冷冻干燥方法被认为是目前最优良、最为先进的干燥技术之一,药品在低温下干燥,能避免药品、微生物等产生变性或失去生物活力。因而,采用冷冻干燥的方法越来越多地被应用于制备各种干燥药品。但由于冷冻干燥设备初投资大,干燥速率慢,干燥时间长,能耗大等缺点制约了该技术的大规模工业化应用。 本文对冷冻干燥装置和冻干燥工艺进行了理论和实验两方面的优化工作,以期降低冷冻干燥方法的能耗,提高冻干药品的品质: (1) 设计、安装和调试成功能用于-80℃制冷温度的药品冷冻干燥实验装置,并进行了许多后续的改进和优化工作。 (2) 在冷冻干燥过程中,制冷系统运行时间最长,消耗的能量最多;冻干制品对降温速率,升温速率要求很高。本文分别以制冷系统的COP和降温速率为优化目标,重点对制冷系统进行了优化。 (3) 对低温低压空间传热传质进行了理论探讨。通过实验寻找隔绝低温低压空间有害传热的方法。 (4) 本文通过理论研究,以及对蔗糖、甘露醇大量的实验研究,得到了冻干过程中退火工艺对干燥制品的质量以及冷冻干燥过程能耗的影响。