Wiederholbarkeit & Prozessoptimierung für Sprühtrockner

Prozessoptimierung bei der Gasdurchflussregelung für Sprühtrockner

Sprühtrocknung ist ein Verfahren zur Herstellung von trockenem, feinen Pulver aus Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen. Das Verfahren findet breite Anwendung in der Pharma-, Lebensmittel- und Chemieindustrie. Pharmazeutische Sprühtrockner wandeln beispielsweise Wirkstoffe, welche in Flüssigkeiten gelöst sind, in Pulver um. Dieses Pulver wird danach durch Zugabe von weiteren Füllstoffen zu Tabletten gepresst.

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SPRÜHTROCKNUNG
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Mini Spray Dryer B-290 von Büchi

Mini-Sprühtrockner B-290 von Büchi mit eingebautem Vögtlin Schwebekörper-Durchflussmesser
Mit freundlicher Genehmigung von BÜCHI Labortechnik AG, Schweiz

Anwendung

Sprühtrocknung ist ein technologisches Verfahren zur Herstellung von trockenem Pulver aus einer Flüssigkeit durch rasches Trocknen mit heissem Gas. Es handelt sich um die bevorzugte Methode zur Trocknung vieler wärmeempfindlicher Materialien wie Lebens- und Arzneimittel.

Bei Industrieprodukten (z.B Katalysatoren) verhilft die Sprühtrocknung zu einer gleichmässigen Partikelgrössenverteilung. Als Trocknungsmedium wird normalerweise erwärmte Luft verwendet, ausser wenn es sich bei der Flüssigkeit um ein brennbares Lösungsmittel wie Ethanol handelt. In diesem Fall, oder wenn das Produkt sauerstoffempfindlich ist, kommt Stickstoff zum Einsatz.

Üblicherweise wird die Luft in die gleiche Richtung wie die eingespritzte Flüssigkeit gesprüht (Gleichstrom) wodurch ein feines Pulver entsteht. Im Sprühtrocknungsprozess kommen verschiedene Technologien zum Einsatz: Druckdüsenzerstäubung, Zweifluid-Düsenzerstäubung und Zentrifugalzerstäubung.

Herausforderung

In den meisten Sprühtrocknungssystemen werden Schwebekörper-Durchflussmesser mit Handregelventilen eingesetzt. Wenn sich der Eingangsdruck vor dem Ventil ändert, wird der Gasfluss instabil. Dies verhindert Reproduzierbarkeit und Konformität hinsichtlich der Partikelgrösse des Prozesses.

Lösung

Die MEMS-Technologie der Massedurchflussregler bietet schnelle Reaktionszeiten von 500ms. Die Plug-&-Play-Funktionalität ohne Aufwärmphasen verbessert die Anwenderproduktivität.

Vögtlin Massedurchflussregler gleichen Änderungen der Umgebungs- oder der Gastemperatur durch die automatische Temperaturkompensation aus. Dies verbessert die Wiederholgenauigkeit erheblich. Die MEMS-Technologie gewährleistet langfristige Stabilität ohne Abweichungen unter der Voraussetzung einer sauberen und trockenen Gasversorung.

Drei Gasdurchflussmessungen pro Sekunde können mittels Datenlogger-Software aufgezeichnet werden. Somit ist eine hochgradige Rückverfolgbarkeit der Produktionsprozesse gewährleistet.