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Points d'analyse du processus de granulation en lit fluidisé

Vues : 41     Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2023-11-08 Origine : Site

L'importance de la granulation en lit fluidisé dans le processus de fabrication des comprimés

Les comprimés font référence aux préparations de comprimés à base de médicaments et aux excipients appropriés grâce à la technologie de préparation.Composition du comprimé : médicament d'origine, agent de remplissage, adsorbant, liant, lubrifiant, dispersant, agent mouillant, désintégrant, arôme, matériaux colorants et autres composants.

Les comprimés constituent la forme posologique préférée et la plus largement utilisée dans le développement de nouveaux médicaments.Le processus de fabrication des comprimés comprend le prétraitement API, le dosage, la granulation, le pressage des comprimés, l'enrobage et d'autres processus.Parmi eux, le processus de granulation joue un rôle très important dans l'ensemble de la production de comprimés, ce qui est d'une grande importance pour éviter d'éventuels problèmes dans le processus de production de pressage des comprimés et garantir la qualité des médicaments.Par exemple, si la quantité de liant ajoutée lors du processus de granulation est trop faible et que les granulés sont trop secs, cela entraînera des lobes lors du processus de pressage des comprimés ;si les granules sont trop humides, cela entraînera un punch collant, un punch astringent, des granules inégaux, et si les granules sont trop durs, cela affectera également la dissolution et ainsi de suite.La maîtrise des points clés du processus de granulation est donc un cours obligatoire pour les développeurs de médicaments.


Processus de production de comprimés


Explorer les différentes techniques de granulation de poudre dans la fabrication pharmaceutique

Les procédés de granulation de poudre comprennent les catégories principales suivantes.

- Granulation humide (l'équipement représentatif couramment utilisé est granulateur à haut cisaillement ) : matériau + liant - granulés humides - séchage.

- Granulation sèche (l'équipement représentatif couramment utilisé est le granulateur compacteur à rouleaux) : matériaux sensibles à la chaleur - roulés en flocons - brisés en granulés

- Granulation en lit fluidisé (l'équipement représentatif couramment utilisé est granulateur séchoir à lit fluidisé ) : fluidisation du matériau + atomisation du liant - séchage - granulation

- Granulation par pulvérisation (l'équipement représentatif couramment utilisé est le granulateur par pulvérisation) : matériau + liant dans la solution - séchage par pulvérisation.


Comprendre le processus de granulation en lit fluidisé dans la fabrication pharmaceutique

Cet article souhaite principalement discuter avec vous des procédé de granulation en lit fluidisé .La granulation en lit fluidisé est le mélange de matières premières, la granulation, le séchage et d'autres processus qui sont concentrés dans le granulateur par pulvérisation à lit fluidisé pour accomplir efficacement la tâche de granulation.

Le principe de la granulation est le suivant : les matières premières et les ingrédients sont introduits dans le lit fluidisé fermé, et la fluidisation consiste à réaliser un mélange de poudre.Pulvérisez le pistolet dans les conditions de pression d'atomisation et de vitesse d'injection, puis pulvérisez le liquide dans la poudre de matière première et rassemblez les gouttelettes atomisées autour des particules nucléaires, l'injection continue de gouttelettes de liquide dans la surface nucléaire des particules forme un pont liquide entre les particules. et les noyaux de particules ensemble pour favoriser la croissance continue des particules, après séchage du pont liquide entre l'évaporation, la formation d'un pont solide supplémentaire, à savoir que les particules poreuses prennent une forme ronde ;Avec l’augmentation de la saturation du liquide, la taille des particules augmente progressivement et la porosité diminue encore.il s'agit également du principe de fonctionnement d'un granulateur par pulvérisation à lit fluidisé.

granulateur à lit fluidisé


Les composants et les avantages de l’équipement de granulation à lit fluidisé

L'équipement à lit fluidisé est principalement composé d'une déshumidification (en option), d'un filtre primaire, d'un filtre intermédiaire, d'un filtre haute température à haut rendement (H13), d'un appareil de chauffage avec contrôle précis de la température, d'un bol inférieur, d'un bol de produit mobile avec un chariot. , une chambre fluidisée, une chambre d'expansion/boîtier de filtre, un système de pulvérisation et un système d'évacuation d'air.Sa structure de haut en bas peut être divisée en trois parties du cylindre : le cylindre le plus haut sera généralement installé à l'intérieur du sac filtrant, principalement pour le dépoussiérage par vibration ;le cylindre central est une chambre d'expansion cylindrique, le matériau dans le flux d'air ascendant et la gravité vers le bas dans le réservoir de matériau et la chambre d'expansion se déplacent réciproquement, les particules en suspension dans l'air chaud et sec pour former un meilleur état de fluidisation ;le cylindre inférieur est le réservoir de chargement, la matière est ainsi ajoutée.La granulation en une étape sur lit fluidisé présente de nombreux avantages, tels que le mélange, la granulation et le séchage des matériaux effectués dans le même équipement à lit fluidisé, réduisant ainsi un grand nombre de liens opérationnels et économisant du temps de production ;des paramètres de processus appropriés dans la plage des particules résultantes de taille uniforme, rondes, fluides et de bonne compressibilité ;équipement fermé pour éviter efficacement le vol d'une poudre fine, non seulement pour prévenir la pollution externe des médicaments, mais également pour réduire le nombre d'opérateurs avec. Il peut non seulement empêcher la contamination extérieure du médicament mais également réduire le risque de contact entre le opérateur et médicaments et excipients irritants ou toxiques, ce qui est plus conforme aux exigences BPF ;haut degré d'automatisation, facile à agrandir et à reproduire.

Granulation en lit fluidisé


Sélection des paramètres clés pour la granulation en lit fluidisé

(1) Température de l'air d'entrée

La température de l'air d'entrée de la granulation en lit fluidisé doit être contrôlée dans la plage appropriée en fonction de la nature du matériau et de la taille des particules requises.Si le solvant du liant est un solvant organique tel que l'éthanol, la température de l'air d'entrée doit être légèrement inférieure à celle d'un solvant tel que l'eau.Dans le cas d'autres paramètres restant inchangés, si la température de l'air d'entrée est trop élevée, cela peut conduire à un séchage prématuré et à une évaporation des gouttelettes de colle projetées, réduisant la mouillabilité et la perméabilité du matériau, formant un pont liquide et réduisant la cohésion, affectant ainsi la capacité d'agrégation des particules, formant des particules de plus petite taille, alors que la température est trop élevée peut également provoquer des changements dans la nature de certains matériaux sensibles à la température.La température de l'air d'entrée est trop basse, ce qui entraînera un mouillage excessif de la poudre, et une partie du matériau en poudre s'agglomérera en amas les uns avec les autres et adhérera à la paroi du récipient et ne pourra pas maintenir un meilleur état de fluidisation, ce qui est plus probable. pour provoquer un liquide déversé.Des réglages de température spécifiques sont définis en fonction de différents matériaux et processus.

(2) la sélection de la vitesse d'entrée

La sélection de la vitesse de l'air d'entrée dans la technologie de granulation en une étape à lit fluidisé est basée sur le principe selon lequel les particules du lit fluidisé sont toujours dans un bon état de fluidisation.Le bon état de fluidisation dépend principalement de l’humidité et du poids du matériau.Dans le processus de granulation en une étape sur lit fluidisé, l'état du matériau passe de l'état de poudre sèche aux particules humides puis aux particules sèches, la vitesse du ventilateur doit être ajustée en permanence pour assurer un bon état de granulation par l'inverseur de contrôle de vitesse.Lorsque la boue est granulée, la fréquence du ventilateur peut être augmentée modérément avec l'augmentation progressive de l'humidité des particules ;un volume d'air approprié peut rendre le matériau dans un bon état de fluidisation et l'échange thermique dans un état équilibré, propice à la granulation.Si la vitesse du vent est trop importante, le matériau peut être trop soufflé vers le sac à poussière et trop d'air chaud circule à travers l'unité, ce qui rend la volatilisation de l'humidité du liant trop rapide, la force de liaison est affaiblie, tandis que les gouttelettes de liant ne peuvent pas être entièrement en contact avec le matériau de sorte que la distribution granulométrique soit une poudre large et plus fine ;et avec l'augmentation de la vitesse du vent, les particules sont soumises à une force d'impact excessive conduisant à une trop grande abrasion des particules.

(3) Pression de pulvérisation

La pression du liquide de pulvérisation est un facteur non négligeable affectant la qualité de la granulation.La pression de pulvérisation est le processus de dispersion élevée du liant en gouttelettes atomisées par le flux d’air.D’une manière générale, la taille de la pression de pulvérisation est inversement proportionnelle à la taille finale des particules.Plus la pression de pulvérisation est élevée, plus les gouttelettes atomisées sont petites, plus la surface spécifique des gouttelettes est grande et plus le taux d'évaporation de l'eau par l'air chaud est rapide, ce qui réduit la taille des particules ;à l'inverse, plus la pression de pulvérisation est faible, plus les gouttelettes formées sont grosses, plus les gouttelettes grosses peuvent être plus susceptibles de produire de plus gros amas de particules, et la capacité à mouiller la poudre est encore réduite.Par conséquent, le choix de la pression d’atomisation doit être effectué en fonction des performances du matériau et de l’instrument afin de faire un choix approprié.La pression de la buse de pulvérisation est ajustée par l'armoire de commande pour ajuster la pression de l'air comprimé afin d'ajuster la pression de pulvérisation.

(4) Sélection du taux de pulvérisation

Le choix du débit de pulvérisation est également directement lié à la taille des particules.Le débit de pulvérisation est proportionnel à la taille des particules. Dans le cas d'une certaine pression de pulvérisation, avec l'augmentation de la vitesse de pulvérisation, la taille des gouttelettes atomisées de l'adhésif augmente également si le débit est trop élevé, ce qui entraîne un excès de humidité dans la machine, l'humidité à la surface des particules humides ne peut pas être séchée à temps peut conduire à une agrégation ou à une adhésion en un groupe, la taille des particules devient ainsi plus grande, des cas plus graves peuvent conduire à l'effondrement du lit ;à l'inverse, lorsque le débit est trop faible, la taille des particules peut être encore réduite, trop de poudre fine, un fonctionnement pendant un certain temps peut également provoquer le colmatage du pistolet, limitant considérablement l'efficacité.La littérature suivante examine le débit de pulvérisation et conclut que lorsque la pression de pulvérisation et la température de l'air d'entrée/température du matériau sont constantes, le taux de qualification des particules le plus élevé est obtenu à un débit de pulvérisation de 10 ml/min.

En résumé, les facteurs affectant la taille des particules sont résumés comme suit : Dans le processus de granulation, la situation réelle de la granulation sur le terrain doit être combinée avec un ajustement complet des facteurs d'influence pour contrôler la taille des particules dans la plage appropriée.


La taille des particules

Volume d'air d'entrée

Température de l'air d'entrée

Pression du liquide de pulvérisation

taux de pulvérisation

Concentration de liant

Grand

Petit

Grand

Petit

Grand

Petit

Grand

Petit

Grand

Petit

Petit  

Grand

Petit

Grand

Petit

Grand

Grand

Petit

Grand

Petit


En plus des paramètres ci-dessus, il existe également des facteurs qui peuvent affecter la qualité de la granulation, notamment le contrôle de l'étanchéité à l'air du dispositif à lit fluidisé et de l'intégrité du sac filtrant, la concentration du liant, la hauteur du pistolet, la température du matériau, le système d'entrée d'air, les conduits sont trop sales pour provoquer du noir. des taches et ainsi de suite.La granulation en lit fluidisé est un processus dynamique. Dans le processus de granulation, nous devons observer l'état de fluidisation du matériau en temps réel et ajuster les paramètres en temps opportun pour garantir que la qualité de nos granulés est fabriquée dans un bon état, afin que le compression ou revêtement ultérieur, etc.

ligne de granulation de fluide

Granulateur à lit fluidisé

Comment améliorer la qualité de granulation de la granulation en lit fluidisé

(1) Contrôle du volume d'air

Ajustez le volume d'entrée d'air pour faire bouillir et complètement mélanger les matériaux dans le récipient, et la couche bouillante ne dépassera pas facilement la buse.Le volume d'air initial du granulateur sec à lit fluidisé ne doit pas être trop important, sinon la poudre bouillirait trop haut et adhérerait à la surface du sac filtrant, provoquant une obstruction du flux d'air.Lors du réglage du volume d'air, il est préférable que le volume d'air d'entrée soit légèrement supérieur au volume d'air d'échappement.Généralement, une fois le volume d'air déterminé, il vous suffit d'ajuster le volume d'air évacué pour atteindre un état d'ébullition approprié.Lors du démarrage du ventilateur, le registre doit être fermé.Une fois le ventilateur en marche, le registre d'échappement peut être progressivement augmenté pour créer un état d'ébullition idéal du matériau.

(2) Température de l'air d'entrée

Si la température de l'air d'entrée de la granulation en lit fluidisé est trop élevée, la taille des particules sera réduite, et si elle est trop basse, le matériau sera trop mouillé et formera des agglomérats.Par conséquent, il est très important de contrôler la température pendant la granulation bouillante.

La vapeur pénètre dans le radiateur, provoquant le réchauffement de l'air lors de son passage.Étant donné que la température augmente et diminue au cours d'une certaine période de temps lorsque la vapeur est chauffée, il est nécessaire de prêter attention au contrôle et à la prévision préalables lors du réglage et du réglage.Expérience personnelle, lors de l'utilisation d'équipements de production, lorsque le chauffage à la vapeur chauffe, il y aura une zone tampon d'environ dix degrés, c'est-à-dire que la température réglée est de 60°C, la température peut monter jusqu'à 70°C, puis diminuer progressivement et stabiliser à 60°C, puis si c'est pendant le processus de granulation. Pour régler la température, vous devez éteindre brièvement l'entrée d'air à l'avance, ou régler la température environ 10°C en dessous de la température idéale, puis l'ajuster après c'est relativement équilibré.

(3) Vitesse du liquide de pulvérisation

Lorsque la température atteint les exigences, une granulation par pulvérisation peut être effectuée.À ce stade, le débit et la pression de l’air comprimé ainsi que le débit et la vitesse de l’adhésif doivent être contrôlés.Dans le même temps, la fonction de rétrolavage (explosion) du sac filtrant doit être activée.Retour de flamme toutes les quelques secondes.

La fluctuation de la pression du lit est généralement de ± 3 %.Si la fluctuation de pression dépasse ±10 %, la fluidisation peut ne pas être idéale.

Le débit et la pression de l'air comprimé ainsi que le débit et le débit de l'adhésif doivent être appropriés pour garantir une répartition granulométrique appropriée du produit.

(4) Empêcher le collage ou le tassement

Pendant le processus de pulvérisation, la température du matériau et la température de sortie de l'air chutent.Lorsqu'ils atteignent une certaine valeur, la pulvérisation doit être arrêtée pour éviter l'adhérence aux murs ou la sédimentation.Lorsque la température du matériau revient à la valeur d'origine, la pulvérisation recommence et ce cycle est répété jusqu'à ce que l'adhésif soit pulvérisé.Il est nécessaire de faire attention à la température de viscosité maximale des différents adhésifs et d'ajuster le temps de rétention de la température du matériau à la température de viscosité maximale en fonction des besoins du produit.

(5) Empêcher la formation de gâteaux

Dans la chambre de pulvérisation, le matériau est affecté par le gaz et la forme du récipient, provoquant des mouvements de circulation ascendants et descendants du centre vers l'environnement.L'adhésif est pulvérisé à partir du pistolet pulvérisateur.Le matériau en poudre est collé par les gouttelettes d'adhésif, s'agrège en particules et est chauffé.Le flux d'air évacue l'humidité et le changement de température de sortie doit être contrôlé.Les particules humides ont tendance à se coller les unes aux autres et à former des gâteaux.Il existe d'autres raisons à la formation du gâteau : un chargement trop important, il faut donc s'assurer que le chargement est approprié ;les particules sont trop humides et la teneur en humidité des particules doit être réduite ;s'il y a un volume mort, séchez d'abord une partie du matériau, puis ajoutez les particules humides restantes ou faites du bruit pour secouer les particules.

(6) Quantité de poudre de chargement

Le volume de remplissage doit être approprié, ni trop ni pas assez.Généralement, le volume de remplissage représente environ 60 à 80 % du volume du récipient du granulateur à lit fluidisé.Trop ou pas assez affectera l’état d’ébullition et l’effet de granulation.

 

(7) Élimination statique

Le conteneur du granulateur à lit fluidisé est généralement équipé d'un dispositif d'élimination de l'électricité statique.L'électricité statique générée par le frottement de la poudre peut être éliminée avec le temps.Certains fabricants équipent le dispositif d'élimination de l'électricité statique d'une sonde séparée, qui doit être insérée manuellement pendant l'utilisation.Faites-y attention lors de l'utilisation et ne devez pas l'oublier.L'électricité statique est la principale cause de l'adsorption et des sacs de collecte des poudres fines, affectant ainsi la différence de pression, l'état de fluidisation, la granulation inégale, etc. (Interlude : lors d'un autre test pilote, parce que l'équipement était nouvellement acheté, j'ai oublié d'insérer la sonde électrostatique lorsque en l'utilisant. Au cours du processus de préchauffage du matériau, j'ai constaté que le matériau devenait de moins en moins important. Des observations répétées ont révélé que la majeure partie du matériau était adsorbée sur le sac de collecte.

(8) Mauvaise condition d'ébullition

Le sac de collecte n'a pas tremblé depuis longtemps et il y a trop de poudre adsorbée sur le sac ;la hauteur d'ébullition est trop élevée, l'état est intense, la pression négative du lit est trop élevée et la poudre est adsorbée sur le sac de collecte.Le conduit d'air est bloqué et l'entrée et la sortie d'air ne sont pas lisses.


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