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Gefriertrocknungsanlage Beta 1-8 LSCplus
Gefriertrocknungsanlage Beta 2-8 LSCplus
2 Aufbau und Wirkungsweise
2.2.2
Ablauf eines Gefriertrocknungsprozesses
2.2.2.1
Vorbereitung
2.2.2.2
Gefrieren
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Die Grundkomponenten einer Gefriertrocknungsanlage sind:
•
Vakuum-Trocknungskammer mit Temperiereinrichtung zum Zuführen
von Wärmeenergie,
•
Vakuumpumpe zur Erzeugung eines Vakuums in der Trocknungs-
kammer,
•
Eiskondensator zum Binden des aus dem Produkt ausgetretenen
Wasserdampfs.
Die Eiskondensatorkammer muss sauber und trocken sein. Wasserrück-
stände vom vorhergehenden Trocknungsprozess müssen entfernt werden.
Medienablaufventil und Belüftungsventil müssen geschlossen sein.
Bei Anlagen, die mit dem Drucksteuerventil ausgerüstet sind (Standard bei
Anlagen mit LSCplus- oder LSCbasic-Steuerung), sollte die Vakuumpumpe
eine Warmlaufphase ("Warm-up") von mind. 15 Minuten vor dem Beginn
der Haupttrocknung durchlaufen. Die Vakuumpumpe wird dann erst mit
kondensierbaren Gasen belastet, wenn die Betriebstemperatur erreicht ist.
So kann ihre Lebensdauer verlängert werden.
Gleichzeitig wird der Eiskondensator vorgekühlt ("Cool down"). Die Eis-
kondensatortemperatur hat keinen Einfluss auf die Produkttemperatur; der
Eiskondensator dient ausschließlich zum Binden des freigesetzten Wasser-
dampfs.
Das zu trocknende Produkt wird zunächst eingefroren. Dies kann entweder
direkt in der Gefriertrocknungsanlage oder in einem separaten Gefrier-
schrank erfolgen. Besonders bei geringen Füllmengen ist es zweckmäßig,
die Stellflächen ebenfalls vorzukühlen, um ein Antauen während der Eva-
kuierung zu vermeiden.
Man unterscheidet zwei grundsätzlich verschiedene Strukturen der ge-
frorenen Materialien:
•
kristalline Strukturen mit eindeutig abgrenzbaren Eiskristallen
•
amorphe Strukturen, bei der keinerlei Kristallgrenzen vorhanden sind
(z.B. Glas)
Der überwiegende Teil der zu trocknenden Produkte entspricht der
kristallinen Form.
Beim Einfrieren solcher Produkte ist zu beachten, dass zu tiefes und zu
schnelles Einfrieren zu kleineren Eiskristallen führt, die sich negativ auf die
Dauer des Trocknungsprozess auswirken.
Für jedes zu trocknende Produkt muss vorher der Erstarrungspunkt be-
stimmt werden. An diesem Punkt ist das im Produkt enthaltene Wasser
vollständig kristallisiert. Für einen optimalen Ablauf der Gefriertrocknung
sollte die Produkttemperatur ca. 10°C unter dem Erstarrungspunkt liegen.
Eine Schichtstärke des Produktes von 1 - 2 cm sollte nicht überschritten
werden, da sonst die Trocknungsdauer ungünstig beeinflusst wird. Sollen
Flüssigkeiten in einer Schicht von größer als 1 cm in Flaschen getrocknet
werden, ist das Einfrieren mit einer Shell- oder Spin-Freezing-Vorrichtung
in einem Kühlbad (siehe Abbildung) empfehlenswert. Durch die Zentrifugal-
Version 04/2013, Rev. 2.6 vom 14.09.2018 • sb
Originalbetriebsanleitung
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