Beim Mischen wird’s hart

Misch-Trocknungs-Reaktor für die Synthese von Pflanzenschutz-Wirkstoffen

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25.11.2016 Ein Misch-Trocknungs-Reaktor, den Amixon für einen Hersteller von Pflanzenschutzmitteln entwickelte, kann Substanzen unterschiedlichster Konsistenz verarbeiten. Insbesondere mit Hinblick auf differierende Füllgrade ist der hier beschriebene Reaktor besonders flexibel einsetzbar. Die Wirkstoffaufbereitung vollzieht sich in verschiedenen Synthesestufen und schließt mit einer Vakuum-Mischtrocknung ab.

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Das patentierte Sinconvex-Mischwerkzeug bewirkt eine sehr hohe Mischgüte und eine restlose Entleerung. Bild: Amixon

Das patentierte Sinconvex-Mischwerkzeug bewirkt eine sehr hohe Mischgüte und eine restlose Entleerung. Bild: Amixon

Bei der Wirkstoffsynthese in der pharmazeutischen Produktion oder bei der Herstellung von Pflanzenschutzmitteln verändert sich häufig die Konsistenz des Produktes während des Misch- und Trocknungsprozesses. Anlagen, die zudem noch verschiedene Wirkstoffe verarbeiten, müssen somit ein hohes Maß an Flexibilität aufweisen. Diese Anforderung erfüllt ein Misch-Trocknungs-Reaktor, den Amixon für einen namhaften Hersteller von Pflanzenschutzmitteln entwickelt und gefertigt hat. Die Anlage kann Mischgut mit staubiger, flockiger und pulvriger Konsistenz ebenso verarbeiten wie pastöse, schlammige und zähplastische Güter.

Pumpfähig, kaugummiähnlich, bröckelig, staubig

Dies ist besonders bei Vielzweck-Mischtrocknern wichtig, da es bei vielen Trocknungsprozessen zähplastische Phasen sicher zu durchfahren gilt. Typisch ist der Übergang von einer pumpfähigen suspendierten Masse zu einer zähplastischen, kaugummiähnlichen Substanz. Mit weiter verringertem Flüssigphasenanteil wird die Masse erst bröcklig und granulatartig, dann pulvrig stauend bis hin zu frei fließend, staubig.

Bei einem vierstufigen Syntheseprozess startet jede einzelne Stufe mit dem Auflösen der pulvrigen Basis­chemikalie in einer geeigneten Flüssigphase und schließt mit einem Trocknungsprozess im Vakuum-Kontakttrockner ab. Die vierte und letzte Synthesestufe mündet in eine Kristallisation. Hieran schließen sich mehrere Waschvorgänge an. Am Ende muss das zentrifugenfeuchte Kristallgemisch schonend getrocknet werden. Die kristalline Struktur soll hier erhalten bleiben, da Staubanteile unerwünscht sind.

Dieser konische Vakuum-Mischer kommt bei der Produktion von hochreinen Wirkstoffsubstanzen für Pflanzenschutzmittel zum Einsatz. Bild: Amixon

Dieser konische Vakuum-Mischer kommt bei der Produktion von hochreinen Wirkstoffsubstanzen für Pflanzenschutzmittel zum Einsatz. Bild: Amixon

Dabei hat der Misch-Trockner seinen Einsatz und erweist sich auch mit Blick auf die Mischverfahren als flexibel: Die Anlage eignet sich sowohl für das schonende Homogenisieren des Mischgutes als auch für intensives Desagglomerieren. Um Fremdreaktionen auszuschließen und ein gleichbleibendes Qualitätsniveau sicherzustellen, findet die letzte Trocknungsstufe im Feinvakuum bei 0,133 mbar statt.

Hochrein und gasdicht

Sofern dem Trockengut vor dem Abfüllen noch weitere Pulverkomponenten hinzuzumischen sind, geschieht das in demselben Apparat. Im Zentrum des konisch-zylindrischen Mischraumes rotiert ein Mischwerkzeug mit Helix-förmiger Außenkontur. Dieses fördert die Güter entlang der Gefäßwandung aufwärts, oben angelangt fließen die Güter im Zentrum abwärts. Der Mischtrockner-Reaktor liefert bei Füllgraden von ca. 15 bis 100 % ideale Mischgüten. Restloses Entleeren des Behälters geschieht mithilfe des patentierten Sinconvex-Mischwerkzeugs.
Der Vakuum-Mischtrockner ist in der Lage, hochreine Wirkstoffaufbereitungen herzustellen. Das Mischwerk ist nur von oben angetrieben und lässt sich vollständig beheizen. Die Wellendichtungen der Mischwerkwelle und des Schneidrotors sind als Gleitringdichtung ausgeführt und gasdicht gesperrt. Auch die tot­raumfrei arbeitende Verschlussarmatur am Ende des Mischraumkonus weist eine besonders hohe Gasdichtigkeit auf.

Der Mischraum des Reaktors ist aus Hastelloy C 22 gefertigt. Dieser Werkstoff verfügt über eine hohe Festigkeit und ist zugleich besonders korrosionsbeständig. Die gesamte Anlage entspricht den Grundsätzen der „Good Manufacturing Practice“ (GMP) und den Anforderungen der FDA. Sämtliche Qualifizierungsschritte erfolgten nach GMP. Auch die lückenlose Dokumentation von Entwicklung, Fertigung und Inbetriebnahme erfüllt die hohen Anforderungen der Pharmaindustrie. Der Hersteller hat bereits zahlreiche Misch-Trocknungs-Reaktoren für Chemie- und Pharma-Anwendungen mit Behältergrößen von 1 bis 25.000 l entwickelt und produziert und bietet somit Anlagen für nahezu jeden Maßstab an.

Zum Unternehmen: Mischer nach Maß

Die Anforderungen an einen Aufbereitungsmischer sind stets individuell geprägt. Zur Verfahrenserprobung verfügt Amixon über mehr als 30 Testmischer in den Technika Paderborn, Memphis (USA), Osaka (Japan), Bangkok (Thailand), Tianjin (China) und Satara (Indien). Als Einzel-Auftragsfertiger setzt der Hersteller Kundenwünsche detailgenau um, indem am einzigen Fertigungsstandort Paderborn ein Team von 130 Mitarbeitern ein hohes Maß an Fertigungstiefe realisiert.

Für die Wartung und Prüfung der Apparate nach der Inbetriebnahme ist das After-Sales-Service Team zuständig. Der „Amixon Excellent Service“ ist ein weltweites Konzept mit Stützpunkten in Paderborn, Memphis, Osaka und Bangkok. Neben dem Angebot der „lebenslangen“ Apparatepflege werden hier die Servicemitarbeiter, aber auch Betreiber und Entwickler geschult, um selbst Prüfungen und Wartungen vornehmen zu können.

Hier gelangen Sie zur Homepage des Anbieters.

Heftausgabe: Dezember 2016

Über den Autor

Matthias Böning, Prokurist und Vertriebsleiter, Amixon
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