真空冷凍干燥技術起源于十九世紀二十年代,隨著消費者對方便食品需求的增加,凍干食品市場日益擴大。凍干食品在發達工業國家已經相當流行,現在廣泛應用于食品、、生物制品、藥品和活性物質等領域。

冷凍干燥是通過預冷將含有大量水分的物質冷凍成固體,然后,在真空條件下,水蒸氣直接從固體中升華,而物質本身則留在冰凍的冰架中,所以干燥后其體積不變,疏松多孔,整個干燥是在較低的溫度下進行的。

一般來說,大型真空冷凍干燥機通常干燥速度不均勻,除了擱板溫度分布不均勻外,主要原因是大型冷凍干燥機為了提高生產效率和產量,以及提高真空室的體積利用率,往往采用多層大面積擱板的結構布置,擱板之間的間距相對較窄,真空室的吸入口往往設置在真空室的一側,導致擱板蒸發面到真空室吸入口的流動遷移通道曲折狹窄,產生流動阻力。

大型冷凍干燥機中升華干燥階段的水蒸氣流量相當大,所以實際上在狹窄的通道中會形成明顯的水蒸氣壓差,最終導致冷凍干燥機中不同貨架上的物料干燥速度不同,甚至同一貨架內外的不同位置。

因此,分析大型冷凍干燥機在冷凍干燥過程中水蒸氣的壓力分布規律,對正確評價和降低物料干燥速率的不均勻性有很大的幫助。另外,凍干箱的真空度也是需要控制的一個點。之前很多人認為真空度越高越好,現在認為真空度應該在合理的范圍內。真空度過高,不利于傳熱,干燥速度也會降低。在使用中,如果不需要高真空度,可以通過真空度調節裝置來控制真空度,從而可以將真空度控制在要求的范圍內。

對于真空凍干機工作過程中的真空度壓力監控可以使用熱導式氣體傳感器,它也被稱為“熱導率傳感器”。工采網代理的瑞士Neroxis 熱導式氣體傳感器MTCS2601,是由基于 MEMS 技術的 4 個 Ni-Pt 電阻組成的微機械的熱導率傳感器,遵循沒有化學反應的物理皮拉尼原理,基于氣體熱導率變化來監測壓力,適用于惡劣環境下初級壓力控制。