Pelletisierungstechnologie Liquid-Layering von Pellets mittels Wirbelschichtverarbeitung

Um ein hohes Maß an Produktionsflexibilität zu gewährleisten, kann GEA eine einzelne Wirbelschichteinheit, den PRECISION-COATER™, oder einen Mehrzweck-FlexStream­™-Prozessor liefern, der Granulation, Trocknung und Pelletbeschichtung in einem einzigen Gerät kombiniert.

Liquid-Layering von Pellets

Liquid-Layering Abbildung

Die multifunktionalen PRECISION-COATER™- und FlexStream™-Systeme von GEA können eingesetzt werden, um durch das Aufsprühen des Wirkstoffs auf einen Starterkern aus Inertmaterial Pellets herzustellen. Hochwertige Nonpareille-Starterpellets werden mit einer Lösung oder Suspension des Wirkstoffs besprüht und gleichzeitig getrocknet.

Beschichtungsqualität

Beschichtungsprodukte können teuer sein und das Volumen des benötigten Produktes verhält sich indirekt proportional zur Partikelgröße des zu beschichtenden Materials. Die Beschichtungsqualität ist daher von grundlegender Bedeutung. 

Das Ziel besteht darin, das Partikel mit gerade ausreichendem Beschichtungsmaterial zu beschichten, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, jedoch nicht mit mehr. Wenn die Beschichtung funktional ist, muss sie auch gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Produktes verteilt werden. Eine unebene Anwendung kann die Leistung (das Freisetzungsprofil) des Wirkstoffs erheblich beeinträchtigen. Eine Ursache einer ungleichmäßigen Beschichtung kann eine unzureichende Rotation des Produktes während des Prozesses sein. Die mögliche Behebung durch eine Erhöhung des Luftstroms könnte wiederum die Abriebsverluste infolge des Entstehens kleiner Staubpartikel erhöhen und den Ertrag verringern.

 

Produktertrag

In einem herkömmlichen Wirbelschichtbeschichter kann ein Produkt als Staub oder als Anhäufung größerer, feuchter Partikel verloren gehen, da diese sich selbst oder das Equipment beeinträchtigen. Zu einer Anhäufung kommt es, wenn die Sprührate zu hoch und das Produkt noch feucht ist, wenn es auf andere Partikel in der Wirbelschicht oder an der Oberfläche des Beschichters trifft. 

In manchen Systemen kann die Sprühdüse einen Venturi-Effekt auslösen, wobei Partikel in einen Bereich mit hoher Feuchtigkeit in der Nähe der Düse gesaugt werden, wo sie kollidieren und sich anhäufen können. Eine höhere Luftstromrate oder die Verringerung der Feuchtigkeit in der Nähe der Sprühdüse durch die Senkung der Sprührate könnte eine Lösung darstellen, dies könnte jedoch zu höheren Verlusten infolge eines Abriebs oder längerer Verarbeitungszeiten führen.

PRECISION-COATER™-Modul

Bei kleineren Partikeln, wie etwa Pulver, Granulate, Samen, Kristalle, Pellets und kleine Tabletten, bietet der PRECISION-COATER™ eine zeit- und kosteneffiziente Alternative zu herkömmlichen, von unten angetriebenen Sprühbeschichtungssystemen.

Eigenschaften und Anwendungen

Das Produkt wird beschichtet und teilweise getrocknet, indem es durch eine zentrale Säule mittels atomisierter Flüssigkeit und Trocknungsluft nach oben geblasen wird. Das Material fällt in den äußeren Bereich des Behältnisses, wo die erhitzte Luft den Trocknungsprozess abschließt.

Wenn das Produkt den Luftverteiler an der Basis des Moduls erreicht, strömt es in die zentrale Säule, um weiter beschichtet zu werden. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis die gewünschte Beschichtungsmenge erreicht ist.

Spezielle Eigenschaften beinhalten hohe Sprühraten für kurze Prozesse, eine präzise gesteuerte Produktbewegung sowie eine minimale Anhäufung oder Granulation. 

Der PRECISION-COATER™ sorgt für höhere Erträge, indem die Anhäufung und der Abrieb verringert werden; verbessert die Produktivität, indem die Beschichtung und der Trocknungsprozess beschleunigt werden; und ermöglicht eine deutlich höhere Produktqualität, indem sichergestellt wird, dass eine Beschichtung von gleichmäßiger Stärke erzielt und somit eine optimale klinische Effizienz gewährleistet wird. Er ist ideal für Beschichtungsanwendungen mit Partikeln mit einem Durchmesser von 50 Mikron bis 3 mm.

GEA ist davon überzeugt, dass kein anderes zurzeit verfügbares Produkt den Anforderungen der Industrie an ein äußerst effizientes Beschichtungssystem (Pelletproduktion) mit hervorragenden Aufwärtsskalierungseigenschaften besser gerecht werden kann.

 

Wirbelschichtbeschichter FlexStream™

Der Wirbelschichtprozessor GEA FlexStream™ ist ein Mehrzweckgerät, das sich einer erprobten Wirbelschichttechnologie bedient, um Granulation, Trocknung und Pelletbeschichtung (oder Tablettenbeschichtung) in einem einzigen Gerät durchzuführen.

Prozessbeschreibung

Der FlexStream™ umfasst einen Wirbelschicht-Produktkessel mit mehreren Zweistoff-Zerstäubungsdüsen zur Verteilung der Granulations- oder Beschichtungsflüssigkeit direkt auf das fluidisierte Pulver oder die Tablettenschicht.

Ein dritter schwacher Druckluftstrom kommt direkt vom Wirbelschichteinlass und sorgt um die Sprühstruktur einer jeden Düse für einen partikelfreien Bereich. Der niedrige Druck führt bei der Beschichtung von Pellets zu einer deutlich besseren Kontrolle der Granulations- und Beschichtungsprozesse, weniger Feinteile und weniger Anhäufung, was sich in erheblich größeren Erträgen niederschlägt.

Der FlexStream™-Prozess ist für wässrige und organische Lösungsmittel geeignet. GEA bietet eine Reihe von Systemen mit offenem und geschlossenem Zyklus zur Entfernung oder Rückgewinnung organischer Lösungsmittel. Die Optionen beinhalten Kondensation, Absorption und Nasswäsche. 

Prozess und Design 

  • Eine Reihe von Düsen und erzielte Sprühraten bei der Pelletbeschichtung, die sich mit von unten betriebenen Hochleistungs-Beschichtungssystemen vergleichen lassen
  • Eingeschränkte Partikelgröße für Granulation, einfaches, kosteneffizientes Design
  • Druckluft nur für Zerstäubungsgas 
  • Dritter Luftstrom vom Wirbelschicht-Lufteinlass 
  • Druckstoßfest bei 10 bar, Wirbelschicht-Prozessorkonstruktion
  • Das bestehende Wirbelschicht-Equipment von GEA kann mit dem FlexStream™-Prozess aufgerüstet werden.