O processo de liofilização é um processo complexo de transferência de calor e massa, envolvendo refrigeração, vácuo, eletrônica, química, medicina criogênica e outras disciplinas, com alto conteúdo técnico e complexo processo de liofilização. Na medicina tradicional chinesa, alimentos e outras indústrias, o liofilizador a vácuo é um dos equipamentos populares.
Estruturalmente, o liofilizador a vácuo é um novo tipo de caixa, que combina o sistema de refrigeração, o sistema de vácuo, o sistema de aquecimento de óleo de condução de calor e o sistema de remoção de umidade. Pode fazer uso do espaço na caixa para armazenar materiais de forma eficiente para liofilizar a vácuo. No momento, o liofilizador a vácuo é adequado para a secagem de matérias-primas, medicamentos chineses, intermediários de medicamentos, alimentos e outros materiais.
Taxa de pré-congelamento de materiais
Entende-se que o pré-congelamento de materiais é a primeira coisa a fazer quando o liofilizador está funcionando. O pré-congelamento pode ser dividido em congelamento rápido e congelamento lento. O tamanho do cristal formado durante o congelamento afeta muito a taxa de secagem total e a taxa de dissolução do produto após a secagem.
Especificamente, os processos de congelamento rápido e congelamento lento têm as seguintes diferenças: o congelamento rápido produz cristais de gelo menores, o congelamento lento produz cristais de gelo maiores. O congelamento rápido resulta em baixa taxa de sublimação e taxa de dessorção rápida. O congelamento lento resulta em taxa de sublimação rápida e taxa analítica lenta.
Nesse sentido, a indústria ressalta que a velocidade que o pré-congelamento deve manter de acordo com o material exato.
Pressão em uma sala de secagem
A indústria diz que a quantidade de pressão em uma sala de secagem afeta diretamente a taxa de transferência de calor e massa (vapor de água). Em termos de transferência de massa, menor pressão é melhor, enquanto maior pressão é melhor para transferência de calor.
Como a taxa de transferência de massa é determinada principalmente pela temperatura e pressão da interface de sublimação e da superfície da camada seca, geralmente existem duas operações para melhorar a taxa de escape de vapor de água na camada seca: elevar a temperatura da interface de sublimação e aumentando a pressão do vapor de água na interface. Ou para aumentar o vácuo da câmara de secagem, reduza a pressão do vapor na superfície da camada de secagem.
Forma do material
É relatado que no processo de liofilização, os materiais liofilizados são geralmente divididos em forma sólida e líquida. A densidade aparente dos sólidos e a densidade da composição dos líquidos afetam o tempo de congelamento dos materiais.
Capacidade de recarga úmida
Sabe-se que, quando o material é liofilizado, existe uma certa proporção de área superficial e espessura do material após ser colocado no recipiente. No caso de secagem, a carga de recarga úmida na bandeja de secagem por unidade de área é uma importante fator que determina o tempo de secagem.
Geralmente, quanto mais fina a espessura do material, mais rápida é a transferência de calor e massa e menor é o tempo de secagem. No entanto, se o material for fino, haverá menos materiais secos por lote por unidade de área liofilizada, o que desfavorável para aumentar o rendimento por unidade de área liofilizada e por unidade de tempo. Por isso, é necessário levar em consideração considerações de acordo com o material.