Los sistemas de secado por congelación, también conocidos como máquinas de secado por congelación al vacío o máquinas de secado por congelación, se utilizan principalmente para eliminar la humedad de los materiales, conservando su estructura y actividad originales. Se utilizan ampliamente en campos como la alimentación, la medicina y los productos biológicos. A continuación, se enumeran los principales componentes y funciones de un sistema de secado por congelación:
1. Condensador: El condensador es una de las partes clave del sistema de secado por congelación y su función principal es capturar el vapor de agua sublimado en un entorno de baja temperatura. Cuando el material se congela en la caja de secado por congelación y se coloca en condiciones de vacío, la humedad del material se sublima directamente de sólido a gaseoso. El condensador mantiene una temperatura extremadamente baja a través de un medio de enfriamiento (como un refrigerante), lo que hace que el vapor de agua sublimado se condense en escarcha en su superficie, logrando así una eliminación eficaz de las moléculas de agua.
2. Sistema de vacío: El sistema de vacío consta de una bomba de vacío y otras válvulas, tuberías, etc. relacionadas, que se utilizan para extraer aire y vapor de humedad de la caja de secado por congelación, con el fin de crear un entorno de vacío de bajo a cierto grado. En este entorno, la humedad del material puede sublimar de manera más efectiva sin pasar por la fase líquida, lo que garantiza que la estructura del material no se dañe.
3. Sistema de calentamiento: El sistema de calentamiento es muy importante en la última etapa del proceso de liofilización. Es el encargado de controlar la temperatura dentro de la caja de liofilización, asegurando que el material se caliente gradualmente mientras se mantiene una temperatura baja. Esto puede promover aún más la sublimación del agua y, en la etapa final, puede desorber el agua que pueda quedar en los poros internos del material.
4. Sistema de control: El sistema de control incluye componentes de control eléctrico, sensores y algoritmos de software, que se utilizan para regular con precisión varios parámetros a lo largo del proceso de liofilización, como el grado de vacío, la temperatura, el tiempo, etc. Este sistema garantiza que el proceso de liofilización siga estrictamente los procedimientos preestablecidos para lograr el efecto de secado deseado y la calidad del producto.
5. Sistema de procesamiento de materiales:
·Cámara de secado por congelación/horno de secado: es un contenedor cerrado que puede soportar la presión de vacío en su interior y puede congelar los materiales secos mediante calentamiento y enfriamiento. Los materiales generalmente se colocan en palés y luego se colocan en cámaras de secado por congelación.
·Bandeja: Dispositivo para cargar materiales, generalmente fabricado con materiales con buen rendimiento de transferencia de calor, que facilita la congelación rápida y el calentamiento uniforme de los materiales. El diseño de la bandeja debe ser fácil de cargar, descargar y limpiar, y garantizar un flujo de gas sin obstrucciones durante el proceso de sublimación del material.