◆ Zachování meziproduktů chemické reakce:
V chemických experimentech se často vytvářejí různé meziprodukty, které mohou mít zvláštní reakční aktivitu nebo dočasnou stabilitu . pomocí kontinuálního sušení zmrazení mohou být tyto meziprodukty rychle lyofilivány, aby udržely stabilní stav, což poskytuje pohodlí pro následné chemické reakce nebo analytické testování .
◆ Příprava a charakterizace vzorku:
V chemické analýze a výzkumu materiálu jsou příprava a charakterizace vzorku klíčovými kroky . Nepřetržité lyofilizované sušení může přeměnit vzorky kapaliny na pevné látky, což usnadňuje charakterizaci a analýzu, jako je rentgenová difrakce, infračervená spektroskopie, skenování elektronové mikroskopie atd. .}}}}}}}}}}} může také poskytovat cenné informace o studovaném systému, které mají také pro studovanou spektroskopii za studovanou spektroskopii za studovanou spektroskopii za studovanou spektroskopii za studovanou spektroskopii za studovanou spektroskopii za studovanou spektroskopii, skenovací elektronová mikroskopie atd. Vlastnosti látek .
◆ Výzkum modifikace materiálu:
U některých materiálů lze jejich fyzikální a chemické vlastnosti regulovat změnou jejich obsahu vlhkosti a krystalickým stavem . Nepřetržité zmrazení může přesně řídit proces sušení materiálů, čímž se dosáhne jemného ladění materiálových vlastností .
◆ Příprava vzorku malé dávky:
Ve fázi laboratorního výzkumu je obvykle nutné připravit malé dávkové vzorky pro předběžné testování a ověření . Neustálé sušení zmrazení, s jejich vysokou účinností a flexibilitou, může splnit tuto poptávku .
Jak funguje řídicí systém
Kontrolní systémNeustálé sušičky zmrazeníRealizuje automatické provádění procesu sušení zmrazení integrací monitorování hardwaru, regulací softwaru a mechanismů ochrany bezpečnosti . Následující analýza se provádí ze čtyř aspektů: složení hardwaru, softwarové funkce, proces kontroly a mechanismus bezpečnosti:
Složení hardwaru a monitorování v reálném čase
Senzorová síť
Systém shromažďuje klíčové parametry v reálném čase v reálném čase prostřednictvím teplotních senzorů, tlakových senzorů, vakuových měřidel atd. PLC skrz stíněné kabely, aby se zabránilo elektromagnetickému rušení.
Výkonné tělo
Chladicí systém: Přijímá dvoustupňový kompresor pro chlazení s minimální teplotou -80 stupně a je vybaven elektronickým expanzním ventilem pro regulaci toku chladiva .
Vytápěcí systém: Teplota police je rovnoměrně řízena cirkulujícím médiem (jako je silikonový olej), s kolísáním teploty menší nebo rovné ± 0 . 5 stupňů.
Vakuový systém: Skládá se z čerpadla a kořenového čerpadla rotačního lopatky, rychlost čerpání může dosáhnout 500 l/s a konečné vakuum je menší nebo roven 5PA .
Pneumatické ventily: Solenoidní ventily se používají k řízení krmení, vypouštění a otevírání a zavírání vakuových motýlů, s dobou odezvy menší nebo rovné 0 . 5 sekund.
Softwarové funkce a řízení procesů
Řízení křivky procesu
Systém podporuje předvolbu přes 100 křivek sušení zmrazení a každá křivka může definovat až 20 procesů procesních sekcí (jako je předběžné zmrazení, topení, držení atd. .) . mohou uživatelé vdávat parametry přes dotykovou obrazovku, například:
Stage předvedlo: udržovat -45 stupeň po dobu 2 hodin
Sublimační fáze: teplota police -20 stupeň, vakuový stupeň 10PA, udržovaný po dobu 10 hodin
Fáze analýzy: teplota police +30 stupeň, vakuový stupeň 5PA, údržba po dobu 5 hodin
Systém automaticky generuje grafy křivky procesu a podporuje přiblížení a značení klíčových bodů křivky .
Monitorování a poplach v reálném čase
Dynamicky zobrazujte parametry, jako je teplota materiálu, stupeň vakua a vytápění, s aktualizační frekvencí 1Hz .
Nastavte prahové hodnoty tříúrovňového alarmu (varování, alarm, vypnutí), například:
Varování bude vydáno, když teplota materiálu překročí nastavenou hodnotu o ± 2 stupně
Alarm bude znít, když je stupeň vakua nižší než 5PA
Okamžitě se vypněte, když se zapamatujte systém chlazení
Informace o alarmu obsahují časové razítka, hodnoty parametrů a návrhy manipulace a podporují dotazy historických záznamů .
Záznam a analýza dat
Automaticky zaznamenejte parametry procesu, protokoly operace a události alarmu s úložnou kapacitou větší nebo rovna 10 let .
Poskytuje funkce exportu dat (jako je formát CSV) a podporuje analýzu Excelu .
Generujte zprávu o procesu, včetně spotřeby energie, doby cyklu a indikátorů kvality produktu .
Proces kontroly a logika
Fáze předstihování
Spusťte chladicí systém a snižte teplotu materiálu pod eutektickým bodem (například -40 stupeň) .
Frekvence kompresoru je upravena prostřednictvím algoritmu pro řízení PID a kolísání teploty je menší nebo rovná ± 1 stupni .
Vakuový stupeň je udržován na přibližně 100PA, aby se zabránilo povrchu materiálu ve vaření .
Sublimační fáze
Zapněte vakuové čerpadlo a snižte tlak systému na nižší než 10PA .
Postupně zvyšujte teplotu police (e . g ., z -20 stupně na -10 stupeň), aby zajistil teplo pro sublimaci .
Průtok vodní páry je monitorován hmotnostním průtokem pro stanovení rychlosti sublimace .
Fáze analýzy
Dále zvyšujte teplotu police (například +30 stupeň), aby se přerušily vazebné vodní vazby .
Snižte stupeň vakua pod 5PA a podporujte difúzi vlhkosti .
Dokončení sušení je stanoveno prostřednictvím algoritmů úsudku koncových bodů (jako jsou testy nárůstu tlaku) .
Vypouštění a zotavení
Vypněte vakuové čerpadlo a naplňte jej suchým dusíkem, abyste rozbili vakuum .
Začněte rozmrazování systému vytápění a vyčistěte kondenzátor .
Generujte dávkové zprávy pro zaznamenávání spotřeby výstupu a energie .
Bezpečnostní mechanismy a reakce na mimořádné situace
Ochrana řetězce
Chladicí systém a systém vytápění jsou propojeny, aby se zabránilo současnému spuštění .
Vytápění je zakázáno, když vakuový stupeň nedosáhne nastavené hodnoty .
Když tok chladicí vody není dostatečný, je kompresor zakázán provozovat .
Nouzová operace
Přepínání ručního/automatického režimu, podpora nouzového vypnutí .
Když dojde k chybě, aktuální stav se automaticky uloží pro snadné zotavení .
Poskytněte pokyny pro údržbu a seznamy náhradních dílů .
Správa povolení
Nastavte tříúrovňová oprávnění operátora, inženýra a správce .
Klíčové operace vyžadují ověření hesla a protokoly operace by měly být zaznamenány .
Podporujte vzdálenou diagnostiku a upgrade .
Případy a výhody aplikací
In the field of biopharmaceuticals, a certain enterprise adopted this system to freeze-dry vaccines. By optimizing the process curve, the drying time was shortened by 20%, the residual moisture content of the product was<=1.5%, and the activity retention rate was>=98%. In the food industry, the system Umožňuje nepřetržité produkci ovoce a rostlinného prášku, zvyšuje jednorázovou výrobní kapacitu o 30% a sníží spotřebu energie o 15%. Jeho výhody spočívají v:
Vysoce přesná kontrola:Malé výkyvy teploty a stupně vakua zajišťují konzistentní kvalitu produktu .
Inteligentní řízení:Snižte ruční zásah a snížte riziko provozních chyb .
Design úspory energie:Spotřeba energie je snížena prostřednictvím technologie obnovy tepla, splnění požadavků GMP a FDA .
Trend vývoje
S neustálým rozvojem vědy a technologií a rostoucím požadavkem na kvalitu produktu v různých průmyslových odvětvích se toto vybavení vyvíjí směrem k efektivnějšímu, inteligentnímu a ekologicky šetrnému směru . v budoucnu,souvislé sušičky zmrazeníBude věnovat více pozornosti úrovni automatizace a inteligence zařízení za účelem zlepšení účinnosti výroby a kvality produktu . Současně bude kladen větší důraz na ochranu životního prostředí a úsporu energie za účelem snížení provozních nákladů na zařízení .
Stručně řečeno, toto zařízení je důležitým průmyslovým zařízením a má široké vyhlídky na aplikace v mnoha oborech . Během procesu nákupu a používání by mělo být vybráno vhodné zařízení na základě skutečných potřeb a provoz a údržba by měla být prováděna přísně v souladu s provozními postupy .
