Τα βήματα της επεξεργασίας κατά ψύξη

Η αρχή λειτουργίας ενός στεγνωτήρα κατά ψύξη, γνωστού και ως λυοφιλιστή, βασίζεται στη διαδικασία της υπολίμανσης.Η υπολίμανση είναι η μετάβαση μιας ουσίας απευθείας από την στερεή φάση στην αέρια φάση, χωρίς να περάσει από την υγρή φάση.

Τα βασικά βήματα που περιλαμβάνονται στην αρχή λειτουργίας ενός στεγνωτήρα κατά ψύξη είναι τα ακόλουθα:

Παγωτό:

Το υλικό που πρόκειται να στεγνώσει τοποθετείται στον θάλαμο στεγνώσεως του ψυκτικού στεγνωτήρα.
Το υλικό ψύχεται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, συνήθως μεταξύ -40 °C και -80 °C, χρησιμοποιώντας σύστημα ψύξης.
Αυτή η χαμηλή θερμοκρασία προκαλεί την κατάψυξη της περιεκτικότητας σε νερό του υλικού, σχηματίζοντας κρύσταλλους πάγου.

Δημιουργία κενού:

Ο θάλαμος στεγνώσεως σφραγίζεται κατόπιν και δημιουργείται ένα κενό μέσα του χρησιμοποιώντας αντλία κενού.
Το κενό μειώνει την πίεση στον θάλαμο, συνήθως σε εύρος 0,1 έως 0,001 mbar.

Υψηλότητα:

Η χαμηλή πίεση και η χαμηλή θερμοκρασία στον θάλαμο ξήρανσης προκαλούν τους κρύσταλλους πάγου να υποβαθμιστούν απευθείας σε υδρατμούς, παρακάμπτοντας την υγρή φάση.
Στη συνέχεια, ο υδρατμός απομακρύνεται από τον θάλαμο ξήρανσης και συμπυκνώνεται σε ψυγείο συμπυκνωτή ή κρύο παγίδα, η οποία διατηρείται σε θερμοκρασία χαμηλότερη από την θάλαμο ξήρανσης.

Σκούπωση:
Καθώς το νερό απομακρύνεται από το υλικό μέσω της υπολίμανσης, το υλικό γίνεται προοδευτικά ξηρότερο.
Η διαδικασία ξήρανσης συνεχίζεται μέχρι να επιτευχθεί το επιθυμητό επίπεδο ξηρότητας.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της διαδικασίας ψύξης-ξηρίσματος περιλαμβάνουν:

Διατήρηση της αρχικής δομής και των ιδιοτήτων του υλικού, καθώς το υλικό δεν εκτίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες.
Αποτελεσματική αφαίρεση νερού χωρίς να προκαλεί ζημιές σε υλικά ευαίσθητα στη θερμότητα, όπως φαρμακευτικά προϊόντα, βιολογικά δείγματα ή τρόφιμα.
Βελτιωμένη διάρκεια διατήρησης και σταθερότητα των αποξηραμένων προϊόντων.
Εύκολη ανασύσταση, καθώς το αποξηραμένο υλικό μπορεί εύκολα να επαναυδατωθεί προσθέτοντας νερό.

Οι στεγνωτήρες κατάψυξης χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα, η βιοτεχνολογία, η επεξεργασία τροφίμων και η επιστημονική έρευνα,όπου η διατήρηση των λεπτών και ευαίσθητων υλικών είναι ζωτικής σημασίας.