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光面冷阱和盘管式冷阱的优劣

发布时间:2021-08-27      点击次数:791

       冻干机中的冷阱是一个用于捕获冻干过程中从样品中升华出的水(或其他溶剂)的部件。除此之外,冷阱还起到阻挡水气进入真空泵,保护真空泵不被破坏的作用。 通常冷阱分为两种类型:光面冷阱和盘管式冷阱。两种冷阱设计结构的不同给冻干操作带来了不同的优劣。

 

光面冷阱间接捕冰

光面冷阱是目前可以获得的造价较低的冷阱类型。通常制冷盘管缠绕在冷阱圆筒的外部,冷阱圆筒内壁被冷却并作为冷凝表面。这种结构宣称的好处是冷凝的过程中,水(或其它溶解试剂)可形成空心圆柱体,在冻干结束后可整个移出冷阱。而在实际使用过程中,这个操作并不容易。相反,用户需要理解的是,光面冷阱具有以下几个缺点:

首先,这种结构下,测量到的冷阱温度是位于冷阱腔体外部制冷线圈的温度。测量此位置的温度并不能提供精确的温度读数,原因是温度从制冷线圈到冷阱腔壁的传导过程中会发生损失。当水汽(或其他试剂)发生冷凝时,温度的差别更加明显。

其次,这种结构在水汽冷凝时仅能提供有限的冷凝面积。光滑的冷阱腔使得水汽容易分流,水汽进入真空泵进而污染真空泵油,最终导致真空泵过早的被损第三个缺陷是随着冻干的进行,冷阱的冷凝面积逐渐减少,因此冷阱的容积会迅速减少。

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盘管式冷阱 直接捕冰

盘管式冷阱是造价相对昂贵的设计。制冷剂直接扩展到盘管上,盘管可直接接触水蒸气。这种设计使得冷阱具有更低的温度,使水蒸气及时冷凝。除此之外,冷凝的水直接凝结在暴露的盘管上,随着冻干的进行,冷凝面积越来越大,使得冷凝的效率逐渐提高。盘管式冷阱设计的缺点是化霜的周期会有轻微的延长,然而,大部分冻干机化霜都需要过夜,因为这种设计带来的负面影响也并不明显。

现在市面上的实验型及中试冻干机,绝对部分国产和少部分进口采购的光面的冷阱设计,而主流的高阶进口品牌多采用盘管式冷阱。

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