本技術(shù)涉及凍干，且特別涉及一種凍干方法及凍干系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、凍干技術(shù)用于制備各種藥品，包括抗生素、疫苗、生物制品、血漿等。凍干的藥品具有更長的保存期限，更便于運輸和存儲，同時許多疫苗通過凍干技術(shù)制備，以確保其在運輸和存儲過程中不會失效。

2、目前用于大型生產(chǎn)的凍干設(shè)備多為托盤式凍干機，將物料放置在托盤上進行凍干的設(shè)備。目前現(xiàn)有托盤式凍干機的工藝有以下缺點：1.凍干前期需要將物料在較低溫度下冷凍形成冰塊，冷凍時間較長且能耗較高；2.凍干過程中換熱效率隨著凍干工藝進行，效率下降；3.凍干后的產(chǎn)品還需要再次處理才能獲得需求的粉末狀產(chǎn)品；4.工藝流程多，產(chǎn)品易損失和污染；5.在針對堆密度較低的物質(zhì)進行凍干時，需要采用一次性凍干托盤，提高了凍干成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)實施例的目的，以改善目前托盤式凍干工藝的冷凍時間長、凍干效率低、成本高、無法直接得到需求的粉末狀產(chǎn)品、產(chǎn)品易損失和污染等問題。

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種凍干方法，凍干系統(tǒng)包括凍干容器和攪拌裝置，凍干容器的外壁設(shè)置有夾套，凍干容器內(nèi)設(shè)置攪拌裝置，凍干方法包括：

3、(1)將料液注入凍干容器中，使用攪拌裝置于不低于60r/min攪拌料液，向夾套內(nèi)通入-3℃～-8℃的換熱媒介，使料液預(yù)冷至-3℃～-5℃；

4、(2)對凍干容器內(nèi)抽真空，并持續(xù)使用攪拌裝置于不低于60r/min攪拌料液，向夾套內(nèi)通入-15℃～-30℃的換熱媒介，使料液降溫至-12℃～-20℃；

5、(3)繼續(xù)攪拌至凍干容器內(nèi)的真空度降至8-12pa，再升溫干燥。

6、本技術(shù)通過將料液直接注入凍干容器中，向夾套內(nèi)通入-3℃～-8℃的換熱媒介，在適宜攪拌速度下使料液預(yù)先降溫至-3℃～-5℃，再抽真空，向夾套內(nèi)通入-15℃～-30℃的換熱媒介，繼續(xù)在適宜攪拌速度下使料液降溫至-12℃～-20℃，采用負壓揮發(fā)吸熱預(yù)冷凍的方式，可以一邊冷凍一邊預(yù)先揮發(fā)掉料液中的大部分水分，減少冷凍的時間和后續(xù)的干燥時間，并配合攪拌使料液直接經(jīng)歷冰水混合物、冰沙態(tài)、大顆粒冰沙、小顆粒冰沙進行凍干，保證料液在整個凍干過程中形成的是較小的冰沙顆粒，可以直接凍干形成粒徑較小的粉末狀產(chǎn)品；工藝流程較少，凍干效率較高，產(chǎn)品的損失和污染較少，成本低。

7、在本技術(shù)的部分實施例中，步驟(3)包括：攪拌至料液形成細末形態(tài)，控制攪拌速率為10-20r/min攪拌至凍干容器內(nèi)的真空度降至8-12pa。

8、本技術(shù)攪拌至料液形成細末形態(tài)，則物料中的自由水揮發(fā)大部分，此時物料的密度較低，降低攪拌速率以避免物料飛揚、逸散流失，繼續(xù)攪拌使物料中的自由水盡可能的揮發(fā)，直到凍干容器內(nèi)的真空度降至8-12pa，則物料中的自由水幾乎揮發(fā)完全。

9、在本技術(shù)的部分實施例中，升溫干燥包括：升溫至-8℃～-10℃，并維持4-8h；每次凍干容器內(nèi)的真空度降至8-12pa時，則升溫8℃-12℃，并維持4-8h，直至溫度升至25-35℃，并維持4-8h。

10、本技術(shù)在將物料中的自由水幾乎揮發(fā)完全后，繼續(xù)通過階段性升溫對物料進行干燥，以繼續(xù)高效揮發(fā)去除物料中的結(jié)合水，同時避免產(chǎn)品的品質(zhì)受損。

11、在本技術(shù)的部分實施例中，凍干系統(tǒng)還包括控溫裝置，控溫裝置位于換熱媒介的循環(huán)回路，凍干方法還包括：當料液預(yù)冷至-3℃～-5℃后，一部分-3℃～-8℃的換熱媒介位于夾套內(nèi)對料液進行預(yù)冷，此時，另一部分-3℃～-8℃的換熱媒介在控溫裝置的控制下循環(huán)持續(xù)降溫至-15℃～-30℃，向夾套內(nèi)通入經(jīng)過控制裝置循環(huán)降溫至-15℃～-30℃的換熱媒介。

12、本技術(shù)通過當料液預(yù)冷至-3℃～-5℃后，將一部分-3℃～-8℃的換熱媒介在控溫裝置的控制下持續(xù)降溫至-15℃～-30℃，向夾套內(nèi)通入經(jīng)過控制裝置降溫至-15℃～-30℃的換熱媒介，使預(yù)冷至-3℃～-5℃的料液快速降溫至-12℃～-20℃，使料液中的原料溶液和水達到相同的共晶點，從而便于后續(xù)高效的揮發(fā)凍干。

13、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種凍干系統(tǒng)，適用于第一方面提供的凍干方法，包括：凍干容器、控溫裝置和攪拌裝置，凍干容器外壁設(shè)置有夾套，夾套內(nèi)注有換熱媒介；控溫裝置包括換熱裝置和箱體，換熱裝置的一端通過第一管路與夾套的進口連通連接，換熱裝置的另一端通過第二管路與夾套的出口連通連接，第一管路上設(shè)置有泵體；箱體設(shè)置于第一管路并與夾套的進口和換熱裝置連通；第二管路與箱體和夾套的進口之間的第一管路連通連接有第三管路，第一管路上設(shè)置有第一閥體且第一閥體位于第三管路與第一管路的連接處與夾套的進口之間，第二管路上設(shè)置有第二閥體且第二閥體位于第三管路與第二管路的連接處與夾套的出口之間，第三管路上設(shè)置有循環(huán)閥體；攪拌裝置設(shè)置于凍干容器內(nèi)，用于對注入凍干容器中的料液進行攪拌。

14、本技術(shù)通過在換熱裝置的一端通過第一管路與夾套的進口連通連接，換熱裝置的另一端通過第二管路與夾套的出口連通連接，第一管路上設(shè)置泵體，可以對夾套內(nèi)的換熱媒介降溫，從而對凍干容器中的料液預(yù)冷至-3℃～-5℃；通過將箱體設(shè)置于第一管路并與夾套的進口和換熱裝置連通，在第二管路與箱體和夾套的進口之間的第一管路連通連接第三管路，第一管路上設(shè)置第一閥體且第一閥體位于第三管路與第一管路的連接處與夾套的進口之間，第二管路上設(shè)置第二閥體且第二閥體位于第三管路與第二管路的連接處與夾套的出口之間，第三管路上設(shè)置循環(huán)閥體，以便于對夾套內(nèi)的換熱媒介循環(huán)降溫至需要的較低溫度，從而實現(xiàn)對凍干容器中預(yù)冷至-3℃～-5℃的料液快速降溫至-12℃～-20℃；并配合攪拌裝置使料液直接經(jīng)歷冰水混合物、冰沙態(tài)、大顆粒冰沙、小顆粒冰沙進行凍干，保證料液在整個凍干過程中形成的是較小的冰沙顆粒，可以直接凍干形成粒徑較小的粉末狀產(chǎn)品；工藝流程較少，凍干效率較高，產(chǎn)品的損失和污染較少，成本低。

15、在本技術(shù)的部分實施例中，攪拌裝置包括驅(qū)動件和攪拌件，驅(qū)動件用于驅(qū)動攪拌件轉(zhuǎn)動，攪拌件從凍干容器的頂部伸入凍干容器，并向凍干容器的底部延伸；攪拌件包括攪拌軸和多個攪拌葉，多個攪拌葉沿攪拌軸的軸向和周向間隔分布。

16、本技術(shù)通過設(shè)置攪拌件從凍干容器的頂部伸入凍干容器，即凍干容器為立式，適用于對料液進行凍干；通過在攪拌軸的軸向和周向間隔分布設(shè)置多個攪拌葉，便于對凍干容器內(nèi)的料液進行充分攪拌凍干。

17、在本技術(shù)的部分實施例中，攪拌葉靠近凍干容器內(nèi)壁的邊緣與凍干容器內(nèi)壁之間的距離小于3mm。

18、本技術(shù)通過設(shè)置攪拌葉靠近凍干容器內(nèi)壁的邊緣與凍干容器內(nèi)壁之間的距離小于3mm，以保證對凍干容器內(nèi)的物料可以充分攪拌，在物料冷凍形成冰沙及顆粒冰沙狀態(tài)時，一些冰沙及顆粒冰沙可能會貼附在凍干容器內(nèi)壁，攪拌葉的上述設(shè)置可以對貼附在凍干容器內(nèi)壁的冰沙及顆粒冰沙狀態(tài)物料也充分攪拌，以保證物料在整個凍干過程中形成的是較小的冰沙顆粒，且充分均勻的進行凍干。

19、在本技術(shù)的部分實施例中，凍干容器內(nèi)壁和攪拌件外壁的拋光清潔度均小于4μm。

20、本技術(shù)通過采用凍干容器內(nèi)壁和攪拌件外壁的拋光清潔度均小于4μm，利于對料液進行高效的攪拌凍干。

21、在本技術(shù)的部分實施例中，凍干容器連通連接有真空泵。

22、本技術(shù)通過在凍干容器連通連接真空泵，以便于在凍干過程中對凍干容器內(nèi)進行抽真空，以對凍干容器內(nèi)的料液高效的進行負壓揮發(fā)吸熱預(yù)冷凍并干燥。

23、在本技術(shù)的部分實施例中，凍干容器連通連接有氮氣儲罐。

24、本技術(shù)通過在凍干容器連通連接氮氣儲罐，以便于驗證凍干容器的密閉性，保證抽真空時運作良好；同時，凍干容器放料后，若凍干容器內(nèi)殘留有物料，可以通過氮氣對凍干容器內(nèi)進行吹掃。