Hotline 247
04 6662 6362
 
Hà Nội
0968 378 899
 
Hồ Chí Minh
01289 777 888

Máy Đông khô: Phân loại và cấu tạo

BioMedia

Xem thêm >> Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 1)

>> Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 2)

Ba phương pháp sấy thăng hoa/đông khô thường được ứng dụng, bao gồm: (1) sấy bằng giá chia (Manifold), (2) sấy theo mẻ (Batch), và (3) sấy toàn bộ (Bulk). Mỗi phương pháp có một mục đích cụ thể khác nhau, và tùy thuộc vào sản phẩm sấy và cấu trúc mong muốn của sản phẩm cuối cùng thu được.

Christ-Alpha-LSC-4kg-Freeze-Dryer

(hãng: Christ Alpha)

Phương pháp Manifold

Trong phương pháp này, các bình, ống ampul, hoặc lọ nhỏ được lắp vào từng cổng của giá chia (manifold) hoặc buồng sấy. Sản phẩm hoặc là được làm đông bằng cách nhúng chìm trực tiếp trong một bể ổn nhiệt nhiệt độ thấp, hoặc bằng phương pháp đóng băng theo lớp, tùy theo bản chất của sản phẩm và thể tích cần được đông khô. Sản phẩm đã được tiền đông nhanh chóng được đặt vào buồng sấy hoặc giá chia để tránh bị tăng nhiệt. Điều kiện chân không phải được thiết lập nhanh chóng trong bình chứa sản phẩm, và kỹ thuật viên dựa trên việc làm mát bằng bay hơi để duy trì nhiệt độ thấp của sản phẩm. Quy trình này chỉ có thể được dùng cho một thể tích nhỏ và các sản phẩm có nhiệt độ eutectic hoặc nhiệt độ sụp đổ (phá vỡ cấu trúc) cao.

Phương pháp sấy Manifold có một số ưu điểm so với phương pháp sấy theo mẻ Batch. Khi các bình được lắp vào ngăn chia riêng, mỗi lọ hoặc bình có một đường dẫn trực tiếp tới bình ngưng tụ. Như vậy loại bỏ được sự cạnh tranh của không gian phân tử tạo ra trong phương pháp sấy theo mẻ, và lý tưởng nhất là tiến hành trong một buồng sấy hình trụ nơi mà khoảng cách từ bình ngưng đến mỗi bình chứa sản phẩm là như nhau. Trong một giá chia hình chữ “T”, các phân tử nước tách khỏi sản phẩm ở được đặt trong bình chứa cách bình ngưng xa nhất sẽ bị tắc nghẽn khi di chuyển qua các bình chứa khác được đặt gần hơn.

Nhiệt lượng đầu vào có thể bị ảnh hưởng bởi sự phơi sáng một cách đơn giản bình chứa dưới điều kiện nhiệt độ phòng hoặc thông qua một bộ tuần hoàn. Đối với một số sản phẩm, đòi hỏi sự kiểm soát nhiệt nghiêm ngặt thì phương pháp sấy Manifold có thể không phù hợp.

Các bình chứa có thể được đặt trên một hệ thống giá chia cho phép sấy các sản phẩm khác nhau tại cùng một thời điểm, trong các bình chứa kích cỡ khác nhau, với một loạt hệ thống đóng kín. Vì các sản phẩm và trọng lượng của mỗi sản phẩm khác nhau, mỗi bình chứa có thể được tháo ra khỏi giá chia khi quá trình sấy thăng hoa của mẫu trong bình đó kết thúc. Khoảng cách của bình chứa gần với bình ngưng tụ/bẫy lạnh có thể tạo ra môi trường cho tối đa hóa hiệu quả sấy.

Phương pháp sấy theo mẻ (Batch)

Trong phương pháp sấy này, một số lượng lớn các bình chứa tương tự về kích thước chứa các sản phẩm giống nhau được đặt cùng nhau trên một khay của máy đông khô. Sản phẩm này thường được làm lạnh đông trên giá của khay sấy. Cần duy trì việc kiểm soát nhiệt độ chính xác và cấp nhiệt lượng đủ lớn cho sản phẩm trong suốt quá trình sấy. Nhìn chung, tất cả các bình mẫu trong mẻ sấy được xử lý như nhau trong suốt quá trình sấy, mặc dù có thể xảy ra một vài thay đổi trong hệ thống. Những khác biệt nhỏ về nhiệt đầu vào từ kệ dẫn nhiệt có thể được xử lý trong các khu vực khác nhau. Các lọ mẫu được đặt ở phía trước kệ dẫn nhiệt có thể được làm nóng thông qua các cửa sáng. Những thay đổi nhỏ có thể dẫn đến những khác biệt nhỏ về dư lượng ẩm còn lại.

Phương pháp sấy Batch cho phép quá trình kết thúc của tất cả các lọ tại cùng thời điểm, dưới cùng những điều kiện áp suất. Các lọ có thể được đậy kín trong điều kiện chân không, hoặc sau khi lấp đầy bằng khí trơ. Việc nắp kín tất cả các lọ tại cùng thời điểm đảm bảo rằng môi trường được đồng nhất trong mỗi lọ chứa và đồng nhất tính ổn định của sản phẩm trong suốt quá trình lưu trữ. Phương pháp sấy Batch được sử dụng để xử lý một sản phẩm ra lượng lớn các ampul hoặc lọ đựng và thường được dùng trong công nghiệp dược phẩm.

Phương pháp sấy toàn bộ (Bulk)

Phương pháp này nhìn chung được thực hiện trong khay máy sấy tương tự như phương pháp sấy Batch. Tuy nhiên, sản phẩm được đổ vào duy nhất một khay lớn và được làm khô trong 1 lần cho tất cả. Mặc dù sản phẩm được trải đều ra toàn bộ diện tích bề mặt của khay sấy và có độ dày tương thích với sản phẩm được sấy trong các lọ chứa, nhưng do sự thiếu không gian trống ở phía bên trong sản phẩm sẽ làm thay đổi tốc độ truyền nhiệt đầu vào. Nhiệt đầu vào được cung cấp chủ yếu giới hạn bởi quá trình tương tác với giá dẫn nhiệt như được mô tả trong hình.

Phương pháp sấy này không thích hợp để cách ly sản phẩm trong điều kiện được kiểm soát giống như phương pháp Manifold hay Batch. Các sản phẩm thường được lấy ra khỏi hệ thống sấy thăng hoa trước khi đóng kín, và sau đó được đóng gói chặt – không có không khí. Phương pháp sấy này nhìn chung được ứng dụng với các sản phẩm ổn định, ít bị biến đổi dưới tác động của khí Oxy hoặc độ ẩm.

Đông khô 4

Hình. Trong phương pháp sấy Bulk, nhiệt được cung cấp chủ yếu thông qua quá trình truyền nhiệt từ một kệ dẫn nhiệt

Nguồn: Hãng Labconco

Tổng hợp và biên dịch: BioMedia Việt Nam

Các bài viết cùng chủ đề

Máy Đông khô: Phân loại và cấu tạo

Xem thêm >> Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 1) >> Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 2) Ba phương pháp sấy thăng...

Các quá trình liên quan đến quá trình loại bỏ dung môi

Trong quá trình loại bỏ dung môi, năng lượng được dùng là gia nhiệt để chất lỏng bay hơi thành dạng khí, sau đó được...

Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 2)

Xem thêm >> Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 1) Nguyên lý hoạt động đông khô Minh họa trên biểu đồ pha (Hình 1)...

Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 1)

Xem thêm >> Đông khô: Phương pháp sấy đông khô (phần 2) Giới thiệu chung Phương pháp sấy thăng hoa từ lâu đã được ứng dụng,...