Hvordan spare lyofiliseringskostnaden for vakuumfryse tørketrommelproduksjonsoperasjon
Selv om merverdien av FD frysetørkede produkter er bedre enn tradisjonelle tørre produkter, er frysetørkekostnadene relativt høye. Frysetørkende kostnader inkluderer råvarer, ansattes lønn og driftskostnader for utstyr. Her diskuterer Shanghai Tianfeng-produsenter med deg hvordan du kan spare frysetørkende kostnader for vakuumfrysetørkerproduksjon og drift.
Det er tre hovedfaktorer som påvirker produksjons- og driftskostnadene til vakuumfrysetørkere (heretter kalt frysetørkere):
1. Påvirkningen fra materialer, for eksempel eutektisk punkt, termisk følsomhet, geometrisk størrelse eller tykkelse, etc., vil ha stor innvirkning på den nødvendige tørketiden, og driftskostnadene vil ha større innvirkning;
2. Påvirkningen av den vedtatte prosessruten, for eksempel bestemmelse og forståelse av den endelige frysetemperaturen, frysehastigheten, varmetemperaturen, varmehastigheten og tiden til materialet, vil påvirke tørkehastigheten og driftskostnadene.
3. Effekten av selve lyofilisatoren. Ytelsen, begrense parameterindeksen, omfattende kapasitet, energiutnyttelseshastighet, driftsstabilitet og enkel drift av frysetørkeren vil ha innvirkning på tørkeeffektiviteten og driftskostnadene, og til og med alvorlig påvirke den.
De viktigste måtene å redusere kostnadene for utstyrsproduksjon og drift:
1. Det eutektiske materialpunktet med relativt enkle komponenter er relativt høyt. For eksempel er frysetemperaturen på grønnsaker bare ca -15 ° C, frysetiden er kort, den tilsvarende oppvarmingstiden er kort, energiforbruket er relativt lite, og driftskostnadene er lave. Og sammensetningen er komplisert, det eutektiske punktet av materialer som inneholder organiske eller uorganiske komponenter som salt, sukker, fett, aminosyre, løsningsmiddel, etc. er lavere, jo lavere frysetemperatur, jo lengre frysetid, jo lengre tilsvarende oppvarmingstid, og jo høyere driftskostnader.
2. Noen biologiske produkter som sopp, vaksiner og andre materialer er svært følsomme for varme, varmetemperaturen bør ikke være for høy (-15 ° C ~ 30 ° C), det er vanskelig å absorbere varme, så det tar lang tid å tørke, og driftskostnadene vil være høye. Og materialer med lav termisk følsomhet (som vanlig mat) kan varmes opp ved høy temperatur (75 ° C ~ 100 ° C), tørketiden vil bli sterkt forkortet, og driftskostnadene vil være svært lave.
3. Jo mindre geometrisk størrelse er, desto større er isoverflaten i det tynne og løse materialet, desto mer bidrar til sublimering, og jo kortere tørketid. Hvis de større delene av materialet er kuttet eller brutt i mindre biter, kan sublimeringstørkehastigheten forbedres betydelig, og driftskostnadene kan reduseres.
4. Tynning av produktlastetykkelsen, riktig økning av tørkehylleområdet under forutsetning av at lastemengden og strømforbruket til utstyret er uendret, kan forbedre varmeoverføringskapasiteten til tørkehyllen, forkorte fryse- og oppvarmingstørketiden og redusere driftskostnadene. Utstyrsinvesteringene vil imidlertid øke noe.
Valget av prosessrute vil også påvirke tørkehastigheten og driftskostnadene:
Kvaliteten på forskjellige frysetørkere varierer mye. Ytelsen knyttet til tørkehastigheten er hovedsakelig den kalde felletemperaturen. Trykkforskjellen mellom tørkeboksen og den kalde fellen bestemmes av temperaturforskjellen mellom materialet i tørkeboksen og kondensatoren. Jo større temperaturforskjellen er, desto større er trykkforskjellen, desto raskere strømmer vanndampen fra tørkeboksen til kondensatoren, og jo kortere tørketid, slik at temperaturen på den kalde fellen er en viktig faktor som påvirker driftskostnadene. Men å få en lavere kald felletemperatur på bekostning av høyere energiforbruk vil fortsatt øke driftskostnadene, så energiforbruksindikatorer er også viktige. I tillegg påvirker endringen i vakuum- og varmeoverføringskapasiteten til lyofilisatoren også driftskostnadene til en viss grad.
Fryse tørketrommel
5. Styring av forfrysingshastigheten resulterer i iskrystallstrukturer som bidrar til sublimering. Den pre-frysing hastigheten er for rask, iskornene er små, det tørkede laget har fine porer, og motstanden av vannmolekyler som skal strømme gjennom det tørkede laget er stor, noe som påvirker tørkehastigheten. Reduser forfrysingshastigheten riktig for å gjøre iskornene grove og porene i det tørkede laget stort, noe som vil hjelpe vanndampen til å strømme og øke tørkehastigheten, men forutsetningen er å sikre produktkvaliteten.
6. Kontroller forfrysningstemperaturen Forfrysende temperatur skal styres til en passende temperatur under produktets eutektiske punkt. For lav temperatur vil kaste bort kjøletiden for å overskride temperaturen og oppvarmingstiden for retur.
7. Kontroller varmetemperaturen. Den første varmetemperaturen bør ikke være for høy. Den ytre isoverflaten av produktet kan lett smeltes av varme. Varmetemperaturen utføres langsomt fra lav til høy. Etter det første varmestadiet er kjølelåskapasiteten tillatt, og produkttemperaturen overstiger ikke samsmeltingspunktet. Varmetemperaturen kan økes så snart som mulig for å forkorte kjøretiden ved utilstrekkelig oppvarming. Ulike produkter har forskjellige maksimalt tillatte varmetemperaturer. Jo høyere maksimal tillatt temperatur, jo høyere oppvarmingstemperatur og jo raskere tørkehastigheten.
8. Kontroll av restfuktighetsinnholdet i produktet Produktets restfuktighetsinnhold skal være hensiktsmessig, for lavt vil forlenge tørketiden, og for høy vil ikke bidra til langsiktig lagring av produktet.
9. I midten og sent stadier av tørking, som tykkelsen på det tørkede laget av produktet øker, er det som å legge til et termisk isolasjonslag for å gjøre overflaten av islaget vanskeligere å varme. Den viktigste metoden for oppvarming av islaget av produktet, øke varmeoverføringen er en effektiv metode for å akselerere tørkehastigheten.
10. Reduser kondensatortemperaturen, fordi en stor mengde vannmolekyler fra tørkeboksen er "fanget" av kondensatoren for å danne et frostlag på overflaten av kondensatoren. Temperaturforskjellen dannes. Jo tykkere frost (vanligvis 10 ~ 50mm), jo større temperaturforskjell (10 ~ 30 °C). På denne måten, etter hvert som tykkelsen på frosten øker, stiger overflatetemperaturen på frostlaget gradvis, og selv nær temperaturen på produktets islag øker trykket også gradvis, noe som fører til at vanndamptrykksforskjellen mellom lyofilisatoren og kondensatoren gradvis reduseres, og tørkehastigheten gradvis reduseres, eller til og med Stopp frosting og produktet vil smelte. Derfor vil reduksjon av temperaturen på kondensatoren så mye som mulig bidra til å sikre en effektiv temperatur- og trykkforskjell mellom tørkeboksen og kondensatoren. Vanligvis er temperaturen på kondensatoren i området -40 ° C til -50 ° C. Redusere temperaturen på kondensatoren som -60 ° C til -70 ° C eller enda lavere vil være begrenset av kostnadene. Men for produkter med lavere eutektisk punkt, for eksempel under -30 ° C, bør et frysetørkerutstyr med kondensatortemperatur på -60 ° C til -70 ° C eller enda lavere velges.
