Ein Schreibtisch-Gefriertrockner ist eine Ausrüstung zur Entwässerung von Substanzen durch Gefrieren und Vakuum-Sublimation. Es wird weit verbreitet in der Konservierung und Verarbeitung von Lebensmitteln, Medikamenten, Kosmetik und biologischen Proben. Im Vergleich zu den kleinen industriellen Gefriertrocknern eignet es sich besser für die Labor- und Kleinserienproduktion. In diesem Artikel werden sowohl die Aspekte der Strukturgestaltung als auch der Prozessprozesse analysiert.

I. Strukturgestaltung

　　Schreibtisch GefriertrocknerDie Konstruktion umfasst hauptsächlich die folgenden Kernbauteile:

1, Gefriersystem: Das Gefriersystem ist sein Schlüsselteil und besteht hauptsächlich aus Kompressoren, Verdampfern und Kondensatoren. Die Rolle des Gefriersystems besteht darin, die Substanz in einer niedrigen Umgebung auf eine bestimmte Temperatur einzufrieren. Dieser Prozess sorgt dafür, dass die Feuchtigkeit im Material zu Eis gefriert und somit die Voraussetzungen für eine weitere Vakuumsubvertierung bietet.

Vakuumsystem: Das Vakuumsystem ist ein Gerät, das über eine Vakuumpumpe und ihre Rohrleitung verbunden ist und in der Lage ist, den Luftdruck im Gefriertrocknerraum auf einen Vakuumzustand zu senken. Der Niederdruckzustand hilft, dass die Feuchtigkeit im Material direkt vom Feststoff in Gas durch Sublimation anstatt Schmelzen verwandelt wird, wodurch der Verlust von flüssigem Wasser während des herkömmlichen Verdampfungsprozesses vermieden wird und sichergestellt wird, dass die Nährstoffe und Wirkstoffe des Materials nicht zerstört werden.

3, Sublimationskammer (Gefriertrockner): Die Sublimationskammer ist der Kernteil, es ist ein geschlossener Raum mit einer Temperaturregeleinrichtung und einem Temperatursensor zur Kontrolle der Temperatur im Gefriertrocknerprozess. Die niedrigere Temperatur im Sublimationsraum sorgt dafür, dass die Feuchtigkeit in Form von Sublimation aus dem Material entfernt wird.

Heizplatte: Heizplatte wird in der Regel am Boden der Sublimationskammer platziert, die Funktion ist es, die gefrorene Substanz mit Wärme zu versorgen, um der Substanz zu helfen, den Sublimationsprozess unter niedrigen Temperaturbedingungen abzuschließen. Durch die präzise Einstellung der Temperatur der Heizplatte kann die Sublimationsgeschwindigkeit gesteuert werden, um die Produktqualität zu gewährleisten.

Steuersystem: Das Steuersystem ist ein wichtiger Bestandteil, der die Kontrolle von Temperatur, Druck, Zeit und anderen Parametern umfasst. Der Anwender kann die Parameter des Gefriertrocknungsprozesses über ein Display oder einen Touchscreen einstellen und überwachen. Meistens wird ein Mikrocomputer-Steuersystem verwendet, um den vollautomatischen Betrieb zu erreichen.

2. Prozessprozess

Das Kernprinzip des Gefriertrocknenprozesses besteht darin, die Feuchtigkeit aus der Substanz durch Gefrieren und Sublimation zu entfernen, wodurch die Haltbarkeit der Substanz verlängert wird und gleichzeitig die Nährstoffe und Wirkstoffe der Substanz maximiert werden. Der Prozessprozess eines Schreibtischtrockners umfasst in der Regel folgende Schritte:

Vorbehandlungsphase: Vor der Gefriertrockneung muss das Material eine gewisse Vorbehandlung durchführen. Lebensmittel benötigen in der Regel Schritte wie Schneiden, Reinigen, Einweichen, Medikamente oder biologische Proben können gefriert oder ihren pH-Wert regulieren müssen. Das Hauptziel dieser Phase ist es, unnötige Verunreinigungen zu entfernen und den Gefriertrockneffekt zu verbessern.

2, Gefrierphase: das Material in den Sublimationsraum legen und das Gefriersystem starten, um das Material auf die angegebene Temperatur zu kühlen, in der Regel -40 ° C bis -80 ° C. Bei dieser Temperatur gefriert das Wasser im Material schnell zu Eis. Die Gefriergeschwindigkeit sollte moderat sein, zu schnell oder zu langsam kann die Produktqualität beeinflussen.

3. Erste Sublimationsphase: Nach dem Einfrieren wird die Vakuumpumpe gestartet, um den Luftdruck im Sublimationsraum zu senken. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die gefrorene Feuchtigkeit zu sublimeren, d. h. direkt vom festen Zustand in den Gaszustand zu wechseln, um die Bildung von flüssigem Wasser durch Feuchtigkeit im Material zu vermeiden.

Sekundäre Sublimationsphase: Um sicherzustellen, dass die Feuchtigkeit aus dem Material entfernt wird, führt die Sekundäre Sublimationsphase einen genaueren Vakuum- und Heizprozess durch. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Temperatur des Materials allmählich, um den Durchgang des Sublimationsprozesses zu fördern. Diese Phase dauert in der Regel Stunden bis Tage, je nach Materialart und Feuchtigkeitsgehalt.

5, Trocknung und Verpackung: Wenn der Gefriertrocknungsprozess abgeschlossen ist, erwärmt sich das System automatisch auf Normaltemperatur und kehrt allmählich zum Normaldruckzustand zurück. Zu diesem Zeitpunkt kann das trockene Material für die Verpackung und Lagerung entfernt werden. Gefriergetrocknetes Material hat in der Regel eine längere Haltbarkeitsdauer und die morphologische Struktur bleibt im Wesentlichen unverändert.

Der Schreibtischtrockner ist ein kleines Gerät mit einfacher Bedienung und kompakter Ausrüstung, geeignet für die Labor- und Kleinserienproduktion. Durch vernünftiges Strukturdesign und präzisen Prozessprozess kann das Material effizient Feuchtigkeit entfernen, seine Nährstoffe und Aktivität beibehalten und in Lebensmitteln, Medikamenten und anderen Bereichen weit verbreitet werden. In der zukünftigen Forschung und Anwendung wird erwartet, dass die Gefriertrocknertechnologie weiter optimiert, die Produktivität erhöht und den Anwendungsbereich erweitert wird.