Hywell Continuous Static Fluid Bed Granulation Line Development and Application

1. Bakgrunn for våtgranuleringsteknologi

Våtgranulering er en av de mest modne og mest brukte teknologiene innen pulverbehandling. Det har lenge spilt en nøkkelrolle i bransjer som legemidler, mat, kjemikalier, nye materialer, tradisjonell kinesisk medisingranulat og funksjonelle tilsetningsstoffer. Ved å tilsette et egnet bindemiddel til pulver og danne granuler under mekanisk og luftstrømpåvirkning, løser våtgranulering effektivt vanlige problemer med pulver, som dårlig flytbarhet, støvgenerering, segregering og ustabil dosering.

Blant ulike våtgranuleringsteknologier, er vertikal fluid bed granulator (FL-type) har blitt den mest brukte løsningen på grunn av sin modne prosess, omfattende brukserfaring og høy markedsaksept. Dette utstyret integrerer blanding, granulering og tørking i en enkelt enhet og er svært fleksibelt, noe som gjør det egnet for multi-produkt og små til middels skala produksjon. Derfor har det blitt mye brukt i farmasøytisk og finkjemisk industri.

Men med den økende etterspørselen etter høyere kapasitet, kontinuerlig produksjon, lukket drift, støvkontroll og automatisering , har de iboende begrensningene til tradisjonelle vertikale fluid bed-granulatorer gradvis blitt tydelige.

2. Begrensninger for konvensjonelle vertikale fluidbed-granulatorer

Den vertikale fluid bed-granulatoren er i hovedsak et batch-type system , og denne produksjonsmodusen begrenser i seg selv skalerbarheten og produksjonen. De viktigste ulempene inkluderer:

2.1 Batchdrift med begrenset kapasitet

Hver batch må gå gjennom fôring, blanding, sprøyting, granulering, tørking og tømming. Hyppig lasting og lossing avbryter effektiv driftstid, noe som resulterer i begrenset gjennomstrømning per time.

2.2 Begrenset oppskalering

Etter hvert som karvolumet øker, blir det stadig vanskeligere å opprettholde jevn fluidisering, luftstrømfordeling og sprayhomogenitet. Svært store batch fluid bed granulatorer lider ofte av ujevn granulering, agglomerering og redusert tørkeeffektivitet.

2.3 Dårlig kontinuitet i prosessen

Forbindelse med nedstrømsprosesser som sikting, fresing og pakking er ofte avhengig av manuell eller halvautomatisk håndtering, noe som gjør det vanskelig å danne en virkelig kontinuerlig produksjonslinje.

2.4 Begrenset innkapsling

Selv om selve granulatoren kan lukkes, kan det fortsatt forekomme støvlekkasje under utslipp, sikting og retur av finstoff, noe som utgjør en utfordring for miljøvern og ATEX-overholdelse.

Under disse forholdene har kontinuerlig våtgranuleringsteknologi blitt en uunngåelig utviklingsretning for industrien.

3. Teknisk konsept for Hywell Continuous Static Fluid Bed Granulator

For å overvinne kapasitets- og kontinuitetsbegrensningene til tradisjonelle batch fluid bed granulatorer, Hywell har utviklet en kontinuerlig fluid bed-granuleringsløsning — den Kontinuerlig statisk fluidbed granulator.

Dette systemet er fortsatt basert på det velprøvde prinsippet om fluid bed-granulering, men med systematiske innovasjoner innen strukturell design, materialflytorganisering og systemintegrasjon. Den muliggjør:

Kontinuerlig fôring

Kontinuerlig granulering

Kontinuerlig tørking

Kontinuerlig sikting og materialgjenvinning

Helt lukket drift

Dermed eliminerer det fundamentalt produksjonsflaskehalsen ved batchgranulering.

4. Arbeidsprinsippet for den kontinuerlige statiske fluidbedgranulatoren

Hywells kontinuerlige statiske fluidsjiktgranulator tar i bruk en statisk fluidisert sjiktstruktur uten høyhastighets roterende mekaniske komponenter. Et nøyaktig utformet varmluftfordelingssystem sikrer stabil og jevn fluidisering av materialet inne i granuleringskammeret.

Arbeidsprosessen er som følger:

4.1 Kontinuerlig fôring og fluidisering

Pulvermaterialer mates kontinuerlig inn i den nedre delen av granuleringskammeret via en doseringsanordning. Under påvirkning av varm luft danner pulveret raskt en stabil fluidisert tilstand, og gir et ideelt grunnlag for granulering.

4.2 Spraying av bindemiddel via flere dyser

Flere spraydyser er anordnet på passende posisjoner i kammeret for å forstøve og spraye bindemidlet inn i det fluidiserte pulveret. Bindemidlet får fine partikler til å gradvis agglomerere og danne granuler.

4.3 Samtidig tørking under granulering

Mens fluidiseringen opprettholdes, fordamper den varme luften kontinuerlig fuktighet fra materialet. Granulatdannelse og tørking skjer samtidig, og forhindrer overfukting og lagkollaps.

4.4 Kontinuerlig utslipp

Det granulerte og tørkede materialet slippes kontinuerlig ut gjennom en roterende ventil, noe som sikrer systemets tetning og stabil materialoverføring.

5. Nedstrøms prosessering og systemdesign med lukket sløyfe

Fordelene med kontinuerlig granulering gjenspeiles ikke bare i selve granulatoren, men også i den integrerte utformingen av hele produksjonslinjen.

5.1 Online sikting

De uttømte granulatene går direkte inn i en firkantet vibrerende sikt for størrelsesklassifisering, noe som sikrer stabil og kontrollert partikkelstørrelsesfordeling.

5.2 Overdimensjonert granulatfresing og resirkulering

Overdimensjonerte partikler blir automatisk transportert til en tørr granulator eller mølle for størrelsesreduksjon og deretter returnert til siktesystemet, noe som minimerer materialtap.

5.3 Gjenvinning av finstoff for sekundær granulering

Fint pulver transporteres på en fullstendig lukket måte av et vakuumtransportsystem tilbake til granulatorinnløpet for sekundær granulering, noe som forbedrer produktutbyttet betydelig.

5.4 Direkte overføring av kvalifisert granulat

Granulat som oppfyller størrelsesspesifikasjonen blir transportert direkte ved vakuum til en pakkemaskin eller blender, noe som muliggjør en virkelig kontinuerlig prosess.

Hele linjen fungerer som et helt lukket system med lukket sløyfe , uten åpne håndteringspunkter og ingen støvutslipp.

6. Viktige fordeler med den kontinuerlige fluidbed-granuleringslinjen

Sammenlignet med konvensjonelle FL batch fluid bed granulatorer, tilbyr Hywell kontinuerlig statisk fluid bed granuleringssystem betydelige fordeler:

6.1 Høy kapasitet og enkel oppskalering

Kapasiteten kan økes ved å utvide sengelengden og øke luftvolumet og sprøytedyser, uten begrensninger på batchstørrelse.

6.2 Ekte kontinuerlig drift

Egnet for 24/7 industriell produksjon, spesielt for middels til storskala produksjon.

6.3 Høyt automatiseringsnivå

Enkel integrasjon med PLS- eller DCS-systemer, noe som reduserer manuell intervensjon betydelig.

6.4 Utmerket produktkonsistens

Stabile kontinuerlige driftsforhold sikrer jevn partikkelstørrelsesfordeling og fuktighetsinnhold.

6.5 Bedre etterlevelse av miljø- og ATEX-krav

Reduserer effektivt støveksplosjonsrisiko og forbedrer arbeidssikkerheten.

7. Søknadsutsikter

Hywells kontinuerlige statiske fluidsjiktgranuleringslinjer er allment anvendelige for:

Farmasøytiske granulat og TCM-granulat

Instant food og kryddergranulat

Kjemiske tilsetningsstoffer og vaskemiddelgranulat

Funksjonelle granulat for nye materialer

Ettersom industrien fortsetter å bevege seg mot kontinuerlig, automatisert og fullstendig lukket produksjon , forventes kontinuerlig fluid bed-granuleringsteknologi gradvis å erstatte tradisjonelle batch-granuleringssystemer og bli hovedløsningen for våtgranulering i fremtiden.