Установка для сублимационного высушивания биоматериалов
Авторы патента:
Использование: для регулирования температуры высушиваемого материала в технике сублимационного высушивания. Сущность изобретения: установка для сублимационного высушивания содержит поглотительную камеру, камеру охлаждения, коллектор-вымораживатель в виде трубки со штуцерами для подсоединения ампул с высушиваемым материалом и фланцем для размещения на горловине сосуда Дьюара и вакуумную систему с трубопроводами. Установка снабжена газоотводной трубкой с электронагревательным элементом и блоком управления с термодатчиком. Элемент расположен в нижней части газоотводной трубки. Газоотводная трубка размещена с зазором в трубке коллектора-вымораживателя. Электронагревательный элемент соединен с блоком управления и размещен внутри газоотводной трубки ниже уровня азота. Поглотительная камера выполнена в виде полого цилиндра с крышкой. Цилиндр закреплен на части коллектора-вымораживателя. Последняя размещена в полости сосуда Дьюара и выполнена перфорированной. Термодатчик соединен с блоком управления и установлен в камере охлаждения, соединенной трубопроводом с газоотводной трубкой . В полом цилиндре установки может быть установлена дополнительная газоотводная трубка с электронагревательным элементом. Он соединен с вторым блоком управления, к которому подсоединен термодатчик, установленный в камере охлаждения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к технике сублимационного высушивания и может быть использовано в микробиологической и других отраслях промышленности для высушивания культур микроорганизмов.
Известны устройства [1] [2] для высушивания биоматериалов в вакууме при низких температурах, содержащие цилиндр с силикагелем, помещенный в сосуд Дьюара, на горловине которого установлена сушильная камера. Внутри нее расположена холодильная камера, в которой размещаются ампулы с высушиваемым материалом. В этих устройствах необходимо производить регенерацию адсорбента после каждого цикла высушивания. Кроме того отсутствует возможность регулирования температуры материала во время замораживания и высушивания. Известна также установка [3] для сублимационного высушивания, содержащая поглотительную камеру, выполненную в виде герметично закрывающегося цилиндра к боковой стенке которого прикреплен трубчатый коллектор к которому в свою очередь присоединяются гребенки с ампулами, содержащими высушиваемый материал и трубопровод, соединяющий систему с вакуум-насосом. Под коллектором установлена камера охлаждения. Поглотительная камера наполняется гипсом, который поглощает пары воды, удаляемой из материала в процессе высушивания. Температура материала в процессе высушивания регулируется вручную, путем добавления сухого льда в камеру охлаждения. Недостатком этой установки является необходимость регенерации гипса после каждого цикла высушивания и невозможность автоматического регулирования температуры материала во время высушивания. Задачей которую решает предлагаемая установка, является регулирование температуры высушиваемого материала и конденсатора-вымораживателя в автоматическом режиме, а также упрощение обслуживания установки. Для решения этой задачи в установке для сублимационного высушивания биоматериалов, содержащей поглотительную камеру, камеру охлаждения, коллектор-вы- мораживатель, выполненный в виде трубки со штуцерами для подсоединения ампул с высушиваемым материалом и фланцем для размещения на горловине сосуда Дьюара, и вакуумную систему с трубопроводами, внутри коллектора-вымораживателя размещена с зазором газоотводная трубка с электронагревательным элементом, размещенным в ее нижней части, и блоком управления с термодатчиком, причем электронагревательный элемент расположен внутри газоотводной трубки ниже уровня азота и соединен с блоком управления. Поглотительная камера выполнена в виде полого цилиндра с крышкой, герметично закрепленного на части коллектора вымораживателя, выполненной перфорированной. Термодатчик соединен с блоком управления и установлен в камере охлаждения, соединенной трубопроводом с газоотводной трубкой. Для раздельного регулирования температуры в коллекторе-вымораживателе и в камере охлаждения в предлагаемой установке, кроме того, в полом цилиндре установлена дополнительная газоотводная трубка с электронагревательным элементом в нижней части, соединенным со вторым блоком управления, соединенным в свою очередь с термодатчиком, установленным в камере охлаждения. Первый блок управления соединен с термодатчиком, установленным в газоотводной трубке, размещенной в коллекторе-вымораживателе. На фиг. 1 представлена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 установка с дополнительной газоотводной трубкой, общий вид. Установка для сублимационного высушивания (фиг. 1) содержит коллектор-вымораживатель, выполненный в виде трубки 1, снабженной в коллекторной части штуцерами 2 для подсоединения ампул 3 с биоматериалом, а в погружной части фланцем 4, установленным через прокладку 5 на горловине сосуда Дьюара 6. Внутри трубки 1 по всей ее длине с зазором установлена газоотводная трубка 7. К погружной части трубки 1, размещаемой внутри сосуда Дьюара 6, герметично прикреплена поглотительная камера, выполненная в виде полого закрытого сверху и снизу цилиндра 8. В крышке 9 цилиндра выполнено отверстие, в которое вставлен трубопровод 10, соединяющийся трубопроводом 11 с вакуум-насосом 12. Часть трубки 1, находящаяся в полом цилиндре 8, выполнена перфорированной. В нижней части газоотводной трубки 7 ниже уровня азота в сосуде Дьюара 6 размещен электронагревательный элемент 13, соединенный проводом 14, проходящим внутри газоотводной трубки 7, с блоком управления 15. В камере охлаждения 16, располагаемой под коллекторной частью трубки 1, установлен термодатчик 17, соединенный с блоком управления 15. Газоотводная трубка 7 соединена с камерой охлаждения 16 трубопроводом 18. Установка, показанная на фиг. 2, снабжена дополнительной газоотводной трубкой 19, установленной в полом цилиндре 8. В нижней части газоотводной трубки 19 имеется электронагревательный элемент 20, соединенный с блоком управления 21. В камере охлаждения 16 установлен термодатчик 22, соединенный с блоком управления 21. Газоотводная трубка 19 соединена с камерой охлаждения 16. Термодатчик 17 установлен в газоотводной трубке 7, выход из которой открыт. Термодатчик 17 соединен с блоком управления 15. Установка (фиг. 1) работает следующим образом. Погружная часть трубки 1 коллектора-вымораживателя опускается в сосуд Дьюара 6, предварительно заполненный жидким азотом, при этом фланец 4 через прокладку 5 устанавливается на горловине сосуда Дьюара. Ампулы 3 с высушиваемым материалом подсоединяются к штуцерам 2. Газоотводная трубка 7 соединяется трубопроводом 18 с камерой охлаждения 16, устанавливаемой под коллекторной частью трубки 1 таким образом, чтобы ампулы 3 разместились в камере 16 охлаждения. На блоке управления 15 задается температура замораживания в камере 16. Для достижения требуемой температуры блок управления 15 включает электронагревательный элемент 13. Азот кипит в газоотводной трубке 7, образующиеся пары поступают в камеру охлаждения 16. При этом охлаждаются ампулы 3, а также поверхность газоотводной трубки 7, которая в результате является и вымораживателем. После достижения заданной температуры в камере охлаждения 16 блок 15 отключает электронагревательный элемент. Кипение азота прекращается. При повышении температуры в камере 16 цикл повторяется. После окончания замораживания включается вакуумный насос 12, клапан на трубопроводе 11 открывается, начинается процесс высушивания. По окончании высушивания ампулы с сухим материалом запаиваются. В установке (фиг. 2) на блоке 15 управления задается температура на выходе газоотводной трубки 7 в коллекторе-вы- мораживателе, а на блоке 21 управления температура в камере охлаждения 16. При этом осуществляется независимое регулирование температуры как в камере охлаждения, так и в коллекторе-вымораживателе. В сравнении с известными устройствами в предлагаемой установке возможно регулирование температуры коллектора-вымо- раживателя и камеры охлаждения в широком интервале (от комнатной температуры до минус 190оС) и автоматическое поддержание заданной температуры с высокой точностью. Расположение газоотводной трубки внутри коллектора для присоединения ампул позволило максимально сократить расстояние между поверхностями сублимации и десублимации, благодаря чему сокращается время высушивания. Размещение электронагревательного элемента внутри газоотводной трубки позволяет производить отбор паров азота для охлаждения внешней камеры без создания избыточного давления в сосуде Дьюара, что повышает безопасность эксплуатации и упрощает обслуживание установки.Формула изобретения
1. УСТАНОВКА ДЛЯ СУБЛИМАЦИОННОГО ВЫСУШИВАНИЯ БИОМАТЕРИАЛОВ, содержащая поглотительную камеру, камеру охлаждения, коллектор-вымораживатель в виде трубки со щтуцерами для подсоединения ампул с высушиваемым материалом и фланцем для размещения на горловине сосуда Дьюара и вакуумную систему с трубопроводами, отличающаяся тем, что установка снабжена газоотводной трубкой с электронагревательным элементом, размещенным в ее нижней части, и блоком управления с термодатчиком, причем газоотводная трубка размещена с зазором в трубке коллектора-вымораживателя, электронагревательный элемент соединен с блоком управления и размещен внутри газоотводной трубки ниже уровня азота, а поглотительная камера выполнена в виде полого цилиндра с крышкой, герметично закрепленного на части коллектора-вымораживателя, которая размещена в полости сосуда Дьюара и выполнена перфорированной, термодатчик соединен с блоком управления и установлен в камере охлаждения, соединенной трубопроводом с газоотводной трубкой. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в полом цилиндре установлена дополнительная газоотводная трубка с электронагревательным элементом, соединенным с вторым блоком управления, к которому подсоединен термодатчик, установленный в камере охлаждения, соединенной с дополнительной газоотводной трубкой, а первый блок управления соединен с термодатчиком и электронагревательным элементом, установленными в газоотводной трубке, размещенной в трубке коллектора-вымораживателя.
Похожие патенты:
Способ контактной сушки микроорганизмов // 2008589
Изобретение относится к технологии производства препаратов, а именно к производству сухих микробных препаратов
Способ сушки термочувствительных материалов // 1665207
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам сушки семян сельскохозяйственных культур
Сушилка для листовых материалов // 1638500
Изобретение относится к технике сушки , может быть использовано для сушки длиномерных тканых и нетканых материалов, а также печатных плат и позволяет интенсифицировать процесс сушки
Способ сушки термолабильных материалов // 1605664
Изобретение относится к области сушки сухих термолабильных материалов и может быть использовано в медицинской, микробиологической, фармацевтической и пищевой промышленности
Изобретение относится к технике концентрирования различных веществ и может быть использовано для концентрирования жидких пищевых продуктов при положительных температурах, например, от 0 до 10°С
Способ сушки материалов // 1539480
Изобретение относится к технике сушки с помощью сорбентов и позволяет повысить экономичность и расширить технологические возможности
Обезвоживающий материал для эксикатора // 1511554
Изобретение относится к материалам, используемым в процессах обезвоживания, может быть использовано в химической и пищевой промышленности и позволяет повысить влагоемкость и продолжительность службы материала при ускорении процесса обезвоживания
Способ удаления влаги с изделий // 1506245
Изобретение относится к технологии удаления влаги с поверхности изделий и модет быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности, например, при подготовке металлической поверхности перед нанесением покрытий
Изобретение относится к области реставрации музейных экспонатов и может быть использовано при восстановлении изделий из органических материалов, таких как книги, одежда, чучела, мебель и т.п
Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса
Способ сушки термочувствительных продуктов // 2176769
Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к получению препаратов для профилактики и лечения дисбактериозов человека и сельскохозяйственных животных
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ комбинированного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов, содержащих действующие вещества в жидкой фазе, осуществляемый в несколько этапов, отличающийся тем, что жидкую фазу с активным веществом из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем в соотношении 1:3-1:22, обезвоживают первоначально при атмосферном давлении и затем смешиванием с влагоемким сорбентом с остаточной влажностью менее 1% и при необходимости досушивают
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ получения высокодисперсных биологически активных материалов, содержащих действующие вещества, характеризующийся тем, что жидкость с биологически активными действующими веществами диспергируют до микрокапельного состояния в слое сухого высокодисперсного инертного гидрофобного аэросила в соотношении от 10:1,5 до 10:6, в результате чего образуются микрокапли жидкости, окруженные частицами гидрофобного аэросила и имеющие вид порошка, которые, при необходимости, высушивают технологически приемлемым методом
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ сублимационного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов, находящихся в микрокапельном состоянии, характеризующийся тем, что микрокапельный порошок замораживают при температуре от -35°С до -45°С в течение от 1,5 до 8 часов, а затем обезвоживают
Способ сушки биологических материалов // 2043587
Изобретение относится к сушке биологического материала без применения тепла посредством контакта с сорбирующими телами путем перемешивания сорбирующих веществ, а именно способом, основанным на контактном обезвоживании биологических суспензий при смешивании с твердым сорбентом
Способ сушки биологических материалов // 2044239
Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к высушиванию биологически активных материалов, и может быть использовано в медицине и ветеринарии для получения сухих иммунобиологических и лекарственных препаратов, в пищевой промышленности и сельском хозяйстве
Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для обезвоживания мелких классов рудных и нерудных материалов, в том числе твердых горючих ископаемых (уголь, торф и др.) крупностью 0-6 мм. Установка для обезвоживания мелких классов рудных и нерудных материалов содержит устройство для подачи влажного материала, устройство для подачи сорбента, устройство для смешивания влажного материала с сорбентом с внутренним ротором, устройство для отделения обезвоженного материала от сорбента, устройство для регенерации сорбента. Внутренний ротор устройства для смешивания влажного материала с сорбентом выполнен в виде вала с закрепленными на нем инструментами для перемешивания материала с сорбентом и перемещения смеси с образованием последовательно размещенных вдоль оси зон. В зоне подачи и рыхления влажного материала на валу закреплены инструменты в виде стержней или ножей, расположенных параллельно друг другу, в зоне подачи сорбента на валу закреплены инструменты также в виде стержней или ножей, расположенных по спирали. Зона перемешивания сорбента с материалом состоит из двух частей, в первой из которых на валу закреплены инструменты в виде лопаток, расположенных по спирали, а во второй части и в зоне разгрузки на валу закреплены инструменты в виде двух ленточных шнеков, один - с большим радиусом витка, закрученный с возможностью перемещения смеси к зоне разгрузки, и второй - с меньшим радиусом, закрученный в противоположном направлении с возможностью перемещения смеси противотоком. В зоне противотока на валу закреплен инструмент в виде короткого ленточного шнека, закрученного с возможностью направления смеси в сторону зоны разгрузки. Технический результат: эффективное обезвоживание материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
