冷冻干燥设备、冷冻干燥系统及冷冻干燥方法技术方案

本发明专利技术公开一种冷冻干燥设备、冷冻干燥系统和冷冻干燥方法。冷冻干燥设备不仅通过物料下层控温装置对物料下层进行加热，还通过增加物料上层控温装置来为物料上层提供热量，可以优先让物料上层进行升华，并形成水汽升华通道，使物料下层进行升华时，水汽可以顺利升华，而不会聚积在物料下层中，可以避免较厚的粘性物料在升华时坍塌，也能提高生产效率。冷冻干燥系统包含上述冷冻干燥设备。冷冻干燥方法不仅对冷冻物料下层进行加热，还为冷冻物料上层提供热量，从而可以优先让物料上层进行升华，形成水汽升华通道，使物料下层进行升华时，水汽可以顺利升华，而不会聚积在物料下层中，可以避免较厚的粘性物料在升华时坍塌，也能提高生产效率。生产效率。生产效率。

【技术实现步骤摘要】
冷冻干燥设备、冷冻干燥系统及冷冻干燥方法


[0001]本专利技术属于工业生产
，涉及一种冻干技术，特别是涉及一种冷冻干燥设备、冷冻干燥系统及冷冻干燥方法。

技术介绍

[0002](一)技术术语解释
[0003]搁板：冷冻干燥时，用于存放物料的，可以控制物料温度的板层。一般在板层中有导热液体，借以对搁板表面进行升降温度。
[0004]冷冻干燥：将溶液态物料冷冻到冰点以下，于真空条件下，再将结冰物料通过合适的升温控制程序，使物料中水分升华扩散到冷阱中再次冰冻，最终使冰冻物料中的水分完全升华的过程。
[0005](二)现有技术
[0006]对需要冷冻干燥(简称“冻干”)的物料，当前的真空冷冻干燥设备，均是在低温真空条件下，将冷冻后的物料放置到搁板上，然后通过控制搁板的温度对物料进行升温，当物料达到升华条件时，水汽挥发扩散，进而被干燥。但是，这种给物料传递热量的方式比较单一，冷冻后物料升华所需的热量来源，绝大多数是通过承载物料的搁板传导到物料中，并且是物料最下层首先获得热量，再从物料内部逐步把热量传递到物料上层，如果此时物料太厚、太粘，热量从物料下层传导至上层就不很容易，进而导致下层物料热量不能及时扩散，积聚在物料下层，引起物料坍塌，冻干因此失败。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种冷冻干燥设备、冷冻干燥系统及冷冻干燥方法，以解决上述现有冷冻干燥技术，仅采取下层升温方式，如果物料较厚、较粘，容易导致下层物料热量聚积，进而导致物料坍塌，冻干失败的问题。r/>[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]本专利技术提供一种冷冻干燥设备，包括：
[0010]真空箱体；
[0011]物料存放装置，设置于所述真空箱体内，用于存放冷冻物料；
[0012]物料上层控温装置，设置于所述真空箱体内，用于对所述物料存放装置上所述冷冻物料的上层加热，以使所述冷冻物料的上层升华，并形成水汽扩散通路；
[0013]物料下层控温装置，设置于所述真空箱体内，用于对所述物料存放装置上所述冷冻物料的下层加热，以在所述水汽扩散通路形成后，使所述冷冻物料的下层升华。
[0014]可选的，所述物料下层控温装置为搁板，且所述物料下层控温装置兼做所述物料存放装置。
[0015]可选的，所述物料上层控温装置设置于所述冷冻物料的上方。
[0016]可选的，所述物料上层控温装置为搁板或加热光源。
[0017]可选的，所述加热光源为红外线光源。
[0018]可选的，所述物料上层控温装置的加热速率大于所述物料下层控温装置的加热速率，以使所述冷冻物料的上层温度始终高于下层温度。
[0019]可选的，所述物料上层控温装置的加热功率大于所述物料下层控温装置的加热功率，以使所述冷冻物料的上层温度始终高于下层温度。
[0020]本专利技术还提出一种冷冻干燥系统，包括冷阱和如上任意一项所述的冷冻干燥设备，所述冷阱与所述真空箱体连通。
[0021]本专利技术还提出一种冷冻干燥方法，包括：真空条件下，对冷冻物料的上层和下层加热，并使所述冷冻物料的上层先于所述冷冻物料的下层升华。
[0022]可选的，通过控制所述冷冻物料上层的加热速率大于所述冷冻物料下层的加热速率，以使所述冷冻物料的上层先于所述冷冻物料的下层升华。
[0023]可选的，对所述冷冻物料的上层和下层同时加热，并通过控制所述冷冻物料上层的加热功率大于所述冷冻物料下层的加热功率，以使所述冷冻物料的上层先于所述冷冻物料的下层升华；或者，通过先对所述冷冻物料的上层加热，待所述冷冻物料的上层升华完成后，再对所述冷冻物料的下层加热，以使所述冷冻物料的上层先于所述冷冻物料的下层升华。
[0024]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0025]本专利技术针对现有冷冻干燥设备，仅采取下层升温方式，如果物料较厚、较粘，容易导致下层物料热量聚积，使物料坍塌，冻干失败的问题，提出了一种新型的冷冻干燥设备。本专利技术的冷冻干燥设备不仅通过物料下层控温装置对物料下层进行加热，还通过增加物料上层控温装置来为物料上层提供热量，可以优先让物料上层进行升华，并形成水汽升华通道，使物料下层进行升华时，水汽可以顺利升华，而不会聚积在物料下层中，可以避免较厚的粘性物料在升华时坍塌，也能提高生产效率。
[0026]本专利技术提出的冷冻干燥系统，包含上述冷冻干燥设备，具备上述冷冻干燥设备所具备的全部特点，在此不再赘述。
[0027]本专利技术还提出一种冷冻干燥方法，即在真空条件下，对冷冻物料的上层和下层加热，并使冷冻物料的上层先于冷冻物料的下层升华。该方案不仅对冷冻物料下层进行加热，还为冷冻物料上层提供热量，从而可以优先让物料上层进行升华，形成水汽升华通道，使物料下层进行升华时，水汽可以顺利升华，而不会聚积在物料下层中，可以避免较厚的粘性物料在升华时坍塌，也能提高生产效率。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例所公开的冷冻干燥设备以及冷冻干燥系统的结构示意图。
[0030]其中，附图标记为：
[0031]100、冷冻干燥系统；101、冷冻干燥设备；102、冷阱；
[0032]1、真空箱体；2、冷冻物料；3、物料上层控温装置；4、物料下层控温装置。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术的目的之一是提供一种冷冻干燥设备，以解决现有冷冻干燥技术，仅采取下层升温方式，如果物料较厚、较粘，容易导致下层物料热量聚积，进而导致物料坍塌，冻干失败的问题。
[0035]本专利技术的另一目的还在于提供一种具有上述冷冻干燥设备的冷冻干燥系统。
[0036]本专利技术的再一目的还在于提供一种冷冻干燥方法，以解决现有冷冻干燥技术，仅采取下层升温方式，如果物料较厚、较粘，容易导致下层物料热量聚积，进而导致物料坍塌，冻干失败的问题。
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0038]实施例一
[0039]如图1所示，本实施例提供一种冷冻干燥设备101，其主要包括真空箱体1、物料存放装置、物料上层控温装置3和物料下层控温装置4，物料存放装置、物料上层控温装置3和物料下层控温装置4均设置于真空箱体1内。其中，真空箱体1用于为冷冻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷冻干燥设备，其特征在于，包括：真空箱体；物料存放装置，设置于所述真空箱体内，用于存放冷冻物料；物料上层控温装置，设置于所述真空箱体内，用于对所述物料存放装置上所述冷冻物料的上层加热，以使所述冷冻物料的上层升华，并形成水汽扩散通路；物料下层控温装置，设置于所述真空箱体内，用于对所述物料存放装置上所述冷冻物料的下层加热，以在所述水汽扩散通路形成后，使所述冷冻物料的下层升华。2.根据权利要求1所述的冷冻干燥设备，其特征在于，所述物料下层控温装置为搁板，且所述物料下层控温装置兼做所述物料存放装置。3.根据权利要求1或2所述的冷冻干燥设备，其特征在于，所述物料上层控温装置设置于所述冷冻物料的上方。4.根据权利要求1或2所述的冷冻干燥设备，其特征在于，所述物料上层控温装置为搁板或加热光源。5.根据权利要求4所述的冷冻干燥设备，其特征在于，所述加热光源为红外线光源。6.根据权利要求1或2所述的冷冻干燥设备，其特征在于，所述物料上层控温装置的加热速率大...

【专利技术属性】
技术研发人员：李左阳，汪澄，汪娟，
申请(专利权)人：吉林省德商药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：