Bơm hút chân không sử dụng cho máy sấy đông khô dược phẩm

Các nguyên tắc cơ bản của sấy đông lạnh dược phẩm

Làm khô đông lạnh, còn được gọi là đông khô, chủ yếu được sử dụng để loại bỏ nước khỏi các sản phẩm nhạy cảm - chủ yếu là sinh học - mà không làm hỏng chúng. Như vậy, chúng có thể được bảo quản ở trạng thái lưu trữ vĩnh viễn và sau đó được hoàn nguyên.

Nguyên tắc quy trình

Ví dụ về các sản phẩm đông khô là thuốc kháng sinh, vi khuẩn, huyết thanh, vắc-xin, thuốc chẩn đoán, các sản phẩm chứa protein và công nghệ sinh học, tế bào và mô cũng như hóa chất. Sản phẩm được làm khô được làm đông lạnh ở áp suất chân không. Sau đó, trong giai đoạn làm khô ban đầu - được định nghĩa là làm khô sơ cấp - nước (ở dạng nước đá) được loại bỏ bằng cách thăng hoa; trong giai đoạn thứ hai - làm khô thứ cấp - nó được loại bỏ bằng cách giải hấp. Làm khô đông lạnh được thực hiện trong điều kiện chân không.

Các điều kiện mà quá trình diễn ra sẽ quyết định chất lượng của sản phẩm đông khô. Một số khía cạnh quan trọng cần được xem xét trong quá trình đông khô như sau:

Làm đông lạnh: biến đổi sản phẩm cơ bản bằng cách trừu tượng hóa nhiệt để tạo ra trạng thái thích hợp cho quá trình sấy thăng hoa. Khi một sản phẩm nước được làm lạnh, các hạt nhân tinh thể được hình thành. Nước xung quanh được đưa lên xung quanh các vị trí tạo mầm, tạo ra các tinh thể có kích thước và hình dạng khác nhau. Tốc độ đông đặc, thành phần của sản phẩm cơ bản, hàm lượng nước, độ nhớt của chất lỏng và sự có mặt của chất không kết tinh đều là những yếu tố quyết định trong việc xác định hình dạng và kích thước tinh thể, và ảnh hưởng đến quá trình thăng hoa sau đó. Các tinh thể lớn bao gồm một mạng tinh thể tương đối mở sau thăng hoa, trong khi các tinh thể nước đá nhỏ chứa các khoảng trống nhỏ trong sản phẩm sấy khô, làm chậm quá trình loại bỏ hơi nước.

Điểm đóng băng của nước tinh khiết là 0 ° C. Bất kỳ chất nào khác hòa tan trong nước sẽ làm giảm điểm đóng băng. Khi có mặt các muối vô cơ, nó có thể thấp hơn đáng kể. Nếu một dung dịch yếu bị đóng băng, ban đầu nước đá tinh khiết sẽ tách ra, do đó làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch còn lại (càng làm giảm điểm đóng băng). Ảnh hưởng của nồng độ sản phẩm này thay đổi theo từng trường hợp và cần được tính đến khi lựa chọn kỹ thuật cấp đông thích hợp nhất.

Cần xác định kỹ thuật đông lạnh phù hợp nhất cho một sản phẩm cụ thể và xác định các thông số của nó trước khi sấy thăng hoa. Ví dụ, quá trình đóng băng của sản phẩm có thể được điều tra bằng cách sử dụng phương pháp đo điện trở. Hai phương pháp đông lạnh khác nhau được sử dụng cho các sản phẩm dược phẩm: đông lạnh bằng cách tiếp xúc với bề mặt được làm lạnh; hoặc quay / đóng băng động trong bể nước làm mát.

Phương pháp đầu tiên là kỹ thuật cấp đông tĩnh, trong đó máy sấy đông đa năng phải có khả năng điều chỉnh tốc độ cấp đông cho sản phẩm cụ thể và kiểm soát tốc độ cấp đông. Trong nhiều trường hợp, nhiệt độ từ -50 ° C đến - 70 ° C  sẽ là đủ để đáp ứng hầu hết các yêu cầu. Phương pháp thứ hai được sử dụng bất cứ khi nào một lượng lớn sản phẩm lỏng cần được làm đông lạnh và làm khô trong các bình hoặc chai lớn. Kỹ thuật cấp đông thích hợp cũng sẽ cung cấp một sản phẩm đông lạnh thích hợp cho sự thăng hoa; nghĩa là, đều và càng mỏng càng tốt để đạt được thời gian khô ngắn.

Sấy sơ cấp

Ở đầu giai đoạn sấy sơ cấp, diễn ra quá trình thăng hoa nước đá ở bề mặt sản phẩm. Khi quá trình tiếp tục, bề mặt thăng hoa rút vào sản phẩm và hơi tạo thành phải được dẫn qua các lớp bên ngoài đã được làm khô trước đó. Điều này có nghĩa là quá trình làm khô phụ thuộc vào tốc độ truyền và loại bỏ hơi, cũng như nhiệt thăng hoa cần thiết. Nhiệt cần thiết cho sự thăng hoa được cung cấp bởi sự đối lưu và dẫn nhiệt và ở mức độ thấp hơn là bức xạ nhiệt.

Ngoài truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt và bức xạ, truyền nhiệt bằng đối lưu phải được tối ưu hóa. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng sự đối lưu sẽ gần như ngừng lại ở áp suất dưới 10-2 mbar. Đây là lý do tại sao, như một hàm của nhiệt độ thăng hoa cần thiết, áp suất trong buồng sấy được điều chỉnh trong quá trình sấy sơ cấp đến giá trị cho phép cao nhất. Nhiệt thăng hoa không cần thiết ở bề mặt sản phẩm, nhưng ở ranh giới của lõi băng đang rút vào giữa sản phẩm khi quá trình sấy diễn ra.

Trong khi hơi nước chảy từ bên trong sản phẩm ra bên ngoài, thì sự truyền nhiệt phải đi theo hướng ngược lại. Do độ dẫn nhiệt thấp của các lớp sản phẩm sấy khô, nên gradient nhiệt độ cần thiết để truyền nhiệt tăng đều đặn. Để tránh hư hỏng sản phẩm, không được vượt quá nhiệt độ tối đa có thể có đối với sản phẩm đã sấy khô. Ngược lại, phải cẩn thận để duy trì nhiệt độ thăng hoa cần thiết trong suốt quá trình sấy, giữ nhiệt cung cấp cho ranh giới lõi băng ở trạng thái cân bằng và tránh làm vùng thăng hoa quá nóng. Giai đoạn làm khô sơ cấp tiếp tục cho đến khi tất cả đá trong sản phẩm được thăng hoa.

Sấy thứ cấp

Trong giai đoạn sấy thứ cấp hoặc cuối cùng, hàm lượng ẩm còn lại càng giảm càng tốt để đảm bảo rằng sản phẩm ở trạng thái bảo quản lâu dài. Nước liên kết bởi sự hấp phụ ở bề mặt bên trong của sản phẩm phải được loại bỏ. Để đạt được điều này, thường cần phải vượt qua các lực mao dẫn của nước. Do đó, nhà máy sấy đông lạnh phải được thiết kế để tạo ra một gradient áp suất cao trong giai đoạn sấy thứ cấp (trong hầu hết các trường hợp, không thể tăng nhiệt độ mà không làm hỏng sản phẩm). Quá trình sấy thứ cấp phải được kiểm soát chính xác để tránh làm sản phẩm bị quá khô.

Phần này đề cập đến cách thức mà sản phẩm đã sấy khô (thường rất hút ẩm) có thể được bảo vệ sau khi sấy khô. Nếu sản phẩm được làm khô trong chai, bình hoặc lọ, cần đóng các thùng chứa này ngay sau khi sấy khô trước khi đưa ra khỏi nhà máy. Vì mục đích này, các nút cao su có gân đặc biệt được đặt vào cổ chai hoặc lọ trước khi nạp điện cho nhà máy và khi đã khô, được ép chặt vào cổ bằng một thiết bị nút.

Các vật chứa có thể được bọc kín trong môi trường chân không hoặc khí bảo vệ. Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào sản phẩm. Trong mọi trường hợp, nên thông gió cho buồng sấy bằng nitơ khô hoặc khí trơ (đến áp suất khí quyển) sau khi hoàn thành quá trình và không sử dụng không khí có độ ẩm cao để thông gió.

Công ty An Tài Lộc tự hào là đại diện phân phối thương hiệu bơm hút chân không Edwards tại thị trường Việt Nam.

Edwards Vacuum Pump là thương hiệu tạo ra các sản phẩm bơm hút chân không chất lượng cao, đáp ứng đa dạng về ứng dụng cho khách hàng.

Quý khách có nhu cầu về bơm hút chân không , dịch vụ bảo trì sửa chữa bơm hút chân không cho sấy dược phẩm , xin vui lòng liên hệ Hotline 0915 933 355 Email : keytech885@gmail.com