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真空凍結乾燥機の乾燥速度に影響する要因の分析

Date:Oct 18, 2019

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凍結乾燥プロセスは、冷凍、真空、電子機器、化学、極低温医学などの分野を含む複雑な熱および物質移動プロセスであり、高い技術的内容と複雑な凍結乾燥プロセスがあります。伝統的な中国医学、食品、その他の産業では、真空凍結乾燥機は人気のある機器の1つです。

構造的には、真空凍結乾燥機は、冷凍システム、真空システム、熱伝導オイル加熱システム、および水分除去システムを組み合わせた新しいタイプのボックスです。 箱の中のスペースを利用して、材料を効率的に凍結真空乾燥に保管することができます。現在、真空凍結乾燥機は、原材料、漢方薬、薬物中間体、食品などの材料の乾燥に適しています。


材料の事前凍結速度

凍結乾燥機が動作しているとき、材料の事前凍結は最初に行うことが理解されています。事前凍結は、高速凍結と低速凍結に分けることができます。 凍結中に形成される結晶のサイズは、全体の乾燥速度と乾燥後の製品の溶解速度に大きく影響します。

具体的には、急速凍結と低速凍結プロセスには次の違いがあります。急速凍結は小さな氷の結晶を生成し、低速凍結は大きな氷の結晶を生成します。大きな氷の結晶は昇華に有利ですが、小さな氷の結晶は昇華に不利です。 急速凍結は、昇華速度が低く、脱着速度が速い結果になります。凍結が遅いと、昇華速度が速くなり、分析速度が遅くなります。


したがって、業界は、材料に応じて事前凍結が正確に保持しなければならない速度を指摘しています。

乾燥室の圧力


業界では、乾燥室の圧力の大きさが熱と物質移動(水蒸気)の速度に直接影響すると述べています。


物質移動速度は主に昇華界面の温度と圧力、および乾燥層の表面によって決定されるため、乾燥層での水蒸気の脱出速度を改善するための一般に2つの操作があります。昇華界面の温度を上げる界面の水蒸気圧を上げるか、乾燥室の真空度を上げるには、乾燥層の表面の蒸気圧を下げます。


材料の形態

凍結乾燥プロセスでは、凍結乾燥した材料は通常、固体と液体の形態に分けられることが報告されています。固体のかさ密度と液体の組成密度は、材料の凍結時間に影響を与えます。


ウェットリロード容量

材料が凍結乾燥されると、容器に入れられた後の材料の厚さに対する表面積の一定の比率があることが知られています。乾燥の場合、単位面積あたりの乾燥トレイのウェット再ロード負荷が重要です乾燥時間を決定する要因。


一般に、材料の厚さが薄いほど、熱と物質の移動が速くなり、乾燥時間が短くなりますが、材料が薄い場合は、単位凍結乾燥面積あたりのバッチあたりの乾燥材料が少なくなり、単位凍結乾燥面積および単位時間あたりの収量を増加させるのは好ましくありません。材料に応じて総合的な検討を続ける必要があります。


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