[發明專利]冷凍干燥設備、冷凍干燥系統及冷凍干燥方法

在審

• 申請號: 202310565394.4
• 申請日: 2023-05-18
• 公開（公告）號: CN116576634A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李左陽;汪澄;汪娟
• 申請（專利權）人: 吉林省德商藥業股份有限公司
• 主分類號: F26B9/06
• 分類號: F26B9/06;F26B5/06;F26B25/06
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 李寧

本發明公開一種冷凍干燥設備、冷凍干燥系統和冷凍干燥方法。冷凍干燥設備不僅通過物料下層控溫裝置對物料下層進行加熱，還通過增加物料上層控溫裝置來為物料上層提供熱量，可以優先讓物料上層進行升華，并形成水汽升華通道，使物料下層進行升華時，水汽可以順利升華，而不會聚積在物料下層中，可以避免較厚的粘性物料在升華時坍塌，也能提高生產效率。冷凍干燥系統包含上述冷凍干燥設備。冷凍干燥方法不僅對冷凍物料下層進行加熱，還為冷凍物料上層提供熱量，從而可以優先讓物料上層進行升華，形成水汽升華通道，使物料下層進行升華時，水汽可以順利升華，而不會聚積在物料下層中，可以避免較厚的粘性物料在升華時坍塌，也能提高生產效率。

技術領域

本發明屬于工業生產技術領域，涉及一種凍干技術，特別是涉及一種冷凍干燥設備、冷凍干燥系統及冷凍干燥方法。

背景技術

(一)技術術語解釋

擱板：冷凍干燥時，用于存放物料的，可以控制物料溫度的板層。一般在板層中有導熱液體，借以對擱板表面進行升降溫度。

冷凍干燥：將溶液態物料冷凍到冰點以下，于真空條件下，再將結冰物料通過合適的升溫控制程序，使物料中水分升華擴散到冷阱中再次冰凍，最終使冰凍物料中的水分完全升華的過程。

(二)現有技術

對需要冷凍干燥(簡稱“凍干”)的物料，當前的真空冷凍干燥設備，均是在低溫真空條件下，將冷凍后的物料放置到擱板上，然后通過控制擱板的溫度對物料進行升溫，當物料達到升華條件時，水汽揮發擴散，進而被干燥。但是，這種給物料傳遞熱量的方式比較單一，冷凍后物料升華所需的熱量來源，絕大多數是通過承載物料的擱板傳導到物料中，并且是物料最下層首先獲得熱量，再從物料內部逐步把熱量傳遞到物料上層，如果此時物料太厚、太粘，熱量從物料下層傳導至上層就不很容易，進而導致下層物料熱量不能及時擴散，積聚在物料下層，引起物料坍塌，凍干因此失敗。

發明內容

本發明的目的是提供一種冷凍干燥設備、冷凍干燥系統及冷凍干燥方法，以解決上述現有冷凍干燥技術，僅采取下層升溫方式，如果物料較厚、較粘，容易導致下層物料熱量聚積，進而導致物料坍塌，凍干失敗的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種冷凍干燥設備，包括：

真空箱體；

物料存放裝置，設置于所述真空箱體內，用于存放冷凍物料；

物料上層控溫裝置，設置于所述真空箱體內，用于對所述物料存放裝置上所述冷凍物料的上層加熱，以使所述冷凍物料的上層升華，并形成水汽擴散通路；

物料下層控溫裝置，設置于所述真空箱體內，用于對所述物料存放裝置上所述冷凍物料的下層加熱，以在所述水汽擴散通路形成后，使所述冷凍物料的下層升華。

可選的，所述物料下層控溫裝置為擱板，且所述物料下層控溫裝置兼做所述物料存放裝置。

可選的，所述物料上層控溫裝置設置于所述冷凍物料的上方。

可選的，所述物料上層控溫裝置為擱板或加熱光源。

可選的，所述加熱光源為紅外線光源。

可選的，所述物料上層控溫裝置的加熱速率大于所述物料下層控溫裝置的加熱速率，以使所述冷凍物料的上層溫度始終高于下層溫度。

可選的，所述物料上層控溫裝置的加熱功率大于所述物料下層控溫裝置的加熱功率，以使所述冷凍物料的上層溫度始終高于下層溫度。

本發明還提出一種冷凍干燥系統，包括冷阱和如上任意一項所述的冷凍干燥設備，所述冷阱與所述真空箱體連通。