Der Gefriertrocknungsprozess ist ein komplexer Wärme- und Massenübertragungsprozess, der Kühlung, Vakuum, Elektronik, Chemie, Kryomedizin und andere Disziplinen umfasst, mit hohem technischen Inhalt und komplexem Gefriertrocknungsprozess. In der traditionellen chinesischen Medizin, der Lebensmittelindustrie und anderen BranchenVakuum-Gefriertrocknerist eines der beliebtesten Geräte.
Strukturell ist der Vakuum-Gefriertrockner ein neuer Kastentyp, der das Kühlsystem, das Vakuumsystem, das Wärmeleitungsöl-Heizsystem und das Feuchtigkeitsentfernungssystem kombiniert. Er kann den Platz in der Box nutzen, um Materialien für die Gefriertrocknung im Vakuum effizient zu lagern. Derzeit eignet sich der Vakuum-Gefriertrockner zum Trocknen von Rohstoffen, chinesischen Medikamenten, Arzneimittelzwischenprodukten, Lebensmitteln und anderen Materialien.
Vorgefrierrate von Materialien
Es versteht sich, dass das Vorgefrieren von Materialien das Erste ist, was getan werden muss, wenn der Gefriertrockner arbeitet. Das Vorgefrieren kann in schnelles und langsames Gefrieren unterteilt werden. Die Größe der beim Gefrieren gebildeten Kristalle beeinflusst stark die gesamte Trocknungsrate und die Auflösungsrate des Produkts nach dem Trocknen.
Im Einzelnen gibt es zwischen schnellen und langsamen Gefrierprozessen folgende Unterschiede: Schnelles Gefrieren erzeugt kleinere Eiskristalle, langsames Gefrieren erzeugt größere Eiskristalle. Große Eiskristalle begünstigen die Sublimation, während kleine Eiskristalle die Sublimation behindern. Schnelles Gefrieren führt zu einer niedrigen Sublimationsrate und einer schnellen Desorptionsrate. Langsames Gefrieren führt zu einer schnellen Sublimationsrate und einer langsamen Analyserate.
Dementsprechend weist die Industrie darauf hin, dass die Geschwindigkeit, mit der das Vorgefrieren erfolgen muss, je nach Material genau eingehalten werden muss.
Druck in einem Trockenraum
Laut Industrieangaben wirkt sich der Druck in einem Trockenraum direkt auf die Wärme- und Massenübertragungsrate (Wasserdampf) aus. Für die Massenübertragung ist ein niedrigerer Druck besser, während für die Wärmeübertragung ein höherer Druck besser ist.
Da die Massenübertragungsrate hauptsächlich durch die Temperatur und den Druck der Sublimationsschnittstelle und der Oberfläche der Trockenschicht bestimmt wird, gibt es im Allgemeinen zwei Vorgänge, um die Rate des Wasserdampfentweichens in der Trockenschicht zu verbessern: Erhöhen der Temperatur der Sublimationsschnittstelle und Erhöhen des Wasserdampfdrucks an der Schnittstelle. Oder Erhöhen des Vakuums in der Trockenkammer, um den Dampfdruck auf der Oberfläche der Trockenschicht zu verringern.
Form des Materials
Es wird berichtet, dass gefriergetrocknete Materialien im Gefriertrocknungsprozess üblicherweise in feste und flüssige Form aufgeteilt werden. Die Schüttdichte von Feststoffen und die Zusammensetzungsdichte von Flüssigkeiten beeinflussen die Gefrierzeit der Materialien.
Nasse Wiederladekapazität
Es ist bekannt, dass beim Gefriertrocknen des Materials nach dem Einfüllen in den Behälter ein bestimmtes Verhältnis von Oberfläche zu Materialstärke besteht. Beim Trocknen ist die Nass-Nachladelast pro Flächeneinheit auf der Trockenschale ein wichtiger Faktor, der die Trocknungszeit bestimmt.
Im Allgemeinen gilt: Je dünner das Material, desto schneller erfolgt die Wärme- und Massenübertragung und desto kürzer ist die Trocknungszeit. Bei dünnem Material ist die Menge an trockenem Material pro Charge und gefriergetrockneter Flächeneinheit jedoch geringer, was sich negativ auf die Steigerung des Ertrags pro gefriergetrockneter Flächeneinheit und pro Zeiteinheit auswirkt. Daher ist eine umfassende Betrachtung je nach Material erforderlich.