Насосы для сушки сублимацией — какие модели лучше всего купить

Помогу подобрать оборудование под ваши нужды!

Алексей Сергеевич

инженер отдела подбора оборудования

Открыть чат

Напишите мне в чат и я подготовлю вам подборку оборудования с ценами и сроками доставки. Телефон и email не потребуется.

Что такое сублимационная сушка/лиофилизация?

Сублимационная сушка, также называемая лиофилизацией, представляет собой трехэтапный процесс: замораживание продукта, понижение температуры, а затем удаление льда путем сублимации. Из-за низкой температуры, используемой при обработке, качество регидратированного продукта является превосходным. При этом сохраняется первоначальная форма изделия.

Требования к процессу сушки сублимацией

Для процесса сублимационной сушки необходимо достичь давления ниже тройной точки используемого растворителя (например, воды). Кроме того, во время вакуумирования из сушильной камеры удаляются нежелательные вещества, такие как кислород. В то время как рабочее давление во время первичной сушки обычно составляет от 0,5 мбар до 0.01 мбар, оно может достигать 0.001 мбар во время вторичной сушки или также для кондиционирования камеры.

Схема и устройство сублимационной сушилки

Сублимационные сушилки состоят из трех основных частей:

• Камера, в которую помещается продукт. Он замораживается либо перед входом в эту камеру, либо внутри нее.
• Холодная ловушка (конденсатор) для улавливания большей части удаляемого растворителя или воды. Это ключевой элемент, поскольку его эффективность в значительной степени влияет на требуемую вакуумную производительность и стоимость системы.
• Вакуумный агрегат.

Как работают промышленные системы сублимационной сушки?

Предварительно замороженный продукт помещают в герметичную сушильную камеру. Вакуумный насос снижает давление воздуха внутри камеры до тех пор, пока не будет достигнуто давление от 1 до 0,5 мбар. В условиях вакуума процесс испарения замороженной воды начинается уже при температуре от -50 до -40° по Цельсию. Затем водяной пар откачивается из сушильной камеры вакуумным насосом и направляется в расположенный ниже по потоку конденсатор. В этой так называемой ледяной ловушке, охлажденной по крайней мере до -70 °C, водяной пар осаждается на охлаждающем змеевике в виде льда. На этом этапе первичной сушки из продукта удаляется большая часть влаги.

В случае многих пищевых продуктов за первичной сушкой следует вторичная сушка. Этот процесс удаляет больше остаточной влаги за счет снижения уровня вакуума до 0,01 мбар или ниже при одновременном повышении температуры выше точки замерзания. Затем сушильная камера вентилируется до атмосферного давления. Для вентиляции используется сухой воздух или инертный газ, чтобы высушенный продукт не мог впитывать влагу из окружающего воздуха. Наконец, высушенный продукт с содержанием воды от одного до четырех процентов удаляют для дальнейшей обработки.

Где используется вакуум в процессе сублимационной сушки?

Сублимационная сушка невозможна без вакуума, поскольку она не может быть выполнена при атмосферном давлении. Обычно для этого требуется давление ниже 1 мбар. Вакуум используется во время сублимации при первичной сушке. И это также играет определенную роль во время десорбции при вторичной сушке. Вакуумные насосы, кроме того, используются для входных и выходных воздушных шлюзов в сублимационных сушилках непрерывного действия. 

Области и сферы применения сублимационной сушки

Основные области применения сублимационной сушки включают: 

• биологические (например, бактерии и дрожжи)
• биомедицинские процессы (например, хирургические трансплантации), 
• пищевую промышленность (например, кофе) 
• и консервирование.

Сублимационная сушка в пищевой промышленности

Сублимационная сушка позволяет, например, извлекать воду из пищевых продуктов. Без нагревания или длительной сушки это привело бы к потере питательных веществ, ароматических веществ и витаминов.

При использовании технологии сублимационной сушки в вакууме эти основные ингредиенты практически не подвергаются воздействию. И извлечение воды с помощью этого метода лишь незначительно изменяет внутреннюю структуру пищи. В идеальных случаях регидратированные сублимированные продукты практически неотличимы от свежих.

Типичным примером продуктов сублимационной сушки являются кофейные гранулы и другие напитки быстрого приготовления, а также специи и фрукты для смесей мюсли. Иногда сублимированные продукты попадают даже в открытый космос. Как важнейшие компоненты питания астронавтов.

Сублимационная сушка в фармацевтической промышленности

Лиофилизация — это особенно щадящий процесс удаления воды из чувствительных продуктов. Поэтому он идеально подходит для сушки фармацевтических субстанций, таких как антибиотики, вакцины или бактерии. Которые в сухом состоянии легче транспортируются и в то же время более устойчивы.

Удаляемая вода переходит непосредственно из твердого состояния в газообразное. Позволяет извлекать его без нагревания и повреждения веществ. И без изменения свойств их продукта.

Не нашли то, что искали?! Напишите мне👇

Алексей Сергеевич

инженер отдела подбора оборудования

Задать вопрос

Преимущества вакуумной сублимационной сушки

Сублимационная сушка позволяет мягко удалять воду из таких продуктов, как пищевые продукты или чувствительные фармацевтические субстанции. Без нагревания продуктов, подлежащих сушке. Это дает ряд преимуществ: важные ингредиенты и ароматы могут быть сохранены, а свойства продукта остаются неизменными. Таким образом, лиофилизированные вещества могут быть легко повторно увлажнены в дальнейшем. В идеальных случаях вы даже не должны быть в состоянии отличить регидратированные сублимированные продукты от свежих.

Насосы для сушки сублимацией 

Для сублимационной сушки обычно требуется давление ниже 1 мбар. Для промышленного применения пластинчато-роторные вакуумные насосы с масляной смазкой в сочетании с вакуумными бустерами являются экономичным решением при перекачке неагрессивных растворителей.

Когда дело доходит до лиофилизации лучшим решением являются сухие винтовые вакуумные насосы. Они сочетают сухой принцип работы с возможностью очистки на месте (CIP). 

Двухступенчатые пластинчато-роторные вакуумные насосы с масляной смазкой хорошо зарекомендовали себя для сублимационной сушки в лабораториях. 

Спиральные вакуумные насосы предлагают отличную сухую альтернативу.

Пластинчато-роторный вакуумный насос VARP с бустером НВД

Масляные пластинчато-роторные вакуумные насосы достигают максимального давления до 0,1 мбара.

Для создания более высокого уровня вакуума и обеспечения достаточно высокой скорости откачки в рабочем диапазоне менее 1 мбар рекомендуется использовать так называемый вакуумный усилитель — насос Рутса.

Это имеет преимущество, при помощи такой комбинации достигается уровень вакуума до < 0,001 мбара. Кроме того, такая система может быть сконструирована более точно в соответствии с размерами сублимационной сушилки и является даже более энергоэффективной, чем большой одиночный пластинчато-роторный вакуумный насос.

Сухой винтовой вакуумный насос Hanbell

Винтовые вакуумные насосы работают в сухом состоянии, то есть без масла, и достигают максимального давления до 0,01 миллибара. Кроме того, вакуумная система с винтовым вакуумным и насосом Рутса предпочтительнее решение.

Винтовые вакуумные насосы могут быть оснащены частотно-регулируемым двигателем, так что скорость перекачки автоматически адаптируется к соответствующим требованиям технологического этапа во время сублимационной сушки.

Как выбрать вакуумный насос для сушки сублимацией?

При выборе вакуумной технологии и определении ее размеров, как правило, следует проконсультироваться со специалистом по вакууму. Эксперт всегда сможет предложить наиболее экономичное и технически обоснованное решение.