Der experimentelle Gefriersprühtrockner ist eine hocheffiziente Trenneinrichtung, die speziell für die Laborgröße entwickelt wurde und hauptsächlich zur Umwandlung flüssiger Materialien in trockenes Pulver durch Niedrigtemperaturversprühung und schnelles Gefrieren verwendet wird. Seine Kombinationskonstruktion ermöglicht einen milden Übergang von Flüssigkeiten zu Feststoffen und eignet sich besonders für die Behandlung von wärmeempfindlichen, oxidierbaren oder hochaktiven Substanzen. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Aufstellung des Geräts und seiner entsprechenden Funktionen:

1. Kernkomponenten - Sprühsystem

Das Gerät ist oberhalb mit einer Dual-Fluid-Düsenvorrichtung ausgestattet, die mit einer Präzisionsdosierpumpe angetrieben wird und die Flüssigkeit mit Druckgas zu Mikronennebeltropfen mischen kann. Diese Doppelkanäle-Konstruktion gewährleistet die Stabilität und Gleichmäßigkeit der Verdampfung: Flüssiges Material wird entlang der zentralen Kapillaren transportiert, während die äußeren Ringspalten als Antriebsquelle in den Hochgeschwindigkeits-Luftstrom gelangen. Wenn sich die beiden am Ausgang kreuzen, wird eine starke Scherkraft erzeugt, die den Flüssigkeitsstrom in kleine Flüssigkeitskugeln zerbricht, die sofort in eine niedrige Umgebung gelangen, um den Phasenwechselprozess zu beginnen. Das System ist mit einem einstellbaren Durchflussregler ausgestattet, der es dem Anwender ermöglicht, die Zufuhrgeschwindigkeit und die Luftdruckparameter flexibel an die Probeneigenschaften anzupassen, um die Nebeltropfengrößenverteilung genau zu steuern.

2. Experimentelle Gefriersprühtrockner mit niedriger Temperatur

Die Innenwände des zylindrischen Vakuumkörpers um den Sprühbereich herum sind mit einer Schnellfriereinrichtung aus einer Halbleiterkühlplattenarrange versehen. Das Modul ermöglicht eine schnelle Abkühlung durch den Pallet-Effekt, der die Kammertemperatur in sehr kurzer Zeit unter -50 ° C senkt. Dieser scharfe Temperaturgradient bewirkt, dass kleine Tropfen nach der Zerstäubung sofort zu festen Eiskristallpartikeln kondensieren, was effektiv eine Veränderung oder Abbau von Massenmolekularen verhindert, die durch Erwärmung auftreten. Die Innenwände der Kaltfalle werden durch Spiegelpolierung behandelt, um die Materialhaftung zu reduzieren und gleichzeitig die Beobachtung des Experimentsprozesses zu erleichtern. Darüber hinaus gewährleistet die Konstruktion einer dynamischen Isolationsschicht eine maximale Energienutzung und reduzierte Energiekosten.

3. Vakuum-Subsystem

Ein sekundäres Vakuum-Acquisitionssystem, bestehend aus einer mechanischen Rotationspumpe und einer Serie von Diffusionspumpen, ist der Schlüssel zur Aufrechterhaltung einer trockenen Umgebung. Die primäre Pumpe ist für die Abpumpung der meisten Luftmoleküle verantwortlich und schafft den Grundvakuumgrad; Die Sekundärpumpe entfernt die restlichen Gasmoleküle weiter und stabilisiert schließlich den Druck in der Kammer auf einem Maßstab von 10Pa. Solche ultrahohen Vakuumbedingungen senken die Dreiphasentemperatur des Wassers erheblich, so dass der Sublimationsprozess bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden kann. Das Echtzeitvakuumüberwachungsgerät ist mit einem automatischen Regelventil ausgestattet, um sicherzustellen, dass die Druckschwankungen während des gesamten Trocknungszyklus im Bereich von ±5Pa kontrolliert werden und die Wiederholbarkeit zwischen den Chargen gewährleistet.

4. Experimentelle Gefriersprühtrockner Heizungssublimationseinheit

Die an der Unterseite des Geräts befindliche Elektrofilm-Heizplatte bietet eine kontrollierte Temperatursteigungskurve, die die Wärme über ein thermisch leitendes Ölzirkulationssystem gleichmäßig auf die Fahrplatte überträgt. Das Programmtemperaturmodul unterstützt die Einstellung einer mehrstufigen Erwärmstrategie, um sowohl das Sintern von Produkten durch plötzliche hohe Temperaturen zu vermeiden als auch die vollständige Sublimation von Eiskristallen ohne Rückstände von Lösungsmitteln zu gewährleisten. Der Infrarot-Temperaturmesser gibt die tatsächliche Oberflächentemperatur des Materials in Echtzeit zurück und bildet einen geschlossenen Regelkreis mit eingestellten Werten mit einer Genauigkeit von bis zu ± 0,5 ° C. Dieser Prozess simuliert das Prinzip des Schmelzens von Eis und Schnee in der Natur, aber auf eine kontrolliertere Weise.

5. Sammlung Schutzsystem

Der speziell entwickelte Zyklon-Separator trennt leichtes trockenes Pulver von Abgasen unter Verwendung des Zentrifugalprinzips und setzt schwere Partikel auf den Boden der Sammelflasche ab. Ein leistungsstarker HEPA-Filter blockiert den entfliehenden Feinstaub und verhindert, dass er in die Vakuumpumpe gelangt und Verschleiß verursacht. Alle Teile des Berührungsmaterials sind aus Edelstahl 316L gefertigt und die Oberfläche wurde elektrolytisch poliert, um das Risiko einer Metallionenverunreinigung zu eliminieren. Die abnehmbare Konstruktion ermöglicht die Reinigung und Desinfektion und erfüllt die GMP-Anforderungen für saubere Produktion.

6. Intelligentes Steuersystem für experimentelle Gefriersprühtrockner

Die Touchscreen-Mensch-Maschine-Schnittstelle integriert alle Funktionen zur Einstellung der Betriebsparameter, einschließlich der Zeitprogrammsteuerung von Schlüsselvariablen wie Sprühdruck, Zufuhrgeschwindigkeit, Vakuumgehalt und Heizgeschwindigkeit. Die integrierte Historie-Funktion speichert bis zu hundert Sätze von Experimenten und ermöglicht einen schnellen Aufruf bei nachfolgenden Wiederholungen. Der Sicherheitsverriegelungsmechanismus überwacht den Betriebszustand der einzelnen Subsysteme und löst sofort einen Licht- und Tonalarm aus, sobald eine Anomalie (z. B. Überhitzung, Wasserunterbrechung, Leckage) erkannt wird. Die Netzwerkschnittstelle unterstützt die Fernüberwachung und Datenübertragung und ermöglicht es Forschern, ein Datenbankmanagementsystem aufzubauen.