Wirbelschichttrockner

- Nov 28, 2019-

Wirbelschichttrockner

Wirbelschichttrockner (auch Wirbelschichttrockner genannt) sind eine Art von Ausrüstung, die in der pharmazeutischen Industrie in großem Umfang eingesetzt wird, um den Feuchtigkeitsgehalt von pharmazeutischen Pulvern und Granulaten zu verringern. Die Ausrüstung arbeitet nach dem Prinzip der Fluidisierung der Ausgangsmaterialien. Beim Fluidisierungsprozess wird heiße Luft mit hohem Druck durch ein perforiertes Bett aus feuchten festen Partikeln eingeleitet. Die feuchten Feststoffe werden vom Boden abgehoben und in einem Luftstrom (fluidisierter Zustand) suspendiert. Die Wärmeübertragung erfolgt durch direkten Kontakt zwischen dem feuchten Feststoff und den heißen Gasen. Die verdampfte Flüssigkeit wird von den Trocknungsgasen mitgerissen. Manchmal wird das Abgas, um Energie zu sparen, teilweise recycelt.

111

Ein typischer Wirbelschichttrockner besteht aus folgenden Komponenten

  • Luftaufbereitungseinheit.

  • Produktbehälter.

  • Auspufffilter.

  • Abgasgebläse.

  • Schalttafel.

  • Luftverteilungsplatte.

  • Sprühdüse.

  • Lösung liefern.

Die Wahl des Verteilers während des Trocknungsprozesses verhindert neben der Gewährleistung einer gleichmäßigen und stabilen Fluidisierung auch

  1. Schlechte Fluidisierungsqualität der Feststoffe in bestimmten Regionen des Wirbelschichttrockners.

  2. Verstopfen von verteilerperforierten Löchern.

  3. Feststoffe fallen nicht in die Windbox oder die Gaskammer unter dem Fließbett.

Die Druckverluste am Verteiler müssen hoch genug sein, um eine gute und gleichmäßige Fluidisierung zu gewährleisten.


In Wirbelschichttrocknern zu regelnde Parameter (System)

Um den Betrieb, die Effizienz und die Reproduzierbarkeit eines Wirbelschichttrockners zu verbessern, müssen einige Parameter gesteuert werden. Diese Parameter sind in folgende Kategorien unterteilt:

  • Geräteparameter: Die vom Gerät gesteuerten.

  • Prozessparameter: Die vom Prozess gesteuerten.

  • Produktparameter: Die vom Produkt kontrollierten.


Geräte- / Ausstattungsparameter

  • Position der Luftverteilungsplatte: Dieser Parameter beeinflusst das Muster.

  • Form des Instruments: Das ringförmige Design ergibt ein besseres Produkt.

  • Düsenhöhe: Beim Einsatz eines Wirbelschichttrockners als Beschichtungsmaschine spielt die Düsenhöhe eine entscheidende Rolle. Die zerstäubte Beschichtungslösung sollte nicht getrocknet werden, bevor sie die Tablettenoberfläche erreicht.


Prozess- / Betriebsparameter

  • Temperatur: Eine erhöhte Temperatur führt zu einer erhöhten Feuchtigkeitsdiffusionsfähigkeit und damit zu einer erhöhten Trocknungsrate und einer verringerten Trocknungszeit. Die Art des Materials spielt bei der Wahl der Betriebstemperatur eine wichtige Rolle.

  • Luftfeuchtigkeit: Eine schnellere Trocknung wird erreicht, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Einlassluft auf einem Minimum gehalten wird.

  • Luftdurchsatz / Gasgeschwindigkeit: Eine Erhöhung der Gasgeschwindigkeit erhöht die Trocknungsrate, sollte jedoch auf einer optimierten Rate gehalten werden (nicht zu schnell oder zu langsam). Die Gasgeschwindigkeit hat keinen Einfluss auf Partikel mit hohem inneren Widerstand gegen Feuchtigkeitsübertragung.


Produktparameter

  • Feuchtigkeitsgehalt des Aufgabegutes.

  • Vorschub / Losgröße.

  • Produktfeuchtigkeitsgehalt.

  • Partikelgröße, Form und Durchmesser.


Arten von Wirbelschichttrocknern

Es gibt verschiedene Arten von Wirbelschichttrocknern, und die Kenntnis der spezifischen Eigenschaften dieser verschiedenen Arten ermöglicht es einem, eine logische und kostengünstige Auswahl von Wirbelschichttrocknern für einen Trocknungsvorgang zu treffen. In vielen Fällen können mehrere unterschiedliche Typen bei gleichen Kosten eine ähnliche Leistung erbringen. Es sollte auch beachtet werden, dass nicht alle modifizierten Wirbelschichttrockner in Bezug auf Produktqualität, Energieeffizienz oder Arzneimittelleistung notwendigerweise besser sind als die herkömmlichen Trockner.

Conventional-fluidized-dryers

Konventionelle Wirbelschichttrockner

Herkömmliche Fließbetttrockner umfassen:

  • Batch-Wirbelschichttrockner.

  • Halbkontinuierliche Wirbelschichttrockner.

  • Gut gemischte, kontinuierliche Wirbelschichttrockner.

  • Plug Flow Wirbelschichttrockner.


Modifizierte Wirbelschichttrockner

Verschiedene Arten von modifizierten Wirbelschichttrocknern wurden entwickelt und in vielen industriellen Prozessen angewendet, um einige der Probleme zu überwinden, die bei der Verwendung herkömmlicher Wirbelschichttrockner und für einen Trocknungsprozess auftreten. Sie umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein;

  • Hybrid-Wirbelschichttrockner

  • Pulsierende Wirbelschichttrockner

  • Wirbelschichttrockner mit eingetauchtem Wärmeaustausch.

  • Mechanisch unterstützter Wirbelschichttrockner.

  • Vibrationswirbelschichttrockner.

  • Wirbelbetttrockner / Wirbelwirbelwirbelmaschinen.

  • Wirbelschichttrockner aus inerten Partikeln.

  • Spritzbett Trockner.

  • Wirbelschichttrockner im Umlauf.

  • Wirbelschichttrockner.

  • Überhitzter Dampf-Wirbelschichttrockner.

  • Wirbelschicht-Gefriertrockner.

  • Wärmepumpen-Wirbelschichttrockner.

Es ist zu beachten, dass nicht alle modifizierten Wirbelschichttrockner unbedingt besser sind als die herkömmlichen Trockner
in Bezug auf Produktqualität oder Energieeffizienz oder Trocknungsleistung.


Vorteile des Wirbelschichttrockners

  • Hohe Feuchtigkeitsentfernungsraten aufgrund der hervorragenden Gaspartikelkonstante, die zu hohen Wärme- und Stoffaustauschraten führt.

  • Ein hoher thermischer Wirkungsgrad wird üblicherweise erreicht, wenn ein Teil der Wärmeenergie zum Trocknen vom internen Wärmetauscher geliefert wird

  • Geringere Kapital- und Wartungskosten

  • Verkürzte Kontaktzeit zum Trocknen.

  • Einfache Kontrolle.