Распылительные сушилки

Распылительные сушилки для лаборатории

Лабораторная распылительная сушилка — это компактное устройство, в котором жидкость распыляется на мельчайшие капли, а затем высушивается в потоке горячего воздуха за 1–10 секунд. Такой малый срок воздействия (1,0–1,5 секунды) позволяет обрабатывать даже термочувствительные вещества без их разложения.

Основные компоненты:
• Распылительное устройство (форсунка или центробежный диск) — для дробления жидкости на мельчайшие капли
• Сушильная камера (башня) из боросиликатного стекла или нержавеющей стали SUS304 — для испарения влаги из распыленного продукта
• Циклонный сепаратор — для отделения высушенных частиц порошка из воздушного потока
• Приемная ёмкость (колба) для сбора готового порошка
• Система нагрева воздуха с PID-контроллером — нагрев до 300°C с точностью ±1°C
• Перистальтический насос для дозированной подачи жидкости со скоростью 10–100 мл/мин
• Выхлопной вентилятор и рукавные фильтры для очистки отходящего воздуха

Рабочие параметры лабораторных моделей:
• Производительность по испарению: от 1 до 5 кг/ч воды
• Минимальный объем пробы: от 30 до 50 мл
• Диапазон размеров получаемых частиц: от 200 нм до 100 мкм в зависимости от типа распылителя
• Сжатый воздух: 200–800 л/ч при давлении 5–8 бар
• Мощность нагревателей: 2–3 кВт

Распылительная сушилка предназначена для получения сухих порошков из жидких материалов с сохранением их свойств и биологической активности. Процесс позволяет испарить до 98% воды из исходного продукта за время от 1 до 10 секунд.

Основные операции:
• Химический синтез и катализ — получение катализаторов в порошкообразной форме с увеличенной удельной поверхностью и реакционной способностью; сушка восков, чистящих средств и сельскохозяйственных химикатов; производство керамики, ферритов и промышленных химикатов;
• Инкапсуляция активных ингредиентов — заключение действующих веществ (витаминов, лекарственных субстанций, нутрицевтиков) в защитную оболочку для повышения стабильности и направленной доставки;
• Производство сыпучих материалов и порошков — прямое превращение жидких продуктов (суспензий, эмульсий, растворов) в готовые порошки с заданными свойствами, исключая необходимость последующего измельчения, фильтрации или иной дообработки конечного продукта;
• Стандартизация и масштабирование процесса — отработка технологических параметров сушки в лабораторном масштабе с последующим переносом на пилотные и промышленные установки при сохранении качества готового продукта.

Сферы применения и отрасли:
• Фармацевтическая промышленность и биофармацевтика — производство сухих порошков для ингаляций (аэрозолей), твёрдых лекарственных форм (таблетки, капсулы) и систем контролируемого высвобождения; инкапсуляция активных фармацевтических ингредиентов (АФИ), витаминов и нутрицевтиков для улучшения стабильности и направленной доставки; высушивание антибиотиков, пептидов, белков и биологически активных веществ с сохранением их эффективности и свойств;
• Пищевая промышленность и производство напитков — превращение жидких ингредиентов в порошкообразные продукты: сухое молоко, сливки, кофе, чай, яичный порошок, соевый соус, гидролизаты белка, дрожжевой экстракт, крахмалы, ароматизаторы и специи, продукты быстрого приготовления, детские смеси и многое другое;
• Химическая промышленность и материаловедение — производство катализаторов, пигментов, красителей, ферритов, керамики, полимеров, наноматериалов, сельскохозяйственных химикатов;
• Биотехнологии и биохимия — сушка ферментов, микроорганизмов (лактобациллы, бифидобактерии), дрожжей, биопестицидов, экстрактов и других термочувствительных биообъектов с сохранением их жизнеспособности и ферментативной активности;
• Экология и переработка отходов — обработка и стабилизация осадков сточных вод, концентрирование проб для анализа, высушивание промышленных побочных продуктов;
• Производство косметики и парфюмерии — сушка косметических экстрактов, растительных компонентов и ароматических веществ.

Типы лабораторий, где используется оборудование:
• Научно-исследовательские лаборатории (R&D) пищевых и фармацевтических компаний — отработка состава, подбор режимов сушки, создание рецептур новых продуктов, инкапсуляция активных компонентов; выпуск лабораторных партий для органолептической оценки и доклинических испытаний;
• Химические и материаловедческие лаборатории — синтез и подготовка порошков катализаторов, полимеров, пигментов, наночастиц с контролируемыми свойствами;
• Контрольно-аналитические лаборатории (QC) — подготовка проб для элементного анализа (ВЭЖХ, ИСП-МС, ГХ-МС), где требуется удаление растворителя и концентрирование целевого компонента перед анализом;
• Биотехнологические и биохимические лаборатории — стабилизация микроорганизмов, ферментов и экстрактов, подготовка образцов для биологических исследований;
• Центры коллективного пользования и университетские лаборатории — предоставление доступа к оборудованию сторонним организациям; обучение студентов и младшего персонала технологии распылительной сушки.

Правила использования лабораторной распылительной сушилки:

1) Подготовка к работе
• Осмотр оборудования — установить прибор на устойчивой, чистой поверхности вдали от сильных магнитных полей, источников вибрации и коррозионных газов; проверить герметичность соединений всех патрубков, отсутствие смещений и люфта;
• Подготовка образца — полностью растворить или гомогенизировать целевой компонент в подходящем растворителе (вода, этанол, смесевые растворители); раствор не должен содержать посторонних включений и крупных агломератов;
• Персональная защита — использовать защитные очки, хлопчатобумажные/нитриловые перчатки, при работе с летучими и токсичными веществами — средства защиты органов дыхания и лабораторный халат.

2) Настройка параметров
• Установка контроллеров — настроить следующие параметры в соответствии со свойствами образца и желаемыми характеристиками продукта:
• Температура на входе в камеру: 100—240°C (возможны кратковременные увеличения до 300°C для отдельных химически стабильных композиций);
• Скорость подачи жидкости («перистальтика»): от 10 до 100 мл/мин;
• Частота вращения или давление распылителя: 10000–30000 об/мин для центробежной форсунки, до 0,5 МПа для двухжидкостной;
• Степень создаваемого разрежения (вентилятор): устанавливается в диапазоне 50-100% от максимума.

3) Запуск и контроль процесса
• Прогрев системы — включить вентилятор и нагреватели, дождаться достижения стабильной температуры по показаниям датчиков на входе и выходе камеры; подать сжатый воздух на распылитель;
• Подача образца — запустить перистальтический насос, наблюдая за равномерностью потока через прозрачную силиконовую трубку; при появлении агломератов, взвесей или пузырьков выключить насос и выполнить фильтрацию раствора;
• Контроль процесса — отслеживать температуру горячего воздуха на входе и выходе из камеры; наблюдать за качеством распыла (визуально) и стабильностью потока частиц в циклон; при налипании влажного продукта на стенки камеры (наиболее частая проблема) пересмотреть температуру, скорость подачи и концентрацию раствора.

4) Завершение и очистка
• Остановка — по завершении подачи образца выждать 2-3 минуты для осушения остаточных частиц; отключить перистальтический насос, затем нагреватель, в последнюю очередь — выключить подачу сжатого воздуха на распылитель и вентилятор; разобрать систему и кювету сбора порошка в соответствии с SOP рабочей группы;
• Очистка оборудования — разобрать камеру сушки на составные части (камера, входной и выходной конус, дверца загрузки), доступные осадочные стенки с жёстким налётом удалять мягкой салфеткой (без абразивных чистящих средств, нарушающих полировку внутренних поверхностей);
• Регулярное обслуживание — после каждой серии опытов протирать внутреннее покрытие стеклянного конуса; каждые 100 моточасов очищать воздушный фильтр вентилятора; один раз в год проверять калибровку термодатчиков на соответствие паспортным погрешностям;
• Ведение учёта — в лабораторном журнале фиксировать: дату (дд. мм. гг), отработанные часы, факт очистки, название оператора и количество высушенного вещества (оценочно).

Рекомендуемое дополнительное оборудование:
• Анализатор остаточной влажности (титратор по Карлу Фишеру) — контроль качества готового продукта, измерение остаточной влажности порошка, влияющей на сыпучесть и срок хранения;
• Лазерный дифракционный анализатор размера частиц — контроль гранулометрического состава получаемого порошка;
• Система рециркуляции инертного газа (азота) с хладоагентом (для органических растворителей) — позволяет безопасно работать с легковоспламеняющимися и токсичными растворителями (спирты, ацетон, толуол, гексан), исключая контакт с кислородом воздуха;
• Установка регенерации органических растворителей для замкнутого использования реагентов внутри изолированной системы и значительного снижения эксплуатационных расходов;
• Дополнительные сменные сопла (форсунки) с разным диаметром отверстий (от 0,4 мм до 2 мм) — регулировка среднего размера частиц конечного порошка (чем меньше отверстие, тем тоньше распыл и меньше размер гранул);
• Осушитель воздуха (мембранный) — снижение влажности поступающего в систему атмосферного воздуха, что особенно актуально в лабораториях с относительной влажностью окружающей среды более 60% и при работе с влагочувствительными веществами;
• Устройство для сушки в псевдоожиженном слое — дополнительный функциональный блок для получения агломерированных, гранулированных или покрытых оболочкой порошков с улучшенными физико-химическими и органолептическими свойствами конечного продукта;
• Калибратор температуры (эталонный термометр) — периодическая проверка точности встроенных датчиков на входе и выходе из сушильной камеры, обязательная при проведении валидируемых экспериментов.

Покупая лабораторные распылительные сушилки импортного и российского производства у дилера в России, компании «Лабораторное оснащение», вы получаете: гибкие условия поставок, доставку во все регионы России, гарантию производителя, сервис и обслуживание, подбор аналогов, комплектующих и самые лучшие цены!