I. Classificatie van experimentele vriesdrogers: Bij experimentele vriesdrogers ligt de nadruk op prestatie-indicatoren zoals compact formaat, laag gewicht, meerdere functies, stabiele prestaties, hoge nauwkeurigheid van het testsysteem en veelzijdigheid, en de mogelijkheid om vriesdroogexperimenten met verschillende materialen uit te voeren. De belangrijkste classificatiemethoden voor experimentele vriesdrogers zijn:
1. Op basis van structuur
① Klokvormige vriesdroger: De vriesdroogkamer en de koudeval zijn gescheiden boven- en onderstructuren; De vriesdroogkamer heeft geen voorvriesfunctie. Dit type vriesdroger vereist handmatige bediening bij de overgang naar het droogproces na het voorvriezen. De meeste experimentele vriesdrogers zijn klokvormig, eenvoudig van structuur en goedkoop. De vriesdroogkamer is meestal afgedekt met een transparante acrylglazen plaat voor gemakkelijke observatie van het vriesdroogproces.
② In-situ vriesdrogers: De vriesdroogkamer en de koudeval zijn twee onafhankelijke holtes. De schappen in de vriesdroogkamer hebben een koelfunctie. Nadat het materiaal in de vriesdroogkamer is geplaatst, vereisen het voorvriezen en drogen geen handmatige bediening. Dit type vriesdroger heeft een complex productieproces en hoge productiekosten, maar de in-situ vriesdroger vertegenwoordigt de toekomstige richting van de ontwikkeling van vriesdrogers en is een ideale keuze voor het onderzoeken van vriesdroogprocessen, met name geschikt voor het vriesdrogen van farmaceutische producten, biologische producten en andere speciale producten.
2. Functionele classificatie
① Standaard schaptype: Materialen worden in bulk in materiaalbakken geplaatst, geschikt voor het vriesdrogen van voedsel, traditionele Chinese geneesmiddelen en poedervormige materialen.
② Type met sluitmechanisme: Geschikt voor het drogen van materialen verpakt in flesjes. Tijdens de voorbereiding voor het vriesdrogen wordt het materiaal naar behoefte in flesjes gedaan, de doppen erop geplaatst en het vriesdroogproces uitgevoerd. Na het drogen wordt het sluitmechanisme gebruikt om de doppen vast te draaien, waardoor secundaire besmetting en heropname van vocht worden voorkomen en langdurige opslag wordt vergemakkelijkt.
③ Type met verdeelstuk: Flesjes zijn aan de buitenkant van de droogkamer bevestigd om materialen te drogen die naar de binnenwand van de flesjes worden gecentrifugeerd. De flesjes fungeren als containers die zijn verbonden met het verdeelstuk buiten de droogkamer. Het materiaal in de flesjes wordt verwarmd door de kamertemperatuur. Het schakelmechanisme van het verdeelstuk maakt het mogelijk om flesjes eenvoudig te verwijderen of toe te voegen zonder de machine te stoppen.
④ Type met voorvriesfunctie: Tijdens het voorvriesproces fungeert een koudeval als voorvrieskamer om het materiaal voor te vriezen. Tijdens het droogproces fungeert de koudeval als waterafscheider om overtollig vocht op te vangen. Met een voorvriesfunctie wordt het vriesdroogproces, inclusief voorvriezen en drogen, volledig in de vriesdroger uitgevoerd, wat resulteert in een hoge efficiëntie.
II. Belangrijke parameters om te overwegen bij de aanschaf van een vriesdroger:
1. Temperatuur van de koudeval: De koudeval is het apparaat dat vocht opvangt tijdens het vriesdroogproces. Theoretisch geldt: hoe lager de temperatuur van de koudeval, hoe beter het wateropvangvermogen. Lagere temperaturen van de koudeval vereisen echter een hoger koelvermogen, wat leidt tot hogere machinekosten en operationele kosten. De experimentele serie vriesdrogers biedt verschillende temperaturen van de koudeval, waaronder circa -50℃ en -80℃. Vriesdrogen bij -50℃ is geschikt voor producten die gemakkelijk te vriesdrogen zijn, terwijl vriesdrogen bij -80℃ geschikt is voor bepaalde speciale producten. Experimenten tonen aan dat het wateropnamevermogen aanzienlijk verbetert naarmate de temperatuur van de koudeval daalt van -35℃ naar -55℃; de verbetering is echter niet significant onder -55℃. Tenzij er speciale eisen zijn, is een temperatuur van de koudeval van ongeveer -50℃ daarom de ideale keuze.
2. Koelsnelheid: De koelsnelheid geeft de koelcapaciteit van het koelsysteem weer. Onder onbelaste omstandigheden moet de temperatuur van de koudeval binnen een uur de gespecificeerde temperatuur bereiken. Bijvoorbeeld, voor een vriesdroger met een temperatuur van de koudeval ≤ -50℃, mag de tijd die nodig is om de temperatuur van de koudeval vanaf het begin van het koelproces -50℃ te laten bereiken, niet langer dan 1 uur bedragen.
3. Ultiem vacuüm: Het ultieme vacuüm weerspiegelt de lekkage van de vriesdroger en het pomprendement van de vacuümpomp. Het vacuümniveau van de vriesdroger moet binnen een redelijk bereik liggen. Een te hoog vacuüm is nadelig voor de warmteoverdracht en kan de droogsnelheid zelfs verlagen, maar het ultieme vacuüm van de vriesdroger zonder belasting moet in elk geval ten minste 15 Pa bedragen.
4. Vacuümtijd: De vacuümtijd van de vriesdroger zonder belasting moet binnen een half uur liggen om de druk van atmosferische druk tot 15 Pa te verlagen.
5. Besturingssysteem: De besturingssystemen van vriesdrogers variëren in type en functie. Voor experimentele vriesdrogers, die voornamelijk worden gebruikt voor het onderzoeken van vriesdroogprocessen en kleinschalige pilotproductie, moet het besturingssysteem in staat zijn om vriesdroogprocesparameters in realtime weer te geven en automatisch te registreren; vriesdroogprogramma's in te stellen, te wijzigen en effectief uit te voeren; en een communicatie-interface te hebben voor eenvoudige gegevensverzameling en -opslag.
