冷凍干燥機
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冷凍干燥（以下簡稱凍干）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個月，而卡介苗的安全試
驗就需耗時2個月才能完成。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)?！ ?/p>
冷凍干燥機的工作原理
冷凍干燥是利用升華的原理進行干燥的一種技術(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)?a href="/w/%E7%9C%9F%E7%A9%BA" title="真空">真空環(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)),同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會因脫水而發(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。
冷凍干燥機系由制冷系統(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，并可實現(xiàn)快速化霜；采用高效真空機組，并可實現(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，對凍干的理論和工藝應(yīng)有一個比較全面的了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再凍干三個分階段。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)濟價值。
一 制品的凍結(jié)
溶液速凍時（每分鐘降溫10~50℃），晶粒保持在顯微鏡下可見的大?。幌喾绰齼鰰r（1℃/分），形成的結(jié)晶肉眼可見。粗晶在升華留下較大的空隙，可以提高凍干的效率，細(xì)晶在升華后留下的間隙較小，使下層升華受阻，速成凍的成品粒子細(xì)膩，外觀均勻，比表面積大，多孔結(jié)構(gòu)好，溶解速度快，便成品的引濕性相對也要強些。
藥品在凍干機中預(yù)凍在兩種方式：一種是制品與干燥箱同時降溫，；另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右，再將制品放入，前者相當(dāng)于慢凍，后者則介于速凍與慢凍之間，因而常被采用，以兼顧凍干效率與產(chǎn)品質(zhì)量。此法的缺點是制品入箱時，空氣中的水蒸氣將迅速地凝結(jié)在擱板上，而在升華初期，若板升溫較快，由于大面積的升華將有可能超越凝結(jié)器的正常負(fù)荷。此現(xiàn)象在夏季尤為顯著。
制品的凍結(jié)處于靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)驗證明，過冷現(xiàn)象容易發(fā)生至使制品溫度雖已達(dá)到共晶點。但溶質(zhì)仍不結(jié)晶，為了克服過冷現(xiàn)象，制品凍結(jié)的溫度應(yīng)低于共晶點以下一個范圍，并需保持一段時間，以待制品完全凍結(jié)。
二升的條件與速度
冰在一定溫度下的飽和蒸汽壓大于環(huán)境的水蒸氣分壓時即可開始升華；比制品溫更低的凝結(jié)器對水水蒸氣的抽吸與捕獲作用，則是維護升所必需的條件。
氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的距離稱為平均自由程，它與壓力成反比。在常壓下，其值很小，升華的水分子很容易與氣體碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升華速度很漫。隨著壓力降低13.3Pa以下，平均自由程增大105倍，使升華速度顯著加快，飛離出來的水分子很少改變自己的方面，從而形成了定向的蒸汽流。
真空泵在凍干機中起著抽除永久氣體的作用，以維護升華所必需的低壓強。1g水蒸氣在常壓下為1.25L而在13.3Pa時卻膨脹為10000升，普通的真空泵在單位時間內(nèi)抽除如此大量的體積是不可能的。凝結(jié)器實際上形成了專門捕集水蒸氣的真空泵。
制品與凝結(jié)的溫度通常為-25℃與-50℃。冰在該溫度下的飽和蒸汽壓分別為63.3Pa與1.1Pa,因而在升華面與冷凝面之間便產(chǎn)生了一個相當(dāng)大的壓力差,如果此時系統(tǒng)內(nèi)的不凝性氣體分壓可以忽略不計,它將促使制品升華出來的水蒸氣,以一定的流速定向地抵達(dá)凝結(jié)器表面結(jié)成冰霜。
冰的升華熱約為2822J/克，如果升華過程不供給熱量，那末制品只有降低內(nèi)能來補償升華熱，直至其溫度與凝結(jié)器溫度平衡后，升華也就停止了。為了保持升華與冷凝來的溫度差，必須對制品提供足夠的熱量。
三升過程
在升溫的第一階段（大量升華階段），制品溫度要低于其共晶點一個范圍。因此擱板溫要加以控制，若制品已經(jīng)部分干燥，但溫度卻超過了其共晶點，此時將發(fā)生制品融化現(xiàn)象，而此時融化的液體，對冰飽和，對溶質(zhì)卻未飽和，因而干燥的溶質(zhì)將迅速溶解進去，最后濃縮成一薄僵塊，外觀極為不良，溶解速度很差，若制品的融化發(fā)生在大量升華后期，則由于融化的液體數(shù)量較少，因而被干燥的孔性固體所吸收，造成凍干后塊狀物有所缺損，加水溶解時仍能發(fā)現(xiàn)溶解速度較慢。
在大量升華過程，雖然擱板和制品溫度有很大懸殊，但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變，因而升華吸熱比較穩(wěn)定，制品溫度相對恒定。隨著制品自上而下層層干燥，冰層升華的阻力逐漸增大。制品溫度相應(yīng)也會小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此時90%以上的水分已除去。大量升華的過程至此已基本結(jié)束，為了確保整箱制品大量升華完畢，板溫仍需保持一個階段后再進行第二階段的升溫。剩余百分幾的水分稱殘余水分，它與自由狀態(tài)的水在物理化學(xué)性質(zhì)上有所不同，殘余水分包括了化學(xué)結(jié)合之水與物理結(jié)合之水，諸如化合的結(jié)晶水結(jié)晶、蛋白質(zhì)通過氫鍵結(jié)合的水以及固體表面或毛細(xì)管中吸附水等。由于殘余水分受到某種引力的束縛，其飽和蒸汽壓則是不同程度的降低，因而干燥速度明顯下降。雖然提高制品溫度促進殘余水分的氣化，但若超過某極限溫度，生物活性也可能急劇下降。保證制品安全的最高干燥溫度要由實驗來確定。通常我們在第二階段將板溫+30℃左右，并保持恒定。在這一階段初期，由于板溫升高，殘余水分少又不易氣化，因此制品溫度上升較快。但隨著制品溫度與板溫逐漸靠攏，熱傳導(dǎo)變得更為緩慢，需要耐心等待相當(dāng)長的一段時間，實踐經(jīng)驗表明，殘余水分干燥的時間與大量升華的時間幾乎相等有時甚至還會超過。
四凍干曲線
將擱板溫度與制品溫度隨時間的變化記錄下來，即可得到凍干曲線。比較典型的凍干曲線系將擱板升溫分為兩個階段，在大量升華時擱板溫度保持較低，根據(jù)實際情況，一般可控制在-10至+10之間。第二階段則根據(jù)制品性質(zhì)將擱板溫度適當(dāng)調(diào)高，此法適用于其熔點較低的制品。若對制品的性能尚不清楚，機器性能較差或其工作不夠穩(wěn)定時，用此法也比較穩(wěn)妥。
如果制品共晶點較高，系統(tǒng)的真空度也能保持良好，凝結(jié)器的制冷能力充裕，則也可采用一定的升溫速度，將擱板溫度升高至允許的最高溫度，直至凍干結(jié)束，但也需保證制品在大量升華時的溫度不得超過共晶點。
若制品對熱不穩(wěn)定，則第二階段板溫不宜過高。為了提高第一階段的升華速度，可將擱板溫度一次升高至制品允許的最高溫度以上；待大量升華階段基本結(jié)束時，再將板溫降至允許的最高溫度，這后兩種方式雖然使大量的升華速度有一些提高，但其抗干擾的能力相應(yīng)降低，真空度和制冷能力的突然降低或停電都可能會使制品融化。合理而靈活地掌握第一種方式，仍是目前較常用的方式?！ ?/p>
冷凍干燥信息化方案
“冷凍干燥信息化”是海泰儀器的服務(wù)理念，領(lǐng)導(dǎo)層充分認(rèn)識提升營銷服務(wù)能力的必要性。經(jīng)過對多種提升方案的充分調(diào)研比較，思創(chuàng)ECRM以其靈活的多區(qū)域、多職能部門的矩陣式管理支持以及強大的顧問咨詢實力贏得了海泰儀器的認(rèn)可。本次海泰儀器將通過應(yīng)用思創(chuàng)ECRM解決方案整合企業(yè)資源，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提升綜合競爭力和盈利能力。 系統(tǒng)以市場部的信息化為目標(biāo)建立的。一期工程主要針對市場部內(nèi)外聯(lián)系、合同管理、合同網(wǎng)上評審等亟待解決的問題，開發(fā)了銷售員web查詢平臺、合同數(shù)據(jù)管理、合同網(wǎng)上評審、產(chǎn)品信息查詢、發(fā)貨管理、產(chǎn)品發(fā)票、客戶信息等。
該系統(tǒng)使用以后，主要實現(xiàn)以下功能：冷凍干燥的銷售員可以方便安全的登錄公司內(nèi)部服務(wù)器查詢自己合同的進展情況；可以實時的收到公司的各種通知；合同管理系統(tǒng)代替手工臺帳；商務(wù)、生產(chǎn)、設(shè)計之間的合同評審可以完全在網(wǎng)上完成，提高效率；發(fā)貨電子化；財務(wù)發(fā)票的自動產(chǎn)生與打印。在一期穩(wěn)定運行后，軟件組將根據(jù)市場部的需求，繼續(xù)建立二期、三期工程，完成銷售員費用、市場分析調(diào)查、市場動態(tài)統(tǒng)計、客戶管理、訂單電子化、售后服務(wù)等功能，為企業(yè)管理和決策作出支持！
客戶售前階段基本沒有劃分，各個分院、所和實體子公司的領(lǐng)導(dǎo)非常關(guān)注銷售信息（包括：應(yīng)收款、回款），但這些信息的只能是不定期從財務(wù)部門獲得，缺乏從業(yè)務(wù)層面上對銷售過程進行有效的、實時的、全面的監(jiān)控6、沒有對整個的銷售過程進行梳理；導(dǎo)致多數(shù)銷售處于盲目狀態(tài)，使當(dāng)前銷售機會的跟蹤沒有形成一套可行的機制。
CRM管理軟件業(yè)務(wù)人員處于相對被動銷售狀態(tài)。
針對X冷凍干燥信息化科學(xué)研究總院的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，充實目標(biāo)客戶的資源、銷售的過程化控制、減輕銷售人員的負(fù)擔(dān)，提高工作效率等問題變的十分重要；通過建設(shè)思創(chuàng)ECRM系統(tǒng)，實現(xiàn)全國客戶資源的集中管理，有效地實現(xiàn)銷售平臺統(tǒng)一；通過系統(tǒng)的機會管理，實現(xiàn)銷售的過程管理，從而有效地跟蹤當(dāng)前的銷售機會及對重點項目進行有效的管理與監(jiān)控。
應(yīng)用效果實現(xiàn)如下：
1、 集中管理各地冷凍干燥客戶資源，統(tǒng)一客戶信息的平臺。
2、 提高工作效率，并對現(xiàn)有資源進行整合、共享。
3、 使業(yè)務(wù)人員的行為更加有效，了解業(yè)務(wù)員的行動狀態(tài)。
4、 梳理現(xiàn)在的業(yè)務(wù)狀態(tài)，實現(xiàn)冷凍干燥銷售的過程化管理。
…………
使用注意事項:
開機
1 打開機箱左側(cè)的總電源開關(guān)，氣壓數(shù)顯為大氣壓110pk；
2 按住控制面板上的總開關(guān)鍵三秒鐘以上，溫度數(shù)顯為冷阱的實際溫度；
3 啟動制冷機，預(yù)冷30分鐘以上；
4 將樣品放入樣品架，蓋上有機玻璃罩，并啟動真空泵；
5 待氣壓數(shù)顯穩(wěn)定后，記錄溫度和氣壓數(shù)值。
停機
1 紀(jì)錄停機前的溫度和氣壓數(shù)值；
2 按住控制面板的充氣閥，并立即關(guān)閉真空泵；
3 氣壓數(shù)顯為大氣壓時，打開有機玻璃罩，取出樣品；
4 關(guān)閉制冷機，按住總開關(guān)鍵三秒以上，最后關(guān)閉總電源開關(guān)；
5 等冷阱中的冰完全化成水后，打開機箱左側(cè)的出水閥放水，并用干布清潔冷阱內(nèi)壁，蓋上大張濾紙防塵。
注意事項
1 制備樣品應(yīng)盡可能擴大其表面積，其中不得含有酸堿物質(zhì)和揮發(fā)性有機溶劑；
2 樣品必須完全凍結(jié)成冰，如有殘留液體會造成氣化噴射；
3 注意冷阱約為零下65度，可以做低溫冰箱使用，但必須戴保溫手套操作防止凍傷；
4 啟動真空泵以前，檢查出水閥是否擰緊，充氣閥是否關(guān)閉，有機玻璃罩與橡膠圈的接觸面是否清潔無污物，良好密封；
5 一般情況下，該機不得連續(xù)使用超過48小時；
6 樣品在冷凍過程中，溫度逐漸降低，可以將樣品取出回暖一段時間后（仍處于冰凍狀態(tài)），繼續(xù)干燥，以縮短干燥時間。
冷凍干燥機的特點：
1、液晶顯示、中文界面，帶樣品干燥曲線；
2、進口壓縮機，另設(shè)有換熱器后，增大了制冷量，提高了捕水能力；
3、冷阱開口大，無內(nèi)盤管，帶樣品預(yù)凍功能；
4、預(yù)冷架，可作導(dǎo)流桶，加快干燥速度；
5、冷阱和操作面為全不銹鋼，耐腐蝕易光潔，透明鐘罩。
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