RU2187053C1 - Method of continuous sublimation drying of thermolabile materials - Google Patents

Method of continuous sublimation drying of thermolabile materials Download PDF

Info

Publication number
RU2187053C1
RU2187053C1 RU2001104042/06A RU2001104042A RU2187053C1 RU 2187053 C1 RU2187053 C1 RU 2187053C1 RU 2001104042/06 A RU2001104042/06 A RU 2001104042/06A RU 2001104042 A RU2001104042 A RU 2001104042A RU 2187053 C1 RU2187053 C1 RU 2187053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
temperature
granules
drying
dried
Prior art date
Application number
RU2001104042/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.П. Лебедев
Б.Н. Быховский
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Priority to RU2001104042/06A priority Critical patent/RU2187053C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2187053C1 publication Critical patent/RU2187053C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: drying technique; sublimation drying of thermolabile materials, for example drugs, medical preparations and food-stuff. SUBSTANCE: method of continuous sublimation drying consists in forming granules and freezing granules of capillary porous material in vacuum, additional drying of material in field of infra-red radiation; granules with partially dried outer surfaces form layer of granules moving downwards which are subjected to continuous radiation in upper portion of layer by microwave field; layer of material being dried is blown by inert gas flow, for example, argon; residual pressure above upper surface of layer is maintained according to saturation temperature of sublimable vapors equal to minimum freezing temperature; in layer of one third of height from upper surface does not exceed cryoscopic temperature of product; temperature on lower surface of layer of material being dried is set in flow of inert gas not above temperature reducing its biological activity by performance at residual pressure of water vapor corresponding to cryostatic temperature of material freezing; when granules are moving inlayer, difference in change of pressure of water vapor between upper and lower surfaces of layer is maintained constant in the course of continuous drying of material. EFFECT: intensification of continuous sublimation drying process in vacuum at retained high quality of final product. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к технике сублимационной сушки термочувствительных материалов, например лекарственных, медицинских препаратов и пищевых продуктов. The invention relates to a drying technique, in particular to a freeze-drying technique of heat-sensitive materials, for example, medicines, medicines and food products.

Наиболее близким по предлагаемому является способ непрерывной сублимационнй сушки, реализованных в сушилке [1], включающий распыл продукта, самозамораживание его гранул в вакууме и одновременной сублимацией под действием инфракрасного излучения до образования подсушенной корочки на поверхности гранул. А.с. 848932 СССР. Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термочувствительных материалов Б.И. 27, 1981. В дальнейшем подсушенные гранулы в свободном падении попадают на вибрирующие электрообогреваемые полки, где происходит их досушка до равновесия влажности. Closest to the proposed is a method of continuous freeze drying, implemented in a dryer [1], including spraying the product, self-freezing its granules in vacuum and simultaneous sublimation under the influence of infrared radiation to form a dried crust on the surface of the granules. A.S. 848932 USSR. Installation of continuous operation for freeze-drying of heat-sensitive materials B.I. 27, 1981. Subsequently, the dried granules in free fall fall on vibrating electrically heated shelves, where they are dried to a moisture equilibrium.

Недостатком способа, реализованного в сушилке, является использование кондуктивного энергоподвода и вибрации к замороженному в вакууме гранулированному продукту с подсушенной на поверхности корочкой. Кондуктивный энергоподвод при вибрации гранулированного продукта позволяет только уменьшить внешнее гидродинамическое сопротивление, влияющее на истечение сублимирующегося пара, но не активизирует подвод тепла в каждой грануле непосредственно в зону сублимации через высушенный внешний слой. The disadvantage of the method implemented in the dryer is the use of conductive energy supply and vibration to the granulated product frozen in vacuum with a crust dried on the surface. The conductive energy supply during vibration of the granular product can only reduce the external hydrodynamic resistance, which affects the outflow of sublimated steam, but does not activate the supply of heat in each granule directly to the sublimation zone through the dried outer layer.

Задачей предлагаемого изобретения является интенсификация процесса непрерывного сублимационного обезвоживания материала в вакууме при сохранении высокого качества конечного продукта. The task of the invention is to intensify the process of continuous sublimation dehydration of the material in vacuum while maintaining the high quality of the final product.

Решение поставленной задачи осуществляется путем организации СВЧ-энергоподвода непосредственно в зону сублимации замороженного гранулированного материала и отводом сублимирующегося пара в предварительно сформированной капиллярно-пористой структуре гранулированного непрерывно перемещающегося высушиваемого слоя материала. The solution of this problem is carried out by organizing a microwave energy supply directly into the sublimation zone of the frozen granular material and by removing sublimated steam in a preformed capillary-porous structure of a granular continuously moving dried material layer.

Технический результат достигается тем, что в способе непрерывной сублимационной сушки, включающем образование гранул и замораживание гранул капиллярно пористого материала в вакууме, подсушку его в поле ИК-излучения до образования сухой корочки на поверхности гранул и их перемещение из гранул с подсушенной внешней поверхностью, создают слой с непрерывно перемещающимися в нем сверху вниз гранулами, которые постоянно облучают в верхней части слоя полем СВЧ и продувают внизу этот слой высушиваемого материала потоком инертного газа, например аргона, при этом остаточное давление над верхней поверхностью слоя поддерживают соответствующим температуре насыщения сублимирующихся паров, равной минимальной температуре замораживания, температура в слое на одной трети высоты от верхней поверхности не превышает криоскопической температуры продукта, температура на нижней поверхности высушиваемого слоя материала устанавливают в потоке инертного газа не выше температуры, уменьшающей его биологическую активность по характеристическому параметру при остаточном давлении водяных паров, соответствующему криоскопической температуре замораживания материала, а при перемещении гранул в слое разница измерения давления водяных паров между верхней и нижней поверхностью слоя оставляют постоянной в процессе непрерывной сушки материала. The technical result is achieved by the fact that in the method of continuous freeze drying, including the formation of granules and freezing of granules of a capillary-porous material in vacuum, drying it in the field of infrared radiation until a dry crust forms on the surface of the granules and moving them from granules with a dried outer surface, create a layer with granules continuously moving in it from top to bottom, which are constantly irradiated in the upper part of the layer with a microwave field and purged below this layer of the dried material with an inert gas stream, for example argon measures, while the residual pressure above the upper surface of the layer is maintained corresponding to the saturation temperature of sublimating vapors equal to the minimum freezing temperature, the temperature in the layer at one third of the height from the upper surface does not exceed the cryoscopic temperature of the product, the temperature on the lower surface of the dried material layer is set in an inert stream gas is not higher than the temperature, which reduces its biological activity by the characteristic parameter at the residual pressure of water Vapor corresponding cryoscopic freezing temperature of the material, and moving the granules in the layer of the pressure difference measurement of water vapor between the upper layer and the lower surface is left constant during the continuous drying material.

На фиг. 1 представлена схема непрерывной сублимационной сушки. На фиг.2 показана установка, реализующая данный способ. In FIG. 1 shows a continuous freeze drying scheme. Figure 2 shows the installation that implements this method.

На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая способ непрерывной сублимационной сушки /ниже тройной точки/ в поле СВЧ и потоке инертного газа. В емкости 1, фиг. 1, подсушенный до образования сухой корочки с поверхности замороженные гранулы продукта формируют слой Н. В верхней части слоя Н, на его поверхности поддерживают температуру замораживания Т3 путем соблюдения соответствующего остаточного давления Р3 в камере 1 и охлаждения ее стенок. К верхней части слоя до уровне Н= Н/3 подводят СВЧ-энергоподвод. На уровне Н= Н/3 от верхней поверхности температуры поддерживается близкой к криоскопической, Тк. Соответственно давление насыщенных водяных паров на данном уровне поддерживается Рк=f (Тк). Снизу слоя Н подводят поток подогретого до температуры Тп инертного газа, например аргона. В поле СВЧ в вакууме удаляется свободная остаточная кристаллическая влага. В потоке инертного газа происходит удаление связанной влаги из гранул. Движущей силой фильтрационного переноса является разность давлений ΔР=Рк3. Гранулы в слое Н перемещаются сверху вниз при непрерывном его заполнении сверху замороженными гранулами и выводом снизу слоя высушенных до заданной влажности гранул.Figure 1 presents a diagram illustrating a method of continuous freeze drying (below the triple point) in the microwave field and the inert gas stream. In the tank 1, FIG. 1, dried to form a dry crust from the surface, the frozen granules of the product form a layer H. In the upper part of layer H, a freezing temperature T 3 is maintained on its surface by observing the corresponding residual pressure P 3 in chamber 1 and cooling its walls. A microwave energy supply is brought to the upper part of the layer to the level H = N / 3. At the level of H = N / 3 from the upper surface of the temperature is maintained close to cryoscopic, T to . Accordingly, the pressure of saturated water vapor at this level is supported by P to = f (T to ). From the bottom of layer H, a stream of inert gas, such as argon, heated to a temperature T p , is fed. In the microwave field in a vacuum, free residual crystalline moisture is removed. In an inert gas stream, bound moisture is removed from the granules. The driving force of the filtration transfer is the pressure difference ΔP = P to -P 3 . The granules in the layer H are moved from top to bottom when it is continuously filled from above with frozen granules and the bottom of the layer dried up to the specified moisture content of granules.

Способ реализуется в установке, фиг.2, включающей вакуумную камеру 1, конденсатор 2, вакуумный насос 3 и устройство 4 диспергирования /гранулирования/ материала. К боковой части камеры 1 подключен СВЧ-генератор 5. The method is implemented in the installation, figure 2, comprising a vacuum chamber 1, a capacitor 2, a vacuum pump 3 and a device 4 dispersion / granulation / material. A microwave generator 5 is connected to the side of the camera 1.

В области расположения СВЧ-генератора 5 по периметру камеры 1 спирально расположена трубка 6 охлаждения сушилки от конденсатора 2. Над устройством 4 расположен инфракрасный нагреватель 7 для организации подсушки диспергируемого материала. In the area of the microwave generator 5 around the perimeter of the chamber 1, the cooling tube 6 of the dryer from the condenser 2 is spirally located. Above the device 4 is an infrared heater 7 for organizing the drying of the dispersible material.

В основании камеры 1 расположен шнек 8, промежуточная камера 9, камера сбора 10 готового материала. Камера 1 соединена с ваукуумным насосом 3 вентилями 11, 12. Конденсатор 2 соединен с трубкой 6 охлаждения вентилем 13. В торце шнека 8 камера 1 соединена с камерой 9 и 10 задвижками 14, 15, 16. В основании камера 1 имеет пористые вставки 17 для ввода газа, например аргона, через регулировочный вентиль 18 из баллона 19. Подогрев инертного газа осуществляется электронагревателем 20. At the base of the chamber 1 there is a screw 8, an intermediate chamber 9, a collection chamber 10 of the finished material. The chamber 1 is connected to the vacuum pump 3 by valves 11, 12. The condenser 2 is connected to the cooling tube 6 by the valve 13. At the end of the screw 8, the chamber 1 is connected to the chamber 9 and 10 by valves 14, 15, 16. At the base, the chamber 1 has porous inserts 17 for the input of gas, such as argon, through the control valve 18 from the cylinder 19. The inert gas is heated by an electric heater 20.

При квазистационарном режиме непрерывной сублимационной сушки и образования в камере 1 слоя Н материала контролируют:
- остаточное давление над слоем Н замороженного продукта датчиком 21,
- остаточное давление P2 над шнеком 7 датчиком 22,
- давление Р3 около вакуум-насоса вакууметром 23,
- температура T1 датчиком 24 на высоте Н=1/3Н от верхнего уровня слоя Н продукта с регистрацией регистратором 25,
- температура Т2 датчиком 26 у основания камеры 1 над шнеком 7 с регистрацией регистратором 27.
In the quasi-stationary mode of continuous freeze drying and the formation in the chamber 1 of a layer H of material control:
- residual pressure above the layer H of frozen product by the sensor 21,
- residual pressure P 2 over the screw 7 by the sensor 22,
- pressure P 3 near the vacuum pump with a vacuum gauge 23,
- temperature T 1 by the sensor 24 at a height of H = 1 / 3H from the upper level of the product layer H with registration by the registrar 25,
- temperature T 2 by the sensor 26 at the base of the chamber 1 above the screw 7 with registration by the registrar 27.

Датчики 21 и 22 соединены через регистраторы 28, 29 с первым выходом дифференциатора 30, блоком сравнения 31, преобразователем 32 и СВЧ-генератором 5. Выход с регистратора 25 и выход с регистратора 27 связаны с дифференциатором 33, последний с блоком сравнения 34. Блоки 31 и 34 своими выходами связаны с задатчиками 35 и 36. Датчик 27 связан через блок 33 с блоком сравнения 34, исполнительным механизмом 37 и нагревателем 20. Температура на высоте Н=1/3Н по датчику 24 регистрируется регистратором 25. Камера 10 соединена с камерой 1 вентилем 38. The sensors 21 and 22 are connected through the registrars 28, 29 to the first output of the differentiator 30, the comparison unit 31, the converter 32 and the microwave generator 5. The output from the registrar 25 and the output from the registrar 27 are connected to the differentiator 33, the last with the comparison unit 34. Blocks 31 and 34 are connected by their outputs to the setters 35 and 36. The sensor 27 is connected through a block 33 with a comparison unit 34, an actuator 37 and a heater 20. The temperature at a height of H = 1 / 3H is recorded by a recorder 25 through a sensor 24. Camera 10 is connected to camera 1 valve 38.

Способ непрерывной сублимационной сушки термолабильных препаратов на установке, фиг.2, реализуется следующим образом. The method of continuous freeze-drying of thermolabile preparations in the installation, figure 2, is implemented as follows.

При включенном вакуум-насосе 3 и охлажденном конденсаторе 2 при открытых вентилях 11, 12 в сушилке 1 достигается заданный вакуум, регистрируемый регистраторами 23, 28, 29. When the vacuum pump 3 and the cooled condenser 2 are turned on with the valves 11, 12 open, the set vacuum is reached in the dryer 1, which is recorded by the registrars 23, 28, 29.

При открытом вентиле 13 через трубку 6 охлаждается корпус камеры 1 в зоне воздействия поля СВЧ. Включается ИК-излучатель 6. При установлении стабильного вакуума в камере 1 вводится устройством 4 диспергируемый /гранулированный/ продукт. Камеру 1 заполняют гранулированным продуктом с подсушенной корочкой при действии ИК-излучателя 6 до высоты H. Включается СВЧ-генератор 5 нагревателя 20 и открывается вентиль 18, проводится ввод теплого инертного газа из балона 19. В задатчики 35, 36 вводятся следующее:
в задатчик 35:
ΔP = P2(Tэ)-P1(T3), (1)
где величина Р2э) - давление насыщенных паров при минимальной температуре эвтектики Тэ высушиваемого материала;
P13) - давление насыщенных водяных паров при температуре Т3 полного замораживания материала:
T3=Tэ-10, (2)
т.е. когда процент незамороженной влаги в продукте в этом случае минимален /при Тэ эта величина составляет от 88 до 96%/.
When the valve 13 is open through the tube 6, the housing of the chamber 1 is cooled in the zone of the microwave field. The infrared emitter 6 is turned on. When a stable vacuum is established in the chamber 1, the dispersible / granular / product is introduced by the device 4. The chamber 1 is filled with a granulated product with a dried crust under the action of an infrared emitter 6 to a height H. The microwave generator 5 of the heater 20 is turned on and the valve 18 is opened, warm inert gas is introduced from the cylinder 19. The following are introduced into the setters 35, 36:
to the setter 35:
ΔP = P 2 (T e ) -P 1 (T 3 ), (1)
where the value of P 2 (T e ) is the vapor pressure at a minimum eutectic temperature T e the dried material;
P 1 (T 3 ) is the pressure of saturated water vapor at a temperature of T 3 complete freezing of the material:
T 3 = T e -10, (2)
those. when the percentage of unfrozen moisture in the product in this case is minimal / at T e this value is from 88 to 96% /.

Дифференциатор 36 определяет разность температур в слое на высоте Н= 1/3Н:
ΔT=T1-Tк, (3)
т. е. Тк - криоскопическая температура замораживания высушиваемого материала,
T1 - температура материала, сохраняющая его высокие товарные биологические качества в конечном высушенном виде /для соков, овощных пюре, вакцин ~ 25 oС/.
Differentiator 36 determines the temperature difference in the layer at a height of H = 1 / 3H:
ΔT = T 1 -T k , (3)
i.e., T c is the cryoscopic freezing temperature of the dried material,
T 1 - the temperature of the material, preserving its high commercial biological quality in the final dried form / for juices, vegetable purees, vaccines ~ 25 o C /.

Величина ΔТ согласно соотношению /3/ для конкретного высушиваемого продукта вводится в задатчик 36. При воздействии СВЧ-энергоподвода и потока инертного газа в слое Н образуется зона свободной /замороженной/ и связанной влаги, фиг. 1. Включается шнек 8, открывается задвижка 14. При заполнении камеры 9 открывается задвижка 15 и продукт вводится в камеру 10. После заполнения камеры 10 закрывается задвижка 15, открывается задвижка 16 и сухой продукт выводится из камеры 10. После вывода продукта задвижка 16 закрывается и открывается вентиль 38 для вакуумирования камеры 10. После достижения заданного вакуума вентиль 38 закрывается и цикл по заполнению и опорожнению камер 9, 10 сухим продуктом повторяется. The value ΔT according to the ratio / 3 / for a particular product to be dried is introduced into the unit 36. Upon exposure to a microwave energy supply and an inert gas stream in layer H, a free / frozen / and bound moisture zone is formed, FIG. 1. The screw 8 is turned on, the valve 14 opens. When filling the chamber 9, the valve 15 opens and the product enters the chamber 10. After filling the chamber 10, the valve 15 closes, the valve 16 opens and the dry product is removed from the chamber 10. After the product is removed, the valve 16 closes and valve 38 opens to evacuate chamber 10. After reaching a predetermined vacuum, valve 38 closes and the cycle of filling and emptying chambers 9, 10 with a dry product is repeated.

При проведении непрерывной сублимационной сушке черносмородинового сока в слое Н=600 мм в соотношении /1/:
ΔР=Р2э)-Р13)=100-30=70 Па.
When carrying out continuous freeze-drying of blackcurrant juice in a layer H = 600 mm in the ratio / 1 /:
ΔP = P 2 (T e ) -P 1 (T 3 ) = 100-30 = 70 Pa.

Из соотношения /2/ температура замораживания Т3:
ΔТ3э+10=250-10=240 К,
где Тэ - эвтектическая температура черносмородинового сока (tэ = -23 oС).
From the ratio / 2 / freezing temperature T 3 :
ΔT 3 = T e + 10 = 250-10 = 240 K,
where T e - the eutectic temperature of blackcurrant juice (t e = -23 o C).

В соотношении /3/:
ΔТ=Т1к =298-267= 31oС,
где T1 - температура вводимого в камеру аргона ~ 25 Сo,
Тк - криоскопическая температура - 267oС для черносмородинного сока.
In the ratio / 3 /:
ΔТ = Т 1к = 298-267 = 31 o С,
where T 1 is the temperature of the argon introduced into the chamber ~ 25 C o ,
T to - cryoscopic temperature - 267 o C for blackcurrant juice.

При указанных параметрах непрерывный процесс сублимационной сушки черносмородинного сока в камере 1 проводится до конечной влажности ~3, 4% при сохранении витамина С в конечном продукте не менее 96%. Уровень СВЧ энергоподвода выбирался не более... With these parameters, the continuous process of freeze-drying of blackcurrant juice in chamber 1 is carried out to a final moisture content of ~ 3.4%, while maintaining vitamin C in the final product of at least 96%. The microwave energy supply level was selected no more ...

Изменение рабочих параметров ΔP, ΔT3, ΔT в камере 1 в процессе непрерывной сублимационной сушки может быть связанно со следующими причинами: увеличением /уменьшением/ расхода гранулированного продукта при повышении /уменьшении/ его влажности в устройстве диспергирования 4;
- работой шнека 7, не обеспечивающий рациональный режим вывода из камеры 1 высушенного продукта;
- повышение остаточного давления в камере 1 вследствие недозамораживания материала при его диспергировании в вакууме;
- увеличением /броском/ остаточного давления в вакуумировании камеры 10 сбора готового продукта;
- циклической работой конденсатора 2 /десублиматора/ в процессе регенирации рабочих поверхностей.
The change in the operating parameters ΔP, ΔT 3 , ΔT in the chamber 1 during continuous freeze-drying can be associated with the following reasons: increase / decrease / consumption of the granular product with increasing / decreasing / its humidity in the dispersion device 4;
- the work of the screw 7, which does not provide a rational mode of output from the chamber 1 of the dried product;
- increase in residual pressure in the chamber 1 due to the freezing of the material when it is dispersed in vacuum;
- increase / cast / residual pressure in the evacuation chamber 10 of the collection of the finished product;
- cyclic operation of the capacitor 2 / desublimator / in the process of regeneration of the working surfaces.

Все указанные возможные изменения параметров непрерывно регистрируются:
- датчиками 21, 22 контроля остаточного давления и вакууметром 23;
- датчиками температуры 25, 26.
All the indicated possible parameter changes are continuously recorded:
- sensors 21, 22 control the residual pressure and the vacuum gauge 23;
- temperature sensors 25, 26.

Рассмотрим возможный случай повышения остаточного давления в камере 1 над слоем Н гранулированного продукта, что зарегистрируется датчиком 21 по регистратору 28. В этом случае повышается температура на границе зоны удаления свободной и связанной влаги, регистрируемая датчиком 24 температура по регистратору 25. Сигнал с регистратора 28 попадает на вход дифференциатора 30, далее в блок сравнения 31 и сравнивается в задатчике 35 значением и искомая величина выходит в преобразователь 32, где уменьшает уровень СВЧ-нагрева, тем самым снижая интенсивность сублимации свободной влаги в слое Н. Одновременно повышение температуры продукта на границе перехода гранулированного продукта с замороженной и связанной влагой по сигналу датчика 24 регистрируется регистратором 25, передается дифференциатор 33 и через блок сравнения 34 сравнивается с датчиком 36, откуда сигнал через исполнительный механизм 37 через реостат изменяет напряжение на нагревателе 20. Тем самым изменяется температура инертного газа на входе через пористые вставки 17 в основание камеры 1. Consider a possible case of increasing the residual pressure in the chamber 1 over the granular product layer H, which is detected by the sensor 21 in the recorder 28. In this case, the temperature at the boundary of the free and bound moisture removal zone increases, the temperature recorded by the sensor 24 in the recorder 25. The signal from the recorder 28 to the input of the differentiator 30, then to the comparison unit 31 and compared in the setter 35 with the value and the desired value goes to the converter 32, where it reduces the level of microwave heating, thereby reducing intensively the freezing of free moisture in the layer N. At the same time, the temperature of the product at the junction of the granular product with frozen and bound moisture increases by the signal of the sensor 24, it is registered by the recorder 25, the differentiator 33 is transmitted, and through the comparison unit 34 it is compared with the sensor 36, from where the signal through the actuator 37 through the rheostat changes the voltage at the heater 20. Thereby, the temperature of the inert gas at the inlet through the porous inserts 17 into the base of the chamber 1 changes.

В случае повышения конечной влажности продукта возможно увеличение давления, регистрируемого датчиком 22, или понижение температуры, фиксируемое датчиком 26. При повышении давления сигнала с датчика 22 регистрируется регистратором 29, откуда подается в дифференциатор 30, где сравнивается с сигналом, регистрируемым датчиком 21. Разница сигналов попадает в блок сравнения 21, сравнивается с датчиком 35 и попадается в преобразователь 32, где увеличивается уровень СВЧ энергоподвод. In the case of an increase in the final humidity of the product, it is possible to increase the pressure recorded by the sensor 22, or lower the temperature detected by the sensor 26. When the pressure of the signal from the sensor 22 increases, it is registered by the recorder 29, from where it is supplied to the differentiator 30, where it is compared with the signal recorded by the sensor 21. The signal difference gets into the comparison unit 21, is compared with the sensor 35 and gets into the converter 32, where the level of microwave energy supply increases.

Понижение температуры, регистрируемое датчиком 26, подается в дифференциатор 23, вводится в блок 34, сравнивается с сигналом датчика 36 и разница сигналов подается в исполнительный механизм 37, увеличивающий напряжение на нагревателе 20 и повышающий нагрев инертного газа, подаваемого через пористые вставки 17 в камеру 1. The temperature decrease recorded by the sensor 26 is supplied to the differentiator 23, introduced into the block 34, compared with the signal of the sensor 36, and the difference in the signals is supplied to the actuator 37, which increases the voltage on the heater 20 and increases the heating of the inert gas supplied through the porous inserts 17 to the chamber 1 .

Таким образом комплекс датчиков 21, 22, 24, 26 и система регулирования поддерживает параметры ΔP, ΔTэ, ΔT на заданном уровне и позволяют получить конечный продукт высокого качества и заданной влажности из любого исходного сырья, поддающегося грануляции в вакууме. Предварительно найденные экспериментально или известные из справочных данных значения Тэ, Т3, Тк, T1 и зависимости /1/÷/3/ позволяют реализовать способ непрерывной сублимационной сушки с мощью установки, фиг.2, для любого продукта.Thus, the complex of sensors 21, 22, 24, 26 and the control system maintains the parameters ΔP, ΔT e , ΔT at a given level and allow you to get the final product of high quality and a given humidity from any feedstock that can be granulated in vacuum. Previously found experimentally or known from the reference data, the values of T e , T 3 , T k , T 1 and the dependences / 1 / ÷ / 3 / allow you to implement the method of continuous freeze drying with the power of the installation, figure 2, for any product.

Claims (1)

Способ непрерывной сублимационной сушки, включающий образование гранул и замораживание гранул капиллярно-пористого материала в вакууме, подсушку его в поле ИК-излучения до образования сухой корочки на поверхности гранул и их перемещение, отличающийся тем, что из гранул с подсушенной внешней поверхностью создают слой с непрерывно перемещающимися в нем сверху вниз гранулами, которые постоянно облучают в верхней части слоя полем СВЧ, и продувают внизу этот слой высушиваемого материала потоком инертного газа, например, аргона, при этом остаточное давление над верхней поверхностью слоя поддерживают соответствующим температуре насыщения сублимирующихся паров, равной минимальной температуре замораживания, температура в слое на одной трети высоты от верхней поверхности не превышает криоскопической температуры продукта, температуру на нижней поверхности высушиваемого слоя материала устанавливают в потоке инертного газа не выше температуры, уменьшающей его биологическую активность по характеристическому параметру при остаточном давлении водяных паров, соответствующему криоскопической температуре замораживания материала, а при перемещении гранул в слое разницу измерения давления водяных паров между верхней и нижней поверхностью слоя оставляют постоянной в процессе непрерывной сушки материала. The method of continuous freeze-drying, including the formation of granules and freezing of granules of a capillary-porous material in vacuum, drying it in the field of infrared radiation to form a dry crust on the surface of the granules and moving them, characterized in that a layer is continuously created from granules with a dried outer surface granules moving in it from top to bottom, which are constantly irradiated in the upper part of the layer with a microwave field, and blow down this layer of the material to be dried with a stream of inert gas, for example, argon, while the pressure at the top surface of the layer is maintained at the corresponding saturation temperature of sublimated vapors equal to the minimum freezing temperature, the temperature in the layer at one third of the height from the upper surface does not exceed the cryoscopic temperature of the product, the temperature on the lower surface of the dried material layer is set in an inert gas stream not higher than the temperature, reducing its biological activity in the characteristic parameter at a residual pressure of water vapor, correspondingly cryoscopic at freezing temperature of the material, and moving the granules in the layer of the pressure difference measurement of water vapor between the upper layer and the lower surface is left constant during the continuous drying material.
RU2001104042/06A 2001-02-13 2001-02-13 Method of continuous sublimation drying of thermolabile materials RU2187053C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104042/06A RU2187053C1 (en) 2001-02-13 2001-02-13 Method of continuous sublimation drying of thermolabile materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104042/06A RU2187053C1 (en) 2001-02-13 2001-02-13 Method of continuous sublimation drying of thermolabile materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2187053C1 true RU2187053C1 (en) 2002-08-10

Family

ID=20245955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001104042/06A RU2187053C1 (en) 2001-02-13 2001-02-13 Method of continuous sublimation drying of thermolabile materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187053C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005068924A1 (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Lomakina Ol Ga Gennadievna Method for restoring humidity damaged organic fibrous material and articles made of said materials
CN102062525A (en) * 2010-12-05 2011-05-18 江南大学 Negative-pressure microwave uniform spraying and drying device and application

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005068924A1 (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Lomakina Ol Ga Gennadievna Method for restoring humidity damaged organic fibrous material and articles made of said materials
CN102062525A (en) * 2010-12-05 2011-05-18 江南大学 Negative-pressure microwave uniform spraying and drying device and application
CN102062525B (en) * 2010-12-05 2012-04-18 江南大学 Negative-pressure microwave uniform spraying and drying device and application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3319344A (en) Freeze drying liquid foods
Rulkens et al. Retention of volatile compounds in freeze‐drying slabs of malto‐dextrin
RU2187053C1 (en) Method of continuous sublimation drying of thermolabile materials
US2930139A (en) Vacuum drying
JPS6336828A (en) Production of dried particulate material and vacuum freeze dryer
JPH06180181A (en) Method of preparing freeze-drying
US7038180B2 (en) Isostat for treating materials and method of removing ceramic material from metal articles using the same
Sharma et al. Influence of product thickness, chamber pressure and heating conditions on production rate of freeze-dried yoghurt
Stapley Freeze drying
RU2357166C1 (en) Vacuum heat-labile material drying device
US3304617A (en) Method and apparatus for freeze-drying foods
Lombraña Fundamentals and tendencies in freeze-drying of foods
HU183005B (en) Method and apparatus for energy spare drying of constant output particularly granular products or produces containing surface and fixed moisture
JP2703179B2 (en) Freeze drying method and vacuum heating vessel for freeze drying equipment
JPS59109764A (en) Drier for food, etc.
Liapis et al. Freeze drying of a frozen liquid in a phial
RU2278338C2 (en) Plant with composite power drive for continuous sublimation drying of thermolabile materials
US3487554A (en) Method and apparatus for dehydrating materials
Tan et al. Drying
Kerkhof et al. The effect of process conditions on aroma retention in drying liquid foods
SU564495A1 (en) Method for drying thermosensitive products
CN211020783U (en) Energy-saving freeze-drying device
JPH0440587Y2 (en)
RU2165566C1 (en) Continuous installation for freeze drying of thermolabile materials
ZARKARIAN et al. Acceleration of limited freeze‐drying in conventional dryers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060214