El secador de pulverización criogénica experimental es un equipo de separación eficiente diseñado especialmente para el tamaño del laboratorio, que se utiliza principalmente para convertir materiales líquidos en polvo seco a través de atomización a baja temperatura y congelación rápida. Su diseño combinado permite una conversión suave de líquido a sólido, especialmente adecuado para el tratamiento de sustancias sensibles al calor, fáciles de oxidar o altamente activas. El siguiente es el análisis detallado de la estructura de composición del dispositivo y sus funciones correspondientes:

I. componentes básicos - sistema de pulverización

La parte superior del equipo está equipada con un dispositivo de boquilla de dos fluidos impulsado por una bomba de medición de precisión, que puede mezclar el líquido de carga con gas comprimido para formar gotas de micrones. Este diseño de doble canal garantiza la estabilidad y uniformidad del efecto de atomización: el material líquido se transporta a lo largo del capilar central, mientras que la brecha circular periférica entra en el flujo de aire de alta velocidad como fuente de energía. Cuando los dos se encuentran en la salida, se produce una fuerte fuerza de cizallamiento para romper el flujo líquido en pequeñas gotas, que luego entran en un ambiente de baja temperatura y comienzan el proceso de Transición de fase. El sistema está equipado con un controlador de flujo ajustable que permite a los usuarios ajustar con flexibilidad la velocidad de alimentación y los parámetros de presión de aire de acuerdo con las características de la muestra, controlando así con precisión la distribución del tamaño de las gotas.

2. dispositivo experimental de trampa fría a baja temperatura para secadores de pulverización criogénica

La pared interior de la cavidad de vacío cilíndrica que rodea la zona de pulverización está incrustada con un dispositivo de congelación rápida compuesto por una matriz de placas de refrigeración semiconductoras. El módulo logra un enfriamiento rápido a través del efecto partie, que puede reducir la temperatura interior de la cavidad por debajo de - 50 grados Celsius en muy poco tiempo. Este fuerte gradiente de temperatura hace que las pequeñas gotas después de la atomización se solidifiquen instantáneamente en partículas sólidas de cristal de hielo, lo que evita eficazmente la reacción de desnaturalización o degradación de las sustancias macromoleculares debido al calor. La pared interior de la trampa fría se Pule con un espejo, lo que reduce la adherencia del material y facilita la observación del proceso experimental. Además, el diseño de la capa térmica dinámica garantiza una mayor utilización de la energía y reduce los costos de consumo de energía.

III. subsistema de vacío

El sistema de adquisición de vacío secundario compuesto por una bomba mecánica rotativa y una bomba de difusión en serie es la clave para mantener un ambiente seco. La bomba primaria es responsable de bombear la mayoría de las moléculas de aire y establecer el vacío básico; La bomba secundaria elimina aún más las moléculas de gas residual, lo que finalmente estabiliza la presión en la cavidad en la magnitud de 10 PA. Tales condiciones de vacío súper alto reducen significativamente la temperatura del punto de tres fases del agua, lo que permite que el proceso de sublimación se lleve a cabo a una temperatura más baja. El instrumento de monitoreo en tiempo real del grado de vacío coopera con la válvula de ajuste automático para garantizar que la fluctuación de presión durante todo el ciclo de secado se controle dentro del rango de ± 5pa y garantizar la repetibilidad entre lotes.

4. unidad experimental de sublimación de calentamiento del secador de pulverización de congelación

La placa de calentamiento de película térmica ubicada en la parte inferior del equipo proporciona una curva de aumento de temperatura controlable, que transfiere el calor uniformemente a la bandeja de carga a través del sistema de circulación de aceite térmico. El módulo de control de temperatura del programa admite la configuración de la estrategia de calentamiento multisectorial, que no sólo puede evitar el fenómeno de sinterización del producto causado por altas temperaturas repentinas, sino también garantizar la sublimación completa de los cristales de hielo sin residuos de disolventes. El sensor de medición de temperatura infrarroja retroalimenta la temperatura real de la superficie del material en tiempo real y forma un circuito de control de circuito cerrado con el valor establecido, con una precisión de ± 0,5 grados celsius. Este proceso simula el principio del derretimiento de la nieve y el hielo en la naturaleza, pero se lleva a cabo de una manera más controlable.

V. sistemas de recogida y protección

El ciclón Especial utiliza el principio de fuerza centrífuga para separar el polvo seco ligero del gas de escape, y las partículas más pesadas se depositan en el Fondo de la botella de recolección. El filtro HEPA de alta eficiencia intercepta el polvo fino que se escapa para evitar que entre en la bomba de vacío y cause desgaste. Todas las partes de los materiales de contacto están fabricadas en acero inoxidable 316l, y la superficie está pulida por pulido electrolítico para eliminar el riesgo de contaminación por iones metálicos. El diseño estructural desmontable es fácil de limpiar y desinfectar, lo que cumple con los requisitos de producción limpia de gmp.

6. sistema de control inteligente del secador de pulverización criogénica experimental

La interfaz hombre - máquina de la pantalla táctil integra todas las funciones de configuración de parámetros de operación, incluido el control del programa de tiempo de variables clave como la presión de pulverización, la velocidad de alimentación, el vacío y la velocidad de calentamiento. La función de registro histórico incorporada puede almacenar hasta 100 grupos de esquemas experimentales, lo que facilita la llamada rápida cuando se repiten experimentos posteriores. El mecanismo de bloqueo de Seguridad monitorea el Estado de funcionamiento de cada subsistema, y una vez que se detectan situaciones anormales (como sobretemperatura, Corte de agua y fugas de electricidad), se activa inmediatamente la alarma de sonido y luz y se detiene automáticamente la protección. La interfaz de red admite monitoreo remoto y transmisión de datos, lo que facilita a los investigadores científicos establecer un sistema de gestión de bases de datos.