Kollektori külmkuivatid

Kollektorkülmkuivatite ülevaade

Külmkuivatusseadmena kasutatakse sageli kollektori külmkuivatit.Teadlased, kes otsivad farmatseutilist toimeainet või töötlevad HPLC-fraktsioone, kasutavad laboris esimestel etappidel sageli kollektoriga külmkuivatit.Seda tüüpi külmkuivati ​​ostmise otsus põhineb tavaliselt kriteeriumidel, mis hõlmavad, kuid ei ole nendega piiratud:

1. -Kasutajate arv laboris on tavaliselt suur ja nende toodetav kogus väike

2. -Suur hulk väikeseid üksikproove

3. Väiksem seadmete eelarve

4. Käibepanga tüüp

5. Külmkuivatatud toode, mis ei ole praeguses etapis kaubanduslikuks kasutamiseks

6. Väga varajases staadiumis uurimine

7. Nõutav minimaalselt kriitiline toote töötlemine

Kuigi ostetakse palju kollektorsüsteeme ja need on antud ülesande jaoks üsna piisavad, on oluline mõista, et kollektortüüpi külmkuivati ​​kasutamisel on külmkuivatusprotsessis olulisi piiranguid.Lõppkokkuvõttes ei ole operaatoril mingit kontrolli külmkuivatusprotsessi üle, nagu see oleks kallima ja keerukama kandiku- või riiulitüüpi külmkuivati ​​puhul.Siiski on meetmeid, mida saab võtta kollektori külmkuivati ​​suurema edu saavutamiseks, kui seda seadet kasutatakse.Selles artiklis selgitatakse põhilisi kollektorsüsteeme, nende piiranguid ja tugevusi ning kuidas leevendada mõningaid külmkuivatamise käigus tekkida võivaid probleeme.

Kollektori külmkuivati ​​osade mõistmine

Nagu kõigil külmkuivatitel, on ka kollektoril külmkuivatil 4 põhikomponenti.Need on:

· Toote lisamise jaam

· Kondensaator

· Vaakum

· Kontrollsüsteem

Toote lisamise jaam
Toote lisamisjaam on seadme osa, mis viib toote külmkuivatisse.Kollektorisüsteemi puhul on tootemahutiteks tavaliselt kolvid.Toode asetatakse kolbi ja külmutatakse staatiliselt madala temperatuuriga vannis või sügavkülmikus.Arutame külmutamisvõimalusi põhjalikumalt hiljem selles tehnilises märkuses.

Kondensaator
Peaaegu kõigi kaasaegsete külmkuivatite kondensaator on jahutatud pind, mis juhib sublimatsiooniprotsessi, luues

madalama rõhuga ala kuivatis.Kondensaator püüab kinni ka niiskust/lahustid ja takistab seega nende sattumist vaakumpumbale.Enamikku külmkuivatitest pakutakse "üheastmeliselt"

(üksikkompressor), „kaheastmeline” (kaks kompressorit) või „kaheastmeline segatud” (kaks spetsiaalse gaasiseguga kompressorit).Maksimaalsed madalad temperatuurivahemikud –48C (üheastmelise seadme puhul) kuni –85C (kaheastmeline süsteem) ei ole haruldased.Mõned segasüsteemid suudavad saavutada isegi madalamaid temperatuure, näiteks -105C.On hädavajalik mõista, et aururõhk jää kohal ei ole lineaarne kõver.Temperatuuri langedes hakkab kehtima kahaneva tulu seadus.

Süsteemi vaakum ja vaakumpump
Aururõhk jää kohal temperatuuril -48 °C on võrdne 37,8 mT-ga.-85C juures on see 0,15 mT, mis tähendab ligikaudu 37,65 erinevust

mT.Näete aga, et alla -85C põhjustab madalam temperatuur vaid väga väikese järk-järgulise rõhulanguse – milliTorri kümnendikku ja sajandikku.Tõepoolest, enamik avaldatud aururõhku jäälaudadel peatub ligikaudu –80 °C juures, kuna madalamatel temperatuuridel muutub rõhkude erinevus tähtsusetuks.

Enamiku kollektoriga külmkuivatite vaakumpump on kaheastmeline pöörleva labaga õlitihendiga vaakumpump.Vaakumpumpade ainus eesmärk enamiku külmkuivatusprotsessi ajal on eemaldada külmkuivatist mittekondenseeruvad aurud (lämmastik, hapnik, süsinikdioksiid jt).Eemaldades süsteemist mittekondenseeruvad gaasid, aitab vaakumpump sisuliselt luua keskkonda sublimatsiooniks (jääst aurustub ilma vedelfaasi läbimata).

ilmnema.Kuna kõigil külmkuivatitel on lekked (virtuaalsed lekked – roostevabast terasest eralduv gaas (jah, see võib gaas väljuda), tihendid, akrüülid jt ning reaalsed – väikesed nööpaugulekked, erineva konfiguratsiooni ja asukohaga süsteemi sees, näiteks vaakumtoru konksu vahel kondensaator ja vaakumpump) vaakumpump töötab pidevalt kogu külmkuivatustsükli jooksul.Teoreetiliselt, KUI külmkuivati ​​oleks täiesti ja täielikult lekkevaba, saaks pärast vaakumpumba esialgse allatõmbe sooritamist sisuliselt välja lülitada ja seda ei kasutata enne töötamise lõppu.Päriselus pole see võimalik.

Juhtimissüsteem
Külmkuivati ​​juhtimissüsteem muutub ühe külmkuivati ​​eristamisel teiseks järjest olulisemaks.Automatiseerituse ja kasutajasõbralikkuse määr võib masinate lõikes oluliselt erineda.Sõltumata kaubamärgist on soovitatav, et automaatne sisse- ja väljalülitamine kuuluksid kontrolleri võimaluste hulka.Laborites, kus kollektorkuivateid kasutatakse kõige sagedamini, on külmkuivatus vahend eesmärgi saavutamiseks ja lihtsalt veel üks protsess paljudest protsessidest, mida inimesed peavad oma eesmärkide saavutamiseks kasutama.Kõik ei ole külmkuivatite eksperdid.Automaatsete sisse- ja väljalülitusfunktsioonide olemasolu aitab tagada, et süsteemi kaitse ja pikaealisuse tagamiseks kasutatakse õigeid käivitus- ja väljalülitusjärjestusi.