Kompakt aus Rotation

Neuer Anströmboden für Wirbelschichtprozesse spart Prozessschritte

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18.09.2008 Wenn nachgeschaltete Tablettierschritte mit sehr hohem Durchsatz gefahren werden, reicht die Dichte eines in der Wirbelschicht erzeugten Granulats oft nicht aus. Der klassische Weg heißt dann Zwangsmischer, Sieb, Wirbelschicht und wieder Sieb. Eine Alternative dazu ist die Wirbelschichtgranulation in einem rotierenden Luftstrom.

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Entscheider-Facts Für Betreiber



  • Durch die Granulation in der rotierenden Wirbelschicht entsteht ein Produkt mit höherer Dichte und geringerem Überkornanteil.
  • Der neue Anströmboden ermöglicht höhere Sprühraten und schnellere Granulationsprozesse.
  • Durch die verbesserte Fließgeschwindigkeit des Granulats und den verringerten Staubanteil kann der Durchsatz beim Tablettieren gesteigert werden.

Steigende Ausbringungsleistungen, z.B. bei Tablettierprozessen, erhöhen den Anspruch an die vorgeschalteten Feststoffprozesse: Das Granulat muss sehr gut fließfähig sein, um dem Pressschritt schnell zufließen zu können, und auch der Staubanteil muss möglichst niedrig sein. Oft können diese Eigenschaften nicht durch einen einzigen Wirbelschichtprozess erreicht werden, sondern muss zunächst im Zwangsmischer granuliert, anschließend nass gesiebt und schließlich in der Wirbelschicht getrocknet und danach trocken gesiebt werden. Ein Ablauf, der einerseits hohe Investitionskosten erfordert und andererseits entsprechenden Aufwand für die Prozessführung und für Reinigungsvorgänge nach sich zieht.

Um direkt in der Wirbelschicht ein Granulat mit höherer Dichte zu erreichen, hat Glatt einen neuen Boden (Spinflow) entwickelt, bei dem Teile des Produktes durch die Zuluft in Rotation versetzt werden. Durch die zusätzlich zur vertikalen Bewegung entstehende Rotation entsteht ein runderes und dichteres Granulat mit einem engeren Kornspektrum. „Große, poröse Granulatkörner werden durch die zusätzliche mechanische Energie wieder zerrieben und anschließend neu aufgranuliert“, erklärt dazu Dr. Matthias Plitzko, Abteilungsleiter neue Technologien bei Glatt, den Effekt. Dadurch sinkt der Anteil labiler Granulate im Endprodukt. Um dieselbe Korngrößenverteilung wie mit dem klassischen Siebboden zu erreichen, muss der Prozess etwas feuchter gefahren werden.

Dichteres Granulat fließt schneller

Die Fließgeschwindigkeit des Produktes steigt durch die höhere Dichte des Granulats, der Durchsatz der nachgeschalteten Tablettenpressen kann erhöht werden. Ein weiterer Effekt ist, dass der Anteil an Überkorn sinkt. „Staub stört den Tablettierschritt enorm“, erklärt dazu Klaus Gröschel, Marketingleiter beim Hersteller Glatt. Das mit dem neuen Boden erreichbare enge Kornspektrum soll es erlauben, auf eine Trockensiebung nach der Wirbelschicht zu verzichten. „Je problematischer das Produkt, desto wirksamer ist der neue Boden“, verdeutlicht Gröschel.

Dabei ist das Prinzip der rotierenden Luftströmung nicht neu. Allerdings brachte die Ausführung mit schrägen Lamellen und Bohrungen in der Vergangenheit oft einen Nachteil mit sich: Wird die Zuluft unterbrochen, fällt das Produkt durch den Boden in den unteren Teil des Apparates. Um diesen Nachteil zu vermeiden, besitzt der neue Boden eine neue Geometrie: Zwei L-förmige Edelstahlbleche sind so gegeneinander angeordnet, dass ein Syphon entsteht, der das Granulat bei ausgeschalteter Zuluft im Boden hält. „Die freie Fläche ist durchaus mit der eines Siebbodens vergleichbar“, führt Klaus Gröschel zum Aspekt des Druckverlustes aus.
Und auch die Reinigungseigenschaften sollen die eines Lochblech-Siebbodens übertreffen. In der Superclean-Ausführung wird der aus L-Profilen aufgebaute Boden gekippt, so dass Reinigungsflüssigkeit an den schrägen Wänden ablaufen kann. „Selbst beim starren Einbau funktioniert das noch sehr gut“, berichtet Plitzko.
Der Boden kann in bestehenden Anlagen der Pro- und Plus-Baureihe des Herstellers nachgerüstet werden. „Auch bei validierten Prozessen kann der Boden gegen konventionelle Anströmböden ausgetauscht werden“, ist sich Gröschel sicher. Und noch ein weiterer Effekt wird durch den rotierenden Luftstrom erreicht: Die Schwerkraft-Seitenentleerung ist deutlich schneller als bei klassischen Wirbelschichtböden. Durch die Konstruktion wird eine schnelle und effektive Reinigung erreicht.

Der Boden kann neben der Granulation auch allgemein für Trocknungsprozesse eingesetzt werden. Die intensivere Produktdurchmischung erlaubt höhere Sprühraten und dadurch einen schnelleren Granulationsprozess und das im bewährten einfach zu handhabenden Top-Spray-Verfahren.

„Je problematischer das Produkt, desto wirksamer ist der neue Boden“
Klaus Gröschel ist Marketingleiter bei Glatt

Heftausgabe: September 2008
Armin Scheuermann , Redaktion

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Armin Scheuermann , Redaktion

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