FLP-5 Multifunktions-Granulier- und Beschichtungsmaschine

1. Funktionsprinzip der Ausrüstung

Die FLP-Wirbelschichttrocknungs- und Beschichtungsanlage ist eine multifunktionale Anlage, die Sprühtrocknung, Granulierung, Zentrifugal-Tablettenherstellung sowie Wirbelschichtbeschichtung und -trocknung integriert. Die Anlage ist mit einer Vielzahl von Prozessabläufen kompatibel.

Das Pulver für die Granulierung oder das Granulat (Pulver) für die Beschichtung wird in das Wirbelbett gegeben. Kalte Luft strömt aus der Heizkammer an der Rückseite der Hauptmaschine ein und durchläuft den Vorfilter. Anschließend erfolgt eine Filtration mittlerer Effizienz. Die Heizung erhitzt die Zuluft auf die erforderliche Temperatur, bevor sie in das Wirbelbett eintritt. Das Pulver (Granulat) wird im Wirbelbett fluidisiert. Das Bindemittel für die Granulierung wird mittels der Infusionspumpe zum Zweistoffzerstäuber gefördert und auf das fluidisierte Material aufgesprüht. Die Pulverpartikel verbinden sich miteinander, aggregieren zu Granulat und bilden einen Film auf dem zu beschichtenden Material. Nach der Verdunstung des Wassers wird dieses mit der Abluft aus der Maschine abgeführt.

Im rotierenden Wirbelschichtreaktor wird das Pulver oder Masterbatch durch den Auftrieb der Umgebungsluft, die Zentrifugalkraft der Rotation und seine eigene Schwerkraft beeinflusst und bildet eine ringförmige Struktur. Das Bindemittel wird in das Material eingesprüht, um Pellets mit extrem hoher Kugelform zu erzeugen.

Je nach Energiequelle und Art der Fluidisierung kann die Wirbelschichtgranulations-Beschichtungstechnologie in vier Typen unterteilt werden:

2. Anwendungsbereich:

Es eignet sich zur Granulierung, Tablettenherstellung und Beschichtung verschiedenster Sorten und Darreichungsformen in der pharmazeutischen, Lebensmittel-, Chemie- und anderen Industrien.

● Granulierung und Beschichtung von Arzneimitteln:

1) Granulierung: Granulate zum Dosieren, Granulate zum Tablettieren, Hilfsstoffe zur direkten Injektion, Granulate für Kapseln, Granulate für Granulate und verschiedene schwere Granulate.

2)Überzug: Granulat, Pille. Tabletten sind überzogen, Pulver ist unbeschichtet;

● Granulierung in der Lebensmittelindustrie: Zucker, Kaffee, Kakao, Fruchtsaftpulver, Stärkemischungen, Aminosäuren, Gewürze, Weizenmehl usw.;

● Granulierung von Zuckerpaste: CHC, PVA, MC, HEC usw.;

● Granulierung von pulverförmigen Materialien;

● Pulverbeschichtung;

● Pelletierung von pulverförmigen Materialien;

● Sprühgranulation und Beschichtung von traditionellen chinesischen Arzneimitteln;

● Bereiten Sie grobkörnige Granulate mit einer Korngröße von 10-30 Mesh vor;

● Dünne, magensaftresistente Beschichtung mit verzögerter Wirkstofffreisetzung für Pulver, Granulate und Tabletten;

● Geschmacksmaskierung, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Oxidationsschutz, Wasserdichtigkeit, Wärmedämmung, Färbung, Isolierbeschichtung;

● Trockene, pulverförmige, körnige und klumpige Materialien;

● Pulvermetallurgie und Granulierung in der Keramikindustrie;

● Granulierung und Beschichtung von Pestiziden, Futtermitteln und Düngemitteln;

● Katalysatorgranulatbeschichtung;

● Granulierung von Pigmenten, Farbmitteln und Farbstoffen;

● Granulierung anderer allgemeiner Chemikalien.

● Durch die Pulvergranulierung werden die Fließfähigkeit verbessert und die Staubentwicklung reduziert.

● Bei Verwendung von Sprühgranulation oder Beschichtung von unten entsteht kein Abfall an Beschichtungsmaterialien.

● Gleichzeitiges Sprühen, Mischen und Granulieren. Die Beschichtungs- und Trocknungsprozesse reduzieren den Arbeitsaufwand erheblich.

● Durch die präzise Fluidisierung im Bett wird eine gleichmäßige Beschichtung gewährleistet.

● Der obere Teil des Geräts ist mit einer Entlastungsöffnung versehen, damit das Gerät im Falle einer Explosion nicht beschädigt wird.

● Granulierung und Beschichtung in einem geschlossenen System, ohne Leckage und Staubentwicklung.

● Das Gerät kann manuell oder automatisch bedient werden.

● Die Parameter des Granulationsprozesses sind stabil und die Wiederholbarkeit ist extrem hoch.

● Die Anlage hat keine Sackgassen, ermöglicht eine schnelle Entleerung, lässt sich leicht spülen und entspricht den GMP-Vorgaben.

● Integration mehrerer Funktionen wie Granulierung, Tablettenherstellung und Beschichtung in einer Maschine.

Die Wirbelschichttrocknungsanlage besteht im Wesentlichen aus einem Lufteinlassfiltersystem, einem Lufterhitzungssystem, einem Hauptsystem, einem Zuführ- und Zerstäubungssystem, einem Produktfiltrationssystem und einem Steuerungssystem.

Unser Unternehmen kombiniert fortschrittliche ausländische Trockenbeschichtungstechnologie mit der langjährigen praktischen Erfahrung unserer technischen Mitarbeiter. Im Rahmen des Entwicklungsprozesses haben wir folgende Punkte erreicht:

I. Lufteinlassfiltersystem: Der Lufteinlass verfügt über eine zweistufige Filterung (Vorfilterung, Mittelfilterung). Unter bestimmten Umständen kann eine Hochleistungsfilterung eingesetzt werden, wodurch die Luft bis zu 300.000 Filterstufen gereinigt werden kann.

II. Luftheizsystem:

Die Lufterwärmung besteht aus elektrischen Heizrohren, elektrischen Heizgeräten und Heißluftrohren usw. Sie eignet sich für eine Vielzahl von Wärmequellen und kann vorhandene Wärmequellen in Echtzeit entsprechend den Gegebenheiten vor Ort nutzen.

Referenzdiagramm für Filtration und Heizung

III. Hauptsystem: Das Hauptsystem kann unterteilt werden in Basis, Rohmaterialfluidisierungs-Bodenzylinder, Trockenkammer und obere Staubfilterkammer.

Sockel: Der scheibenförmige Ventilsitz ermöglicht eine gründliche Reinigung. Am tiefsten Punkt befindet sich ein vollautomatisches Ablassventil mit Schnellöffnungsmechanismus. Es ist mit den Seitenstützen verbunden und hängt auf, was die Reinigung der Maschine und des unteren Bereichs erleichtert. Die Abdichtung zwischen Bodenkammer und Hebevorrichtung erfolgt durch einen robusten, aufblasbaren Silikonring.

Wirbelschichtverfahren für Rohmaterialien: Es gibt derzeit drei Hauptarten von Wirbelschichtverfahren: Top-Spray, Bottom-Spray und rotierendes Tangential-Spray. Aufgrund unterschiedlicher Anlagenstrukturen variiert auch der Fluidisierungszustand des Materials. Je nach Verfahren können die Beschichtungsqualität und die Freisetzungseigenschaften der Formulierung unterschiedlich sein. Um einen gleichmäßigen und durchgehenden Beschichtungsfilm zu erzielen, sollte jedes Verfahren den Weg der Beschichtungströpfchen minimieren, d. h. die Strecke zwischen den Tröpfchen von der Spritzpistolendüse bis zur Substratoberfläche. Dadurch wird der Sprühtrocknungseffekt der Heißluft auf die Tröpfchen reduziert und sichergestellt, dass die Beschichtungsflüssigkeit beim Auftreffen auf die Substratoberfläche ihre ursprünglichen Eigenschaften weitgehend beibehält und Konzentration und Viskosität nicht signifikant ansteigen. Dies gewährleistet optimale Ausbreitungs- und Filmbildungseigenschaften auf der Substratoberfläche und führt zu einem gleichmäßigen und durchgehenden Beschichtungsfilm.

1) Bodensprühverfahren

Das auch als Wurster-System bekannte Verfahren ist die gängigste Anwendungsform der Wirbelschichtbeschichtung und wird häufig zum Beschichten von Pellets, Granulaten und sogar Pulvern mit einer Partikelgröße von unter 50 µm eingesetzt. Im Zentrum des Materialbehälters der Bodensprühvorrichtung befindet sich ein Abstandshalter, am Boden eine Luftverteilerplatte mit vielen kleinen kreisförmigen Löchern. Da die Öffnungsraten der entsprechenden Gehäuseteile innerhalb und außerhalb des Abstandshalters unterschiedlich sind, entsteht ein Spalt zwischen ihnen. Unterschiedliche Luftstromintensitäten bewirken regelmäßige, zyklische Bewegungen der Partikel innerhalb und außerhalb des Abstandshalters. Die Spritzpistole ist innerhalb des Abstandshalters installiert, und die Sprührichtung entspricht der Bewegungsrichtung des Materials. Daher befindet sich der Hauptbeschichtungsbereich innerhalb und der Haupttrocknungsbereich außerhalb des Abstandshalters. Die Partikel durchlaufen den Beschichtungsbereich alle paar Sekunden und schließen so einen Beschichtungs-Trocknungs-Zyklus ab. Da alle Partikel eine ähnliche Wahrscheinlichkeit haben, den Beschichtungsbereich zu passieren, entsteht ein gleichmäßiger und dichter Beschichtungsfilm.

2) Tangentiales Sprühverfahren

Die Tangentialspritztechnologie ist mit der Bodenspritztechnologie vergleichbar und weist dieselben drei physikalischen Merkmale auf: 1) Die Flüssigkeit wird in die gleiche Richtung gesprüht, die Spritzpistole ist im Material eingebettet, und der Hub der Beschichtungströpfchen ist kurz; 2) Die Wahrscheinlichkeit, dass Partikel die Beschichtungsfläche passieren, ist gleich; 3) Die Partikel in der Beschichtungsfläche sind hochdicht, und der Flüssigkeitsverlust ist gering. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die Qualität des durch Tangentialspritzen erzeugten Beschichtungsfilms besser und entspricht der Qualität des durch Bodenspritzen erzeugten Beschichtungsfilms. Das Verfahren eignet sich für Beschichtungsprozesse mit wässrigen oder organischen Lösemitteln. Der Materialbehälter der Tangentialspritzvorrichtung ist zylindrisch und verfügt über einen drehzahlverstellbaren Drehteller am Boden. Zwischen Drehteller und Behälterwand befindet sich ein Spalt, durch den die Zuluft strömen kann. Die Größe dieses Spalts und damit die lineare Geschwindigkeit der Zuluft wird über die Höhe des Drehtellers eingestellt. Durch das Zusammenwirken dreier Kräfte – der durch die Rotation des Drehtellers erzeugten Zentrifugalkraft, der Antriebskraft des einströmenden Luftstroms und der Schwerkraft der Partikel selbst – bewegen sich diese spiralförmig zentrifugal. Die Spritzpistole ist an der Seitenwand des Materialbehälters angebracht, und die Spritzrichtung verläuft tangential zur Materialbewegung.

3) Sprühverfahren von oben

Die Top-Spray-Technologie wird hauptsächlich für magensaftresistente Beschichtungen auf Wasserbasis eingesetzt und ist im Allgemeinen nicht für die verzögerte und kontrollierte Wirkstofffreisetzung geeignet. Die Partikel im Top-Spray-Gerät werden durch den einströmenden Luftstrom angetrieben und aus dem Materialbehälter durch den Beschichtungsbereich beschleunigt. Die Sprührichtung der Spritzpistole entspricht der Partikelrichtung, jedoch ist die Bewegungsrichtung entgegengesetzt. Nach dem Durchlaufen des Beschichtungsbereichs gelangen die Partikel in die Expansionskammer. Da der Durchmesser der Expansionskammer größer ist als der Durchmesser des Materialbehälters, verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms, und die Partikel fallen aufgrund der Schwerkraft zurück in den Materialbehälter.

1. Der mittlere Zylinder ist ein wichtiger Bestandteil des Systems. Er bietet dem Material eine ausreichend große Siedefluidisierungs-Diffusionsfläche, was sich direkt auf das Endprodukt auswirkt. Der Beobachter befindet sich an der Rückseite der Fluidisierungs-Diffusionskammer (einschließlich eines Edelstahl-Glasbeobachters) und kann mit einem Industriescheinwerfer ausgestattet werden. Montagebohrungen in Boden und Deckel mit mehreren vertikalen Düsenzerstäubungssystemen. Der Schnellverschlussdeckel ermöglicht eine einfache Montage und Demontage. Nach der Montage schließt der Deckel bündig mit der Innenwand des Behälters ab.

2. Der mittlere Behälter kann mit einem automatischen Produktionsansauganschluss ausgestattet werden. Das Material wird in den Behälter gefüllt, das Hauptluftstromregelventil geschlossen und anschließend das Saugventil geöffnet. Das Material wird durch das Materialzufuhrventil in der Sprühtrocknungskammer unter dem vom Hauptsaugventilator erzeugten Unterdruck in den Materialbehälter befördert (Unterdruckzufuhr). Alternativ kann das Material auch manuell aus dem Behälter der Hauptmaschine entnommen werden.

Entstaubungskammer: Um die Ausbeute zu maximieren, sollten für verschiedene Rohstoffe unterschiedliche Entstaubungsmethoden eingesetzt werden. Durch die Verwendung der Luftsack-Installationsmethode kann die Komplexität der bisherigen Filtersackbefestigung, die nur an der Rückseite des Filterkammerflansches erfolgen konnte, vermieden werden. Dadurch entspricht die Kammer besser den GMP-Anforderungen.

Die Verdrehsicherung des Filterbeutelhalters verhindert eine Verformung des Auffangbeutels durch dessen Rotation, wodurch ein Verkürzen der Ablagefläche und eine Beschädigung des Beutels durch Überstehen aus dem Zylinder vermieden werden. Der speziell konstruierte Filteraufhängungsrahmen ist mit der Vibrationsvorrichtung verbunden. Dank automatischer Führungs- und Verriegelungsfunktionen verbessert die optimierte Reaktion des Filters auf Zylindervibrationen die Reinigungsleistung deutlich. Das Abgas enthält geringe Mengen Staub. Um die Umweltbelastung zu minimieren, kann der Staub optional mittels Zyklonabscheidung oder Beutelabscheidung aus dem Abgas entfernt werden. Der gesammelte Staub ist wiederverwertbar.

● Die Förderpumpe wird manuell und automatisch über einen Frequenzumrichter gesteuert, und die Fördergeschwindigkeit ist gleichmäßig.

● Zerstäubungsspritzpistole, Spritzpistole mit Edelstahl-Beschichtungsbasis/Dreistoff-Spritzpistole usw. Je nach Material stehen verschiedene Spritzpistolen zur Auswahl. Sie zeichnen sich durch geringe Größe, niedriges Gewicht sowie einfache Reinigung und Wartung aus.

● Flüssigkeitszylinder: Edelstahlfass 20 l/pneumatisches Mischen; verschiedene Größen und Mischmodi sind je nach Material wählbar. Das Material wird während des Mischvorgangs kontinuierlich in Bewegung gehalten, um Ablagerungen und Ungleichmäßigkeiten zu vermeiden.

Steuerungssystem: Die Mensch-Maschine-Schnittstelle und die SPS-Programmsteuerung ermöglichen die Echtzeit-Anzeige des Betriebszustands. Eingangs- und Ausgangsmoduldaten werden online erfasst. Das System zeigt Temperatur, Druck, Förderleistung sowie Übertemperatur- und Überdruckalarme an. Passwortgeschützte Zugriffsrechte verhindern unbeabsichtigte Änderungen. Parameteränderungen sind möglich. Die Ein- und Auslasslufttemperaturen werden mittels Fuzzy-Regelung mit einer Genauigkeit von ±1 °C geregelt. SPS-Programmsteuerung und Verriegelung verhindern Fehlbedienungen und gewährleisten einen sicheren und stabilen Betrieb der Anlage. Der Schaltschrank ist mit einem Not-Aus-Schalter für die sofortige Abschaltung in Notfällen ausgestattet.