head_writing logo

Applikationsbeispiel
LAUDA Prozesskühlanlage in Kombination mit einem Gefriertrockner

Während Lebensmittel die mengenmäßig bedeutendste Anwendung für Gefriertrocknung darstellen, erfordern Biotech- und Pharmaprodukte, z. B. Impfstoffe, Geräte und Anlagen, die höchsten Qualitätsstandards. Gefriertrocknung ist ein wichtiger Prozess, der besonders im Pharmabereich hohe Ansprüche an das Heiz-und Kühlsystem stellt. Gefriertrocknung wird für mehr als 30 verschiedene Substanzkategorien bzw. Materialien genutzt, wobei der Einsatz im Pharmabereich und in der Biotechnologie sowie die Haltbarmachung von Lebensmitteln die bedeutendsten Märkte sind.

Um die Produkte in der Pharmaanwendung konstant bei -60 °C zu trocknen, muss tatsächlich geheizt werden. Nur so kann der Flüssigkeit im Produkt die nötige Verdampfungsenergie zugeführt werden. Der Prozess läuft unter Vakuumbedingungen ab, daher verdampft das Lösungsmittel bei extrem tiefer Temperatur. Der Dampf muss ständig abgefangen werden, sonst stellt sich ein Gleichgewicht ein und der Verdampfungsprozess kommt zum Stillstand. Hierzu wird an anderer Stelle kräftig gekühlt – in den Eiskondensatoren sorgt das Kältesystem für kryogene Temperatur, die bei -70 °C liegen kann. Der Dampf schlägt sich als Eis nieder und das Lösungsmittel wird praktisch ausgefroren.

Das Temperieren von Gefriertrocknungsprozessen ist komplex und anspruchsvoll. Da es sich um schwere Vakuumkammern handelt, wird auch beim Herunterkühlen vor dem Evakuieren viel Kälteenergie benötigt. Eiskondensatoren werden oft mit Direktverdampfern (DV) oder auch indirekt über Zweikreiskaskaden (SUK) und/oder in Kombination mit flüssigem Stickstoff-Wärmetauscher (KP) realisiert. LAUDA bietet die passende Konfiguration für die jeweiligen Prozesse.

Anwendungsbeispiel:

- Temperierprozess bei der Gefriertrocknung




Zum Thema Gefriertrocknung
Die Gefriertrocknung oder Lyophilisation ist die produktschonendste Methode, Materialien zu trocknen. Das physikalische Phänomen der Sublimation bedeutet, einen direkten Übergang vom festen in den dampfförmigen Zustand unter Umgehung des flüssigen Aggregatzustandes. Das gefrorene Produkt wird somit unter Vakuum getrocknet, ohne aufzutauen. Das Verfahren bietet ein weites Feld von Anwendungsmöglichkeiten. Insbesondere temperaturempfindliche Produkte müssen nahe am Gefrierpunkt (Schmelzpunkt) getrocknet werden.

Da sich die Pharmaprodukte oder Lebensmittel direkt innerhalb der Gefriertrocknungskammern befinden, unterliegen diese Anlagen einer strengen Validierung. Nach jeder Charge muss ein Sterilisationsprozess folgen. Neben Materialverträglichkeit muss auch die Oberflächenbeschaffenheit höchsten Reinheitsanforderungen entsprechen. Natürlich gehört auch die Temperaturführung zu den wichtigen Größen einer erfolgreichen Validierung.


Höhere Effizienz bei niedrigem Anschaffungspreis
LAUDA Kältesysteme vom Typ DV sind die minimalen Lösungen unter den Prozesskühlanlagen. Durch direkte Verdampfung im unmittelbaren Anwendungsbereich werden unnötige Energieverluste durch Pumpe und Wärmeübergänge vermieden.

Ergebnis: Hohe Effizienz bei niedrigem Anschaffungspreis


Prozesskühlanlage DV 400 W

Anwendung1



Beispiel einer Prozesskühlanlage DV, ausgearbeitet mit dem LAUDA Modulkonfigurator.

Anwendung1
Für Großansicht bitte hier klicken



Beispiel

Beispiel

Beispiel

Beispiel

LINKS UND REFERENZEN: