Холодильные сушилки под давлением (также известные как сушилки или холодильные сушилки) широко используются для сушки биологических продуктов, лекарств, продуктов питания и других областей, особенно для сушки термочувствительных веществ. Его технологический процесс обычно включает в себя замораживание образцов, сублимацию (вакуумную сушку) и такие этапы, как упаковка под давлением. Ниже приведены общие технологические процессы охлаждающей сушилки под давлением:
1. Подготовка образцов
Приготовьте образец: приготовьте раствор или суспензию для высыхания в зависимости от вещества, которое необходимо высушить. Это могут быть жидкие лекарства, питательные среды, пищевое сырье и так далее.
Загрузка образцов: готовые образцы равномерно распределяются на поддоне для образцов в морозильной сушилке. Как правило, образцы должны быть равномерно распределены и избегать укладки, чтобы обеспечить равномерное высыхание замораживания.
2. Криогенная фаза замораживания
Замораживание образцов: образец помещается в морозильную сушилку и быстро замораживается через криогенную систему. Температура замораживания обычно контролируется от - 40°C до - 80°C, что позволяет быстро замерзать влагу в образце, образуя твердый лед.
Контроль времени замораживания: во время замораживания необходимо убедиться, что влага образца полностью заморожена. Если образец является биологическим продуктом или фармацевтическим препаратом, особое внимание необходимо уделять контролю температуры, чтобы избежать слишком низких температур, приводящих к чрезмерному увеличению кристаллов льда и повреждению структуры образца.
3. Стадия вакуумной сублимации
Переход в вакуум: после завершения процесса замораживания холодильная сушилка переходит в вакуум. В это время давление воздуха в устройстве уменьшается до уровня, близкого к нулю, и обычно контролируется между 10 - 100 Па. В условиях низкого давления твердый лед начинает сублимироваться непосредственно в водяной пар без прохождения жидкой фазы.
Процесс сублимации: Благодаря вакууму и умеренному нагреванию кристаллы льда постепенно сублимируются и испаряются. Этот процесс лежит в основе замораживания и сушки. Во время сублимации влага в образце переходит непосредственно из твердого состояния в газообразное и собирается с помощью системы конденсации оборудования.
Контроль температуры сублимации: в процессе сублимации требуется точный контроль температуры нагрева, обычно от - 20°C до - 40°C, чтобы убедиться, что образец не поврежден перегревом, и обеспечить плавную сублимацию воды.
4. Этап вторичной сушки (сушка готовой продукции)
Вторичная сушка: после сублимации образец все еще может содержать небольшое количество кристаллической или свободной воды, поэтому требуется вторичная сушка. На этом этапе охлаждающая сушилка при небольшом нагревании и поддержании низких температур и вакуума позволяет воде в образце продолжать испаряться до тех пор, пока ее содержание не снизится до крайне низкого уровня (обычно менее 1%).
Контроль температуры: Контроль температуры на этапе вторичной сушки очень важен и обычно должен быть установлен между 10°C и 40°C в зависимости от свойств вещества. Избегайте слишком высоких температур, чтобы предотвратить разрушение характера образца.
5. Этап уплотнения
Упаковка под давлением: Когда процесс сушки завершен, сухие образцы обычно должны быть упакованы, чтобы предотвратить повторное поглощение влаги. В принципе работы охлаждающей сушилки с крышкой процесс « крышки» является ключевым звеном.
Операция под давлением: После завершения замораживания и сушки контейнер для образцов (например, ампула, флакон, мешок из алюминиевой фольги и т. Д.) будет полностью защищен от внешней влаги и воздуха путем уплотнения и уплотнения в вакуумной среде.
Герметичная тара: Некоторые морозильные сушилки оснащены автоматической системой уплотнения, которая может точно надавливать герметичную крышку, образуя стерильную, герметичную упаковку.
6. Завершение сушки
Извлечь образец: После завершения упаковки под давлением можно извлечь замороженный и сухой образец. К этому времени образец полностью обезвожен и сохраняет свою первоначальную структурную и биологическую активность (особенно в биологических продуктах).
Условия хранения: образец после замораживания и сушки должен храниться в условиях низкой температуры и сухости, обычно между 20°C и 80°C, чтобы предотвратить всасывание или порчу образца.
7. Системы управления и мониторинг
Мониторинг температуры и давления: Современные холодильные и сушильные установки оснащены датчиками температуры и давления, которые могут контролировать параметры процесса замораживания и сушки в режиме реального времени, гарантируя, что каждый этап работы находится в разумном диапазоне.
Автоматическое управление: многие охлаждающие сушилки с крышкой используют автоматизированную систему управления, которая может автоматически регулировать температуру, давление, вакуум и другие параметры для достижения беспилотной работы, уменьшая человеческие ошибки.
8. Очистка и техническое обслуживание
Очистка: После использования охлаждающей сушилки необходимо провести очистку, особенно лоток для образцов, системы охлаждения, запечатанных деталей и других частей, чтобы гарантировать, что при следующем использовании она не будет загрязнена.
Регулярное обслуживание: Периодические проверки и техническое обслуживание систем уплотнения, холодильных систем, вакуумных систем и других компонентов оборудования для обеспечения долгосрочной стабильной работы оборудования.
Резюме
Технологический процесс охлаждающей сушилки под давлением включает в себя замораживание, сублимацию, вторичную сушку, упаковку под давлением и многие другие этапы. Каждый шаг требует точного контроля, чтобы гарантировать, что конечный эффект сушки соответствует требованиям к качеству и сохраняет стабильность и эффективность образца. Во время использования операторы должны строго соблюдать инструкции по оборудованию и технологические требования, чтобы обеспечить успешность процесса замораживания и сушки и высокое качество образца.