2019-12-03
เครื่องทำแห้งแช่แข็งคืออะไร?มันทำงานอย่างไร?
เครื่องทำแห้งแช่แข็ง และ ไลโอฟิไลเซอร์เป็นชื่อที่มีความหมายเหมือนกันสำหรับอุปกรณ์เดียวกันเครื่องทำลมแห้งแบบแช่เยือกแข็งดำเนินการตามกระบวนการกำจัดน้ำที่โดยทั่วไปแล้วจะใช้เพื่อรักษาวัสดุที่เน่าเสียง่าย เพื่อยืดอายุการเก็บ หรือทำให้วัสดุนั้นสะดวกต่อการขนส่งมากขึ้นเครื่องทำลมแห้งแบบแช่แข็งทำงานโดยการแช่แข็งวัสดุ จากนั้นลดแรงดันและเพิ่มความร้อนเพื่อให้น้ำที่แช่แข็งในวัสดุระเหยไป
เครื่องทำลมแห้งแบบแช่เยือกแข็งทำงานในสามขั้นตอน โดยช่วงแรกและที่สำคัญที่สุดคือระยะแช่แข็งการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งที่เหมาะสมสามารถลดเวลาในการทำให้แห้งได้ถึง 30%
เครื่องทำลมแห้งแบบแช่เยือกแข็งใช้วิธีต่างๆ ในการแช่แข็งผลิตภัณฑ์การแช่แข็งสามารถทำได้ในช่องแช่แข็ง อ่างแช่เย็น (ช่องแช่แข็งเปลือก) หรือบนหิ้งในเครื่องทำแห้งแช่แข็งเครื่องทำลมแห้งเยือกแข็งทำให้วัสดุเย็นลงต่ำกว่าจุดสามจุดเพื่อให้แน่ใจว่าเกิดการระเหิดแทนที่จะละลายซึ่งจะคงรูปแบบทางกายภาพของวัสดุไว้
เครื่องทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งทำแห้งผลึกน้ำแข็งขนาดใหญ่ได้ง่ายที่สุด ซึ่งสามารถผลิตได้โดยการแช่แข็งหรืออบอ่อนอย่างช้าๆอย่างไรก็ตาม ด้วยวัสดุชีวภาพ เมื่อผลึกมีขนาดใหญ่เกินไป อาจทำให้ผนังเซลล์แตกได้ และนั่นนำไปสู่ผลลัพธ์การทำแห้งแบบเยือกแข็งที่น้อยกว่าที่ควรเพื่อป้องกันสิ่งนี้ การแช่แข็งจะดำเนินการอย่างรวดเร็วสำหรับวัสดุที่มีแนวโน้มตกตะกอน สามารถใช้การหลอมได้กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแช่แข็งอย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงเพิ่มอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์เพื่อให้คริสตัลเติบโต
ขั้นตอนที่สองของเครื่องทำแห้งเยือกแข็งคือการทำให้แห้งขั้นต้น (การระเหิด) ซึ่งแรงดันจะลดลงและความร้อนจะถูกเพิ่มเข้าไปในวัสดุเพื่อให้น้ำระเหยสุญญากาศของเครื่องทำลมแห้งแบบแช่เยือกแข็งช่วยเพิ่มความเร็วการระเหิดคอนเดนเซอร์เย็นของเครื่องทำแห้งแช่แข็งช่วยให้ไอน้ำเกาะและแข็งตัวเป็นพื้นผิวคอนเดนเซอร์ยังปกป้องปั๊มสุญญากาศจากไอน้ำน้ำในวัสดุประมาณ 95% จะถูกลบออกในระยะนี้การทำให้แห้งเบื้องต้นอาจเป็นกระบวนการที่ช้าความร้อนมากเกินไปอาจทำให้โครงสร้างของวัสดุเปลี่ยนแปลงได้
ขั้นตอนสุดท้ายของเครื่องทำแห้งเยือกแข็งคือการทำให้แห้งทุติยภูมิ (การดูดซับ) ซึ่งในระหว่างนั้นโมเลกุลของน้ำที่จับกับไอออนจะถูกลบออกการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงกว่าในระยะการทำให้แห้งเบื้องต้น พันธะระหว่างวัสดุและโมเลกุลของน้ำจะขาดวัสดุแห้งเยือกแข็งยังคงโครงสร้างเป็นรูพรุนหลังจากที่เครื่องทำแห้งเยือกแข็งเสร็จสิ้นกระบวนการ สูญญากาศสามารถแตกออกด้วยก๊าซเฉื่อยก่อนที่วัสดุจะถูกปิดผนึกวัสดุส่วนใหญ่สามารถทำให้แห้งโดยมีความชื้นตกค้าง 1-5%
· การให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ที่มีอุณหภูมิสูงเกินไปอาจทำให้เกิดการหลอมกลับหรือการยุบตัวของผลิตภัณฑ์
· โอเวอร์โหลดคอนเดนเซอร์ที่เกิดจากไอมากเกินไปกระทบคอนเดนเซอร์
สร้างไอมากเกินไป
พื้นที่ผิวมากเกินไป
พื้นที่คอนเดนเซอร์เล็กเกินไป
เครื่องทำความเย็นไม่เพียงพอ
· ไอสำลัก – ไอถูกผลิตขึ้นในอัตราเร็วกว่าที่จะผ่านพอร์ตไอ, ช่องต่อระหว่างห้องผลิตภัณฑ์และคอนเดนเซอร์ ทำให้เพิ่มความดันในห้อง
คำศัพท์สำคัญสองสามคำที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทำแห้งแช่แข็งสำหรับรายการที่ครอบคลุม โปรดดูหน้าคำศัพท์เกี่ยวกับการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งของเรา
คือจุดที่ผลิตภัณฑ์มีอยู่ในเฟสของแข็งเท่านั้น ซึ่งแสดงถึงอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำสุดผลิตภัณฑ์บางชนิดไม่มีจุดยูเทคติกหรืออาจมีจุดยูเทคติกหลายจุด
ในระหว่างการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง อุณหภูมิสูงสุดของผลิตภัณฑ์ก่อนคุณภาพของผลิตภัณฑ์จะลดลงจากการหลอมกลับหรือการยุบตัว
วัสดุก่อตัวเป็นผลึกเมื่อถูกแช่แข็ง
มีจุดยูเทคติกหรือจุดยูเทคติกหลายจุด
การแช่แข็งอย่างรวดเร็วทำให้เกิดผลึกขนาดเล็กซึ่งยากต่อการทำให้แห้ง
การหลอมสามารถช่วยสร้างผลึกที่ใหญ่ขึ้นได้
สารผสมหลายองค์ประกอบที่ไม่ตกผลึกและไม่มีจุดยูเทคติกพวกเขากลายเป็น 'แก้ว'
ไม่มีจุดยูเทคติก
สำหรับวัสดุอสัณฐาน การทำแห้งแบบเยือกแข็งจะต้องดำเนินการให้ต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว
จุดที่ผลิตภัณฑ์อ่อนตัวลงจนไม่สามารถรองรับโครงสร้างของตัวเองได้อีกต่อไปนี่อาจเป็นปัญหาได้จากหลายสาเหตุ:
สูญเสียโครงสร้างทางกายภาพ
การอบแห้งที่ไม่สมบูรณ์
ความสามารถในการละลายลดลง
ระเหยจำนวนมาก (splat)
ส่งคำถามของคุณโดยตรงถึงเรา