Análisis de los factores que afectan la velocidad de secado del liofilizador al vacío

Análisis de los factores que afectan la velocidad de secado del liofilizador al vacío

El proceso de liofilización es un proceso complejo de transferencia de calor y masa, que abarca la refrigeración, el vacío, la electrónica, la química, la medicina criogénica y otras disciplinas, con un alto contenido técnico y una liofilización compleja.   Procesos de secado. En la medicina tradicional china, así como en la industria alimentaria y otras ramas, el liofilizador al vacío es uno de los equipos más utilizados.

Desde el punto de vista estructural, la liofilizadora por vacío es una combinación de sistema de refrigeración, sistema de vacío, sistema de recirculación de calor , y sistema de secado, introduciendo así un nuevo tipo de armario que permite aprovechar de manera más eficiente el espacio de almacenamiento de materiales en el interior. Realizar la congelación   Secado al vacío. En la actualidad, el liofilizador de vacío es adecuado para el secado de diversos materiales, como materias primas, plantas medicinales chinas, intermedios farmacéuticos y alimentos.

Según la industria, cuando el liofilizador al vacío está en funcionamiento, la velocidad de secado es un aspecto de gran interés para los usuarios. Sin embargo, en la práctica, a menudo se observa que dicha velocidad no resulta satisfactoria. Entonces, ¿cuáles son los factores que influyen en la velocidad de secado del liofilizador al vacío?

Velocidad de precongelación del material

Se entiende que la precongelación de los materiales es el primer paso que debe realizar el liofilizador al ponerse en funcionamiento. La precongelación puede clasificarse en congelación rápida y congelación lenta. El tamaño de los cristales formados durante la congelación influye en gran medida sobre la velocidad global de secado y sobre la velocidad de disolución del producto liofilizado.

Específicamente, el proceso de congelación rápida y el de congelación lenta presentan las siguientes diferencias: los cristales de hielo formados por la congelación rápida son más pequeños, mientras que los cristales de hielo formados por la congelación lenta son más grandes. Los cristales de hielo de gran tamaño favorecen la sublimación, mientras que los cristales de hielo pequeños no la favorecen. La congelación rápida conduce a una baja velocidad de sublimación y a una rápida velocidad de desorción; la congelación lenta, en cambio, produce una alta velocidad de sublimación y una lenta velocidad de resolución.

Por lo tanto, la industria señaló que la velocidad de precongelación debe ajustarse con precisión en función de los materiales.

La presión en el congelar cámara de secado

Según la industria, la presión en la cámara de secado afecta directamente la velocidad de transferencia de calor y de masa (vapor de agua). En particular, en lo que respecta a la transferencia de masa, cuanto menor sea la presión, mejor; y en cuanto a la transferencia de calor, cuanto mayor sea la presión, mejor.

Dado que la velocidad de transferencia de masa está determinada principalmente por la temperatura y la presión en la interfaz de sublimación y en la superficie de la capa de secado, para aumentar la tasa de escape del vapor de agua en la capa de secado se suelen emplear dos estrategias: elevar la temperatura de la interfaz de sublimación, con lo que aumenta la presión del vapor de agua en dicha interfaz; o bien incrementar el vacío en la cámara de secado, reduciendo así la presión de vapor en la superficie de la capa de secado.

Forma material

Se informa que en la congelación   proceso de secado, la forma de congelación   Los materiales secos suelen clasificarse en sólidos y líquidos. Tanto la densidad aparente del sólido como la densidad de los componentes del líquido influyen en el tiempo de congelación del material.

Carga de peso húmedo

Se entiende que, cuando los materiales se liofilizan, existe una determinada relación entre la superficie y el espesor del material una vez envasados en recipientes. Durante el secado, la carga de peso húmedo seco por unidad de superficie de la bandeja constituye un factor clave para determinar el tiempo de secado.

En general, cuanto menor es el espesor de la acumulación de material, mayor es la velocidad de transferencia de calor y de masa, y más corto resulta el tiempo de secado. Sin embargo, si el material es delgado, se obtendrá una menor cantidad de producto secado por lote y por unidad de superficie de liofilización, lo que resultará desventajoso para aumentar la producción unitaria de liofilización.   zona de secado y la producción por unidad de tiempo. Por lo tanto, es necesario realizar consideraciones integrales en función de los materiales.

En la actualidad, existen muchos tipos de vacío. Liofilización equipos disponibles en el mercado, y en muchas ocasiones los fabricantes han actualizado y mejorado sus sistemas de control automático para aumentar la eficiencia del secado. Algunos fabricantes de equipos señalaron que el nuevo tipo de Liofilización   El equipo ha transformado la laboriosa operación del proceso de secado anterior, ha evitado la contaminación del material y ha permitido la automatización del secado y la sublimación. El responsable correspondiente señaló: “ Este modelo cuenta con calefacción de estante y funciones programables, y puede memorizar la temperatura de congelación.   curva de secado y cuenta con una función de extracción mediante disco U, lo que facilita la observación del proceso de congelación.   proceso de secado del material.