臺灣博碩士論文加值系統

真空冷凍乾燥技術之原理是在真空狀態下，利用昇華原理，使預先凍結的物料中的水分，不經過冰的融化直接以冰態昇華為水蒸氣而除去，從而獲得乾燥製品。本研究主旨為，設計與建置一套可間歇抽真空，以及控溫之真空冷凍乾系統。本研究利用40毫米厚之壓克力板，經矽膠黏合，組裝一個真空樣品槽。比較不同之黏合方式(壓克力溶劑、樹脂膠、矽膠)顯示，由於矽膠具有彈性，可容許抽真空時槽體產生的形變，較適合使用於此。槽體內設置電子天秤與加熱器，溫度控制在30℃與33℃。本研究所建置之間歇抽真空冷凍乾燥系統，以真空幫浦、-20℃冷凝器、電磁閥、繼電器、兩組計時器、調壓器以及控溫器，提供間歇調壓操作。測試結果顯示，系統之真空度維持良好，可長時間運轉。在操作模式為，抽真空：2min~1min；停止：2min~1min之情況下，冰塊之乾燥速率可增加20%。

The principle of freeze-drying is utilization of the physical phenomena of sublimation of water under vacuum. The frozen water in the sample was removed through sublimation to gas state without melting. The purpose of this research was to design and construct of a freeze-drying system that can be operated under intermittent vacuuming mode, and at controllable temperature. 40 mm thick acrylic plates were used for the walls of the vacuum sample chamber. Several gluing methods for assembling the chamber were compared, including methylene chloride, epoxy glue and silicon glue. Due to the flexibility of silicon glue, the chamber was able to tolerate slight deformation under vacuum. The intermittent vacuuming system included a vacuum pump, -20℃ condenser, solenoid valve, a relay, two timers, voltage regulator and temperature controller. Experimental results showed that the system is durable and is suitable for long term operation. An electronic scale was placed in the vacuum sample chamber to monitor the weight variation of the samples. Under the operation cycle of vacuuming for 1 to 2 min, and stop for 1 to 2 min, the drying rate of ice was increased by 20%.

書頁名
博、碩士論文授權書
論文口試委員會審定書(中文版)
論文口試委員會審定書(英文版)
中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 IV
圖目錄 V
第一章、前言 1
第二章、文獻回顧 4
2-1 冷凍乾燥(Freeze-drying)介紹 4
第三章、材料與方法 10
3-1實驗材料 10
3-1.1實驗藥品 10
3-1.2實驗器材 10
3-2 儀器設備 12
3-3 實驗大綱 13
3-3.1製作真空槽 13
第四章、結果與討論 26
4. 1常溫下測試 26
4-1.1 30℃ 26
4-1.2 33℃ 37
第五章、結論 44
第六章、參考文獻 45
表目錄
表4-1、仿照市售冷凍乾燥儀器條件(持續抽真空)，進行三重複測試，1g冰塊、30℃、120mins 26
表4-2、T(抽)2min；T(停)2min，三重複實驗，1g冰塊、30℃、120mins 28
表4-3、T(抽)2min；T(停)1min，三重複實驗，1g冰塊、30℃、120mins 30
表4-4、T(抽)1min；T(停)1min，三重複實驗，1g冰塊、30℃、120mins 32
表4-5、3g冰塊之間歇調壓條件實驗，30℃、60mins 34
表4-6、持續抽真空之冷凍乾燥除水率數據表，三重覆實驗，1g冰塊、120mins 37
表4-7、T(抽)2min；T(停)2min，三重覆實驗數據表，1g冰塊、33℃、120mins 38
表4-8、T(抽)2min；T(停)1min，三重覆實驗數據表，1g冰塊、33℃、120mins 40
表4-9、T(抽)1min；T(停)1min，三重覆實驗數據表，1g冰塊、33℃、120mins 42
圖目錄
圖1-1、水之三相點 3
圖1-2、冷凍乾燥儀器示意圖 3
圖3-1、真空槽尺寸與天平尺寸 14
圖3-2、新天平與真空槽的尺寸問題 15
圖3-3：支撐真空槽之支撐柱 18
圖3-4：安裝儀器電線與溫度偵測器之孔洞 19
圖3-5：安裝電子壓力計與傳統壓力計之孔洞 19
圖3-6：上蓋之擋板與壓條 20
圖3-7：安裝儀器電線與溫度偵測器 23
圖3-8：電子壓力計與傳統指針壓力計 23
圖3-9：支撐真空槽之支撐柱 24
圖3-10：擋板、墊片與壓條 24
圖3-11：真空槽整體外觀構造 25
圖4-1、仿照市售冷凍乾燥儀器條件(持續抽真空)，三重覆實驗，1g冰塊、30℃、120mins 27
圖4-2、T(抽)2min；T(停)2min，三重複實驗，1g冰塊、30℃、120mins 28
圖4-3、T(抽)2min；T(停)2min與持續抽真空真空冷凍乾燥除水率的比較圖，1g冰塊、30℃、120mins 29
圖4-4、T(抽)2min；T(停)1min，三重複實驗，1g冰塊、30℃、120mins 30
圖4-5、T(抽)2min；T(停)1min與持續抽真空真空冷凍乾燥除水率之比較圖，1g冰塊、30℃、120mins 31
圖4-6、T(抽)1min；T(停)1min，三重複實驗，1g冰塊、30℃、120mins 32
圖4-7、T(抽)1min；T(停)1min與持續抽真空冷凍乾燥除水率比較圖，1g冰塊、30℃、120mins 33
圖4-8、3g之冰塊經建歇調壓T(抽)2min；T(停)2min與持續抽真空之冷凍乾燥除水率比較圖， 30℃、60mins 34
圖4-9、3g冰塊經間歇調壓T(抽)2min；T(停)1min與持續抽真空之冷凍乾燥除水率比較圖， 30℃、60mins 35
圖4-10、3g冰塊經間歇調壓T(抽)1min；T(停)1min與持續抽真空之冷凍乾燥除水率比較圖， 30℃、60mins 35
圖4-11、持續抽真空之冷凍乾燥除水率曲線圖，三重覆實驗，1g冰塊 37
圖4-12、T(抽)2min；T(停)2min，三重覆實驗曲線圖，1g冰塊、33℃、120mins 38
圖4-13、T(抽)2min；T(停)2min與持續抽真空之冷凍乾燥除水率比較圖1g冰塊、33℃、120mins 39
圖4-14、T(抽)2min；T(停)1min，三重覆實驗曲線圖，1g冰塊、33℃、120mins 40
圖4-15、T(抽)2min；T(停)1min與持續抽真空之冷凍乾燥除水率比較圖，1g冰塊、33℃、120mins 41
圖4-16、T(抽)1min；T(停)1min，三重覆實驗曲線圖，1g冰塊、33℃、120mins 42
圖4-17、T(抽)1min；T(停)1min與持續抽真空之冷凍乾燥除水率比較圖，1g冰塊、33℃、120mins 43

簡裕晉，「棚板式冷凍真空乾燥機設計研究」，碩士論文，國立台北科技大學能源與冷凍空調工程系，台北(2008)。

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