Martin Christ Epsilon 2-6D LSCplus - Handbuch (Seite 18)

Gefriertrocknungsanlage EPSILON 2-6D LSCplus
2 Aufbau und Wirkungsweise
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Version 10/2012, Rev. 1.6 vom 16.12.2014 • sb
Originalbetriebsanleitung
Ein Vakuum verhindert also das Schmelzen des Eises bei der Zufuhr von
Energie. Wird einem eingefrorenen Produkt unter Vakuum Wärmeenergie
zugeführt, wird auch hier das Auftauen des Produktes verhindert und der
enthaltene Wasseranteil als Wasserdampf freigesetzt.
Abb. 10 Dampfdruckkurve über Eis
Aus physikalischer Sicht erfolgt die Gefriertrocknung in drei Phasen (siehe
folgende Abbildung):
(1) Gefrieren: Das zu trocknende Produkt wird zunächst unter
Atmosphärendruck eingefroren. Dies kann entweder direkt in der
Gefriertrocknungsanlage oder in einem separaten Gefrierschrank erfolgen.
Die Einfriertemperatur sollte ca. 10°C unter dem Erstarrungspunkt des
Produktes liegen.
(2) Evakuieren: Ist das Produkt tief genug eingefroren, wird die
Vakuumpumpe zugeschaltet. Der Druck in der Trocknungskammer wird
gemäß Dampfdruckkurve über Eis auf den der Einfriertemperatur
entsprechenden Wert gesenkt.
(3) Sublimieren: Dem Produkt wird Wärmeenergie zugeführt. Der
Sublimationsprozess wird in Gang gesetzt. Durch die zugeführte Energie
geht der Wasseranteil im Produkt in Wasserdampf über. Da der
Eiskondensator sehr viel kälter ist als das zu trocknende Gut, ist der
Dampfdruck dort deutlich geringer als über dem Produkt. Der aus dem
Produkt austretende Wasserdampf strömt daher zum Eiskondensator, wo
er sich an den Kondensatorschlangen niederschlägt.
Sobald dem Produkt während der Haupttrocknungsphase das freie Wasser
entzogen wurde, wird unter möglichst niedrigem Enddruck und höheren
Temperaturen auch noch das in Spuren enthaltene gebundene Wasser
entfernt. Dies geschieht durch Desorption. Diese Trocknungsphase wird
als Nachtrocknung bezeichnet.
6,11 mbar
0,37 mbar
-30°C
B
A
Temperatur (°C)
Druck
(mbar)
S
ch
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Tripelpunkt
FEST
FLÜSSIG
GASFÖRMIG
Dam
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kurv
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schmelzen verdampfen
sublimieren