¿Cuáles son los métodos de transferencia de calor en el liofilizador?
Los modos de transferencia de calor en el liofilizador son principalmente calentamiento por conducción de calor sólido, calentamiento por radiación y microondas y calentamiento por convección.
1. Calefacción por conducción de calor sólido
El material se coloca en la bandeja, la bandeja está en contacto directo con el estante de calentamiento y el calor pasa a través de la capa congelada de la bandeja de material y el material para alcanzar la interfaz de sublimación. En el equipo de liofilización de calentamiento por conducción de tipo contacto, no solo la placa de calentamiento y la bandeja tienen buena conductividad térmica, sino que también el contacto entre la placa de calentamiento, la bandeja y el material es bueno, de modo que el efecto de transferencia de calor se puede mejorar y el calor se puede distribuir uniformemente. .
2. Radiación y calentamiento por microondas
La radiación es la transferencia de energía por parte de un objeto a través de ondas electromagnéticas, que puede realizarse en el vacío. El material está suspendido entre los estantes superior e inferior y no está en contacto directo con el estante; el calor se irradia a la superficie del material a través de los estantes superior e inferior, y luego llega a la superficie de sublimación a través de la conducción de calor de la capa seca.
En el equipo de liofilización calentado por radiación, no se requiere que el material y el contenedor (carro) estén en estrecho contacto con el estante, lo que facilita que el material entre y salga de la cámara de secado. Este método de calentamiento se utiliza ahora ampliamente en equipos de liofilización a gran escala.
El calentamiento por microondas también pertenece al calentamiento por ondas electromagnéticas. Sin embargo, a diferencia del calentamiento radiante, el calentamiento por microondas es la sustancia en sí misma que actúa directamente como elemento calefactor. No es necesario transferir calor del exterior al interior, por lo que el centro del material se calienta rápidamente. Dado que el calentamiento por microondas básicamente no se ve afectado por la capa de secado, el calor puede llegar directamente a la superficie de sublimación del material, por lo que la diferencia de temperatura entre la superficie del material y la interfaz de sublimación es pequeña, de modo que la capa de congelación se puede mantener debajo y cerca de la temperatura máxima permitida por el material.
3. Calefacción por convección
Dado que el liofilizador funciona en condiciones cercanas al vacío. Por lo tanto, el efecto de la transferencia de calor por convección es pequeño, pero en los últimos años, el método de presión cíclica se utiliza a menudo para lograr la transferencia de calor por convección forzada para acelerar el proceso de un secado. El llamado método de presión cíclica, es decir, la presión del sistema de control de vacío fluctúa hacia arriba y hacia abajo dentro de un cierto rango para mejorar el efecto de la transferencia de calor y masa.
