塵，經(jīng)除塵器分離由風(fēng)機(jī)排出。設(shè)備組成由圓筒形本體、攪拌裝置、箅板、加出料裝置、除塵裝置及熱交換器等組成。2.7.4蒸汽回轉(zhuǎn)干燥器其性能特點(diǎn)是：2.7.5轉(zhuǎn)筒干燥器轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜(也有水平的)并能回轉(zhuǎn)的圓筒體，濕物料由其一端加入，經(jīng)過圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面有效地接觸而被干燥。轉(zhuǎn)筒干燥器是一種既受高溫加熱又兼輸送的設(shè)備，在食品、化工、冶金、建材等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。實(shí)用干燥器的最小直徑為0.5米左右，最大為3米以上。長(zhǎng)度短的為2米左右，長(zhǎng)的可達(dá)50米。轉(zhuǎn)筒干燥器對(duì)被干燥的物料的加熱方式分為直接傳熱式、間接傳熱式和復(fù)合傳熱式3種。直接傳熱式按物料與干燥介質(zhì)的流向又可分為順流干燥和逆流干燥兩類。順流干燥適宜于水分較高以及與高溫會(huì)發(fā)生質(zhì)量變化的物料，如軟質(zhì)粘土等。逆流干燥使用于最終水分含量要求較低的物料，如熟料等。間接傳熱式的干燥效率低，僅應(yīng)用于不宜和高溫?zé)煔庵苯咏佑|的物料，如煙煤等。復(fù)合傳熱式是直接傳熱式和間接傳熱式兩者的結(jié)合。轉(zhuǎn)筒干燥與其他干燥設(shè)備相比，生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；故障少，維修費(fèi)用低；適用范圍廣，流體阻力小，可以用它干燥顆料狀物料，對(duì)于那些附著性大的物料也很有利；操作彈性大，生產(chǎn)上允許產(chǎn)品的流量有較大波動(dòng)范圍，不會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量；清掃容易。缺點(diǎn)是：設(shè)備龐大，一次性投資多；安裝、拆卸困難；熱損失較大，熱效率低(蒸汽管式轉(zhuǎn)筒干燥器熱效率高)；物料在干燥器內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，物料顆料之間的停留時(shí)間差異較大。2.7.6閃蒸干燥器其性能特點(diǎn)是：

2.7.7氣流干燥器其性能特點(diǎn)是：2.7.8槳葉干燥器1、結(jié)構(gòu)原理：空心槳葉干燥機(jī)主要有帶有夾套的W形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動(dòng)裝置組成。軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入的旋轉(zhuǎn)接頭。加熱介質(zhì)為蒸汽，熱水或?qū)嵊?。加熱介質(zhì)通入殼體夾套內(nèi)和兩根空心槳葉軸中，以傳導(dǎo)加熱的方式對(duì)物料進(jìn)行加熱干燥，不同的物料空心槳葉軸結(jié)構(gòu)有所不同。物料由加料口加入，在兩根空心槳葉軸內(nèi)的攪拌作用下，更新介面，同時(shí)推進(jìn)物料至出料口，被干燥的物料由出料口排出?？招臉~干燥機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是由W形槽和裝在槽中的倆根轉(zhuǎn)動(dòng)的空心軸組成，軸上排列著中空葉片。干燥水分所需的熱量由帶有夾套的W形槽的內(nèi)壁和中空葉片壁傳導(dǎo)給物料。物料在干燥過程中，帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時(shí)又對(duì)物料進(jìn)行攪拌，從而進(jìn)行加熱面的更新。是一種連續(xù)傳導(dǎo)加熱干燥機(jī)。2、設(shè)備特點(diǎn)：（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，裝置占地面積小。由設(shè)備結(jié)構(gòu)可知，干燥所需熱量主要是由密集地排列于空心軸上的許多空心槳葉壁面提供，而夾套壁面的傳熱量只占少部分。所以單位體積設(shè)備的傳熱面大，可節(jié)省設(shè)備占地面積，減少基建投資。（2）熱量利用率高。干燥所需熱量不是靠熱氣體提供，減少了熱氣體帶走的熱損失。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，且輔助裝置少，散熱損失也減少。熱量利用率可達(dá)80％－90％。（3）楔形槳葉具有自凈能力，可提高槳葉傳熱作用。旋轉(zhuǎn)槳葉的傾斜面和顆?；蚍勰拥穆?lián)合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的分散力，使附著于加熱斜面上的物料易于自動(dòng)地清除，使槳葉保持著高效的傳熱功能。另外，由于兩軸槳葉反向旋轉(zhuǎn)，交替地分段壓縮（在兩軸槳葉斜面相距最近時(shí)）和膨脹（在兩軸漿葉面相距離最遠(yuǎn)時(shí)）斜面上的物料，使傳熱面附近的物料被激烈攪動(dòng)，提高了傳熱效果。楔型槳葉式攪拌干燥器傳熱系數(shù)較高，為85—350W/（M2·K).（4）氣體用量少，可相應(yīng)的減少或省去部分輔助設(shè)備。由于不需用氣體來加熱，因此極大地減少了干燥過程中氣體用量。采用楔形槳葉式干燥器只需少量氣體用于攜帶蒸發(fā)出濕分。氣體用量很少，只須滿足在干燥操作溫度條件下，干燥系統(tǒng)不凝結(jié)露水。由于氣體用量少，干燥器內(nèi)氣體流速低，被氣體挾帶出的粉塵少，干燥后系統(tǒng)的氣體粉塵回收方便，可以縮小旋風(fēng)分離器尺寸，省去或縮小布袋除塵器。氣體加熱器，鼓風(fēng)機(jī)等規(guī)模都可縮小，節(jié)省設(shè)備投資。（5）物料適應(yīng)性廣，產(chǎn)品干燥均勻。干燥器內(nèi)設(shè)溢流堰，可根據(jù)物料性質(zhì)和干燥條件，調(diào)節(jié)干燥器內(nèi)物料滯留量?？墒垢稍锲鲀?nèi)物料滯留量達(dá)筒體容積的70%—80%，增加物料的停留時(shí)間，以適應(yīng)難干燥物料和高水分物料的干燥要求。此外，還可調(diào)節(jié)加料速度、軸的轉(zhuǎn)速和熱載體溫度等，在幾分種與幾小時(shí)之間任意選定物料停留時(shí)間。因此對(duì)于易干燥和不易干燥物料均適用。濕含量只有0.1%，已有工業(yè)應(yīng)用實(shí)例。另外，干燥器內(nèi)雖有許多攪拌槳葉，物料混合均勻，但是，物料在干燥器內(nèi)從加料口向出料口流動(dòng)基本呈活塞流流動(dòng)，停留時(shí)間分布窄，產(chǎn)品干燥均勻。（6）適用于多種干燥操作。前已述及楔形槳葉式干燥可通過多種方法來調(diào)節(jié)干燥工藝條件，而且它的操作要比流化床干燥、氣流干燥的操作容易控制，所以適用于多種操作。適用范圍：該機(jī)適用于處理各種膏糊狀、粒狀、粉狀等熱穩(wěn)定性較好的物料，在特殊條件下也可干燥熱敏性物料及在干燥過程中回收溶劑。典型干燥物料有：碳黑、輕質(zhì)碳酸鈣、腈尿酸、石膏、粘土、二氧化錳、尼龍和聚脂切片、聚乙烯、聚丙烯（回收溶劑）等。2.7.9噴霧干燥器噴霧干燥是采用霧化器將原料液分散為霧滴，并用熱氣體干燥霧滴而獲得產(chǎn)品的一種方法。按原料液霧化的方式噴舞干燥機(jī)可分為三種：1、氣流式霧化器采用壓縮空氣以很高的速度從噴嘴噴出（≥300m/s），依靠氣液兩相間的速度差所產(chǎn)生的摩擦力，使料液分裂為霧滴。2、壓力式霧化器用高壓泵使液體獲得高壓，高壓液體通過噴嘴時(shí)，將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能而高速噴出時(shí)分散為霧滴。3、旋轉(zhuǎn)離心式霧化器料液在高速轉(zhuǎn)盤（圓周速度90~160M/S）中受離心力作用從盤邊緣甩出而霧化。2.7.10遠(yuǎn)紅外干燥器紅外線的波長(zhǎng)范圍為0.75~1000μm，它是一種介于可見光和微波之間的電磁波。材料能夠吸收紅外線并將之轉(zhuǎn)化為熱能，因此，利用紅外線能對(duì)坯體進(jìn)行干燥。實(shí)際的紅外干燥一般選擇波長(zhǎng)為2.5~15mm的遠(yuǎn)紅外線干燥較好。遠(yuǎn)紅外干燥器是以遠(yuǎn)紅外線為熱源的干燥設(shè)備，根據(jù)工藝需要可間歇或連續(xù)操作。通常用于干燥耐火纖維制品和其他的異性制品。具有不污染制品、干燥速度快及操作靈敏等優(yōu)點(diǎn)。2.7.11真空靶式干燥器其性能特點(diǎn)是：2.7.12冷凍干燥器冷凍干燥（以下簡(jiǎn)稱凍干）就是將含水物質(zhì)，先凍結(jié)成固態(tài)，而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質(zhì)的方法。凍干加工工藝對(duì)于某些生物制品、藥品的制造起到關(guān)鍵性作用。如麻疹疫苗和卡介苗凍干前在保冷情況下的有效期只有3個(gè)月，而卡介苗的安全試驗(yàn)就需耗時(shí)2個(gè)月才能完成。凍干工藝使卡介苗的活菌數(shù)經(jīng)4~5年存放后仍保持在合格水平。目前凍干工藝生物制藥中主要應(yīng)用于生物、生化制品、中藥注射劑制品和熱不穩(wěn)定的抗生素類制品的生產(chǎn)。其工作原理：冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié)，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下，使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物（lyophilizer），該過程稱作凍干（lyophilization）。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài))，同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中，升華過程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象，避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在最大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。冷凍干燥機(jī)系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份（冰）直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經(jīng)前處理后，被送入速凍倉凍結(jié)，再送入干燥倉升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。本設(shè)備采用高效輻射加熱，物料受熱均勻；采用高效捕水冷阱，并可實(shí)現(xiàn)快速化霜；采用高效真空機(jī)組，并可實(shí)現(xiàn)油水分離；采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng)，多路按需供冷，工況穩(wěn)定，有利節(jié)能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。對(duì)凍干制品的質(zhì)量要求是：生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快，殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品，對(duì)凍干的理論和工藝應(yīng)有一個(gè)比較全面的了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再凍干三個(gè)分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。冷凍干