Kužeľová skrutková sušička Jemne zmiešaná - HEINKEL sušenie; Separačná skupina
Sušenie citlivých alebo citlivých pevných látok z farmaceutického, jemnej chémie alebo potravinárskeho priemyslu vyžaduje šetrný proces sušenia. To zaručuje spoľahlivú a reprodukovateľnú kvalitu konečného produktu.
Tradičné kontaktné sušičky tu rýchlo dosiahnu svoje hranice. Preto sa pri procesoch sušenia náročných výrobkov osvedčilo použitie šiškových sušičiek.
Nízke teploty a tlaky - vákuové kontaktné sušenie v kónusovej závitovkovej sušičke je obzvlášť šetrný proces. Z tohto dôvodu sa často používa na sušenie jemných a citlivých pevných látok v náročných aplikáciách vo farmaceutickom, jemnom chemickom alebo potravinárskom priemysle.
Na rozdiel od obvykle predchádzajúcej mechanickej separácie tuhých látok a kvapalín odstredením alebo sacou filtráciou nehrá cielené použitie veľkých fyzikálnych síl, ako sú odstredivá sila alebo tlak, pri sušení kontaktom vo vákuu hlavnú úlohu. Pri tomto šetrnom procese sušenia je skôr dôležité mechanicky jemné ošetrenie väčšinou práškových kryštálov použitých pri dávkovej prevádzke.
Z tohto dôvodu nezávisí optimálny typ sušiča v tejto oblasti od najlepších hodnôt z hľadiska Nusseltovho alebo Reynoldsovho čísla, ale skôr od schopnosti dodávať produkt čo najsuchší a vo vysokej konečnej kvalite spoľahlivo, reprodukovateľne a v rovnakej dávke. Kvalita a vhodnosť väčšinou cenných tuhých látok - ako sú aktívne zložky vo farmaceutických výrobkoch - majú najvyššiu prioritu pred inými faktormi, ako je napríklad čistá doba sušenia a ekonomické aspekty.
Rozdiel robí zmiešaná technika
Aby bolo možné efektívne sušiť pevné látky v kontaktnej sušičke, musí miešací nástroj dopraviť čiastočne vysušený produkt ležiaci na stene ďalej od ohriateho povrchu a zmiešať ho s relatívne vlhkým produktom a zvyšným sypkým materiálom. Kontinuálne miešanie zaisťuje, že dávka a teplota dávky zostanú homogénne a konštantné.
Každý typ sušiča s mechanickým miešacím nástrojom sa vyznačuje špecifickou kombináciou dvoch zmiešavacích účinkov makromixovania, t. J. Pohybu väčších plôch pevných látok navzájom (tiež sa to nazýva konvekčné miešanie) a mikromiešania, náhodnej zmeny polohy jednotlivých pevných častíc k sebe navzájom (disperzné miešanie). Rozdielna interakcia medzi makro a mikro zmiešaním v každom type sušiča ovplyvňuje individuálne správanie pri sušení a výsledok sušiny.
So zvyšujúcou sa dobou sušenia a znižujúcou sa vlhkosťou vsádzky, najmä pri vákuovom sušení, určuje rýchlosť prenosu teplo na stene ohriatej nádoby, ale skôr procesy transportu materiálu v samotných časticiach produktu. Výsledkom je, že druh a intenzita miešania sa stanú menej dôležitými. Dôsledne opatrná cirkulácia takmer suchého produktu, ako je zaručená kužeľovou sušičkou BOLZ-SUMMIX, je úplne dostatočná.
Významné výhody oproti iným typom a dizajnom sušičiek
Sušenie teplotne citlivých a často hygroskopických pevných látok trvá často niekoľko hodín. Opatrné sušenie preto môže ísť ruka v ruke s jemným pohybom a miešaním produktu, zatiaľ čo intenzívne makromixovanie pomocou rýchlo rotujúcich miešacích nástrojov alebo objemných pohybov produktu môže zničiť väčšinou citlivú pevnú štruktúru alebo ju nežiaducim spôsobom prehriať.
Okrem toho môžu vzory s veľmi malou vzdialenosťou medzi miešacím nástrojom a stenou nádoby tiež veľmi rýchlo aspoň čiastočne prehriať citlivé výrobky a nenávratne zničiť ich rozhodujúce vlastnosti a mechanizmy pôsobenia. Je pravda, že intenzívny pohyb produktu v jednohriadeľovej sušičke, ako je konvenčná horizontálna lopatková sušička alebo vertikálna lopatková lopatka alebo závitovka, ponúka vynikajúce miešanie z hľadiska konvekcie. Vďaka vlhkosti vo výrobku sú však jednotlivé oblasti navzájom prilepené a mikromiešanie, to znamená vzájomné miešanie častíc, je len mierne.
Výsledkom je, že v prípade silne lepivých alebo veľmi vlhkých výrobkov sa celá dávka niekedy jednoducho otočí do kruhu a nedochádza k miešaniu. Aby sa nakoniec dosiahol potrebný stupeň premiešania častíc, tieto typy sušičov vyžadujú veľkú hnaciu energiu, čo zbytočne zvyšuje celkové prevádzkové náklady v porovnaní so sušičom s kužeľovou skrutkou a produkt veľmi zaťažuje.
Pri vysokých počiatočných úrovniach vlhkosti, jemnozrnných výrobkoch alebo pri veľmi rýchlom vstupe vlhkosti častíc na povrch pri vysokých počiatočných teplotách existuje tiež riziko tvorby aglomerátov. V tomto prípade môžu vysoké mechanické sily a pohyby uprednostňovať vytváranie kompaktne tvarovaných gúľ rôznych veľkostí a pevného a stabilného krytu steny. To je napríklad prípad fotochemikálií a farebných pigmentov. Granuly zadržiavajú zvyšnú vlhkosť, pevná povrchová vrstva steny sa pri teplote vytvrdzuje a tiež zaisťuje zlý prenos tepla. To predlžuje celý proces sušenia. Tvrdé zrná sa potom musia rozdrobiť v procese mletia. Tvrdé spečenie na stene a mixovací nástroj znamená nielen stratu cenných pevných látok, ale je tiež ťažké ich vyčistiť. Kužeľová skrutková sušička so svojím špeciálnym princípom miešania ponúka oproti tomu výhody.
Zaobchádzanie s citlivými pevnými látkami
V závislosti od typu a podielu vlhkosti vykazuje popísané kritické správanie aj veľa organických látok. Pre väčšinu priemyselných kryštalických pevných látok, ako sú peptidy alebo vitamíny, môže byť vzťah predstavovaný pevnou koreláciou medzi vlhkosťou a teplotou produktu v krivke adhézie. To znižuje riziko so znižujúcou sa vlhkosťou a umožňuje ďalšie tepelné a mechanické namáhanie, ako postupuje sušenie. Podľa toho možno starostlivo zvýšiť počiatočnú teplotu a rýchlosť miešacieho nástroja.
Takže sušíte veľmi šetrne
Starostlivé nastavenie základných parametrov sušenia sa odporúča nielen pre citlivé účinné farmaceutické zložky. To závisí od konkrétneho produktu a závisí to od vlhkosti, to zahŕňa postupné zvyšovanie teploty, ako aj jemné, ale z hľadiska mikromiešania súčasne intenzívne miešanie čiastočne vlhkého produktu, čo je možné zabezpečiť kužeľovou závitovkovou sušičkou.
Celá dávka nie je presunutá naraz; iba malá časť produktu sa tiahne vertikálne nahor cez inak nehybné lôžko pomocou miešacej skrutky prebiehajúcej pozdĺž okraja zospodu pozdĺž steny. S celou dávkou sa potom opäť gravitačne posúva dole. Tam sa opäť začína cyklus jemných otrasov. Pomalé otáčanie ramena poskytuje vodorovný komponent a v spojení s gravitáciou zaisťuje trojrozmerný pohyb produktu. Veľké šmykové plochy na obvodovej hrane čepele skrutiek zaisťujú mimoriadne jemné mikromiešanie, pretože výrobok sa môže ľahko pohybovať smerom k stredu sušičky. Toto je ďalej optimalizované mierne kónickým tvarom skrutky a je to energeticky úsporné.