开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
课题背景：
冷冻干燥机是指将含水物质预先冻结成固态,然后在近真空状态下使其中的水从固态直接升华成气态而不融化以除去水分而保存物质的系统.冻干后的固体物质呈多孔结构,保持冻结时的体积,生物活性不变,加水极易溶解复原.冻干过程是在低温近真空条件下进行,因此对于许多热敏性、易氧化的物质特别适用,冻干能除去95％～99％的水分,使干燥后的产品能长期保存而不变质.
冻干机系统由11个设备组成:(1)干燥箱体及压力力控制和保护装置;(2)真空排气系统;(3)液压或螺杆升降系统;(4)导热搁板装置;(5)加热装置;(6)换热器;(7)制冷系统;(8)有机溶剂回收装置;(9)在线清洗系统;(10)在线灭菌系统;(11)运行参数测定控制系统.设计的冻干机包含(1)～(10)的设备并满足有5个搁板层(4个搁板层能放置物料)能放置物料总面积为2平方米,工作能力为能带走40kg水蒸气,冷阱降温能力为-45℃.
工艺流程：
冷冻干燥工艺基本过程包括:(1)关闭箱门,在常压下通过搁板传热使物料冻结;(2)一次干燥.真空系统造成近真空,搁板加热到预设温度(此温度低于共晶点温度,且要防止物料“坍塌”),使物料中的自由水分升华而离开物料,冷阱与物料间存在温度差提供水蒸气转移动力;(3)二次干燥.尽量降低箱体内的压力,导热搁板升温到药物活性成分耐受的最高温度,使结合水离开物料;(4)干燥结束,往箱体内通入洁净气体使箱体内恢复常压.
设计的冻干机为2平方米.设计的冷冻干燥机为多层,下搁板导热加热,上搁板辐射加热,以导热为主,水蒸气从物料上方离开物料.冷冻干燥是传质传热过程,一般,物料的热量供应充足,因此将冷冻干燥视为传质控制过程.
主要计算:
一、系统制冷量的确定
1.制品降温热负荷Q1(kw)
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