Rozwój i zastosowanie linii do ciągłej statycznej granulacji w złożu fluidalnym Hywell

1. Podstawy technologii granulacji na mokro

Granulacja na mokro jest jedną z najbardziej dojrzałych i powszechnie stosowanych technologii w przetwarzaniu proszków. Od dawna odgrywa kluczową rolę w branżach takich jak farmaceutyka, żywność, chemikalia, nowe materiały, granulaty tradycyjnej medycyny chińskiej i dodatki funkcjonalne. Dodając odpowiednie spoiwo do proszków i tworząc granulki pod wpływem działania mechanicznego i przepływu powietrza, granulacja na mokro skutecznie rozwiązuje typowe problemy proszków, takie jak słaba sypkość, wytwarzanie pyłu, segregacja i niestabilne dozowanie.

Wśród różnych technologii granulacji na mokro, pionowy granulator ze złożem fluidalnym (typ FL) stał się najczęściej stosowanym rozwiązaniem ze względu na dojrzały proces, duże doświadczenie aplikacyjne i wysoką akceptację rynku. Sprzęt ten integruje mieszanie, granulację i suszenie w jednym urządzeniu i jest bardzo elastyczny, dzięki czemu nadaje się do produkcji wielu produktów oraz produkcji na małą i średnią skalę. Dlatego został szeroko przyjęty w przemyśle farmaceutycznym i chemicznym.

Jednakże wraz ze wzrostem zapotrzebowania na większą wydajność, ciągłą produkcję, pracę w zamkniętych pomieszczeniach, kontrolę zapylenia i automatyzację , stopniowo stają się oczywiste nieodłączne ograniczenia tradycyjnych pionowych granulatorów ze złożem fluidalnym.

2. Ograniczenia konwencjonalnych pionowych granulatorów ze złożem fluidalnym

Pionowy granulator ze złożem fluidalnym jest zasadniczo systemem wsadowym , a ten tryb produkcji z natury ogranicza jego skalowalność i wydajność. Do głównych wad należą:

2.1 Praca wsadowa z ograniczoną wydajnością

Każda partia musi przejść przez karmienie, mieszanie, opryskiwanie, granulację, suszenie i rozładunek. Częsty załadunek i rozładunek zakłóca efektywny czas pracy, co skutkuje ograniczoną przepustowością na godzinę.

2.2 Ograniczone zwiększanie skali

Wraz ze wzrostem objętości zbiornika coraz trudniej jest utrzymać równomierną fluidyzację, rozkład przepływu powietrza i jednorodność natrysku. W przypadku granulatorów ze złożem fluidalnym o bardzo dużych wsadach często występuje nierówna granulacja, aglomeracja i zmniejszona wydajność suszenia.

2.3 Słaba ciągłość procesu

Połączenie z dalszymi procesami, takimi jak przesiewanie, mielenie i pakowanie, często opiera się na ręcznej lub półautomatycznej obsłudze, co utrudnia utworzenie prawdziwie ciągłej linii produkcyjnej.

2.4 Ograniczona obudowa

Chociaż sam granulator może być zamknięty, wyciek pyłu może nadal występować podczas rozładunku, przesiewania i powrotu drobnego pyłu, co stanowi wyzwanie dla ochrony środowiska i zgodności z ATEX.

W tych warunkach technologia ciągłej granulacji na mokro stała się nieuniknionym kierunkiem rozwoju branży.

3. Koncepcja techniczna ciągłego statycznego granulatora ze złożem fluidalnym firmy Hywell

Aby przezwyciężyć ograniczenia wydajności i ciągłości tradycyjnych granulatorów ze złożem fluidalnym, Firma Hywell opracowała rozwiązanie do ciągłej granulacji w złożu fluidalnym — tzw Ciągły statyczny granulator ze złożem fluidalnym.

System ten w dalszym ciągu opiera się na sprawdzonej zasadzie granulacji w złożu fluidalnym, ale zawiera systematyczne innowacje w projektowaniu konstrukcyjnym, organizacji przepływu materiałów i integracji systemu. Umożliwia:

Ciągłe karmienie

Granulacja ciągła

Ciągłe suszenie

Ciągłe przesiewanie i recykling materiału

Całkowicie zamknięta operacja

W ten sposób zasadniczo eliminuje wąskie gardło produkcyjne związane z granulacją okresową.

4. Zasada działania ciągłego statycznego granulatora ze złożem fluidalnym

Granulator statyczny ze złożem fluidalnym Hywell do pracy ciągłej wykorzystuje statyczną strukturę złoża fluidalnego bez szybko obracających się elementów mechanicznych. Precyzyjnie zaprojektowany system dystrybucji gorącego powietrza zapewnia stabilną i równomierną fluidyzację materiału wewnątrz komory granulacyjnej.

Proces pracy jest następujący:

4.1 Ciągłe zasilanie i fluidyzacja

Materiały proszkowe są w sposób ciągły podawane do dolnej części komory granulacyjnej za pomocą urządzenia dozującego. Pod działaniem gorącego powietrza proszek szybko przechodzi w stabilny stan upłynniony, stanowiąc idealne podłoże do granulacji.

4.2 Natrysk spoiwa za pomocą wielu dysz

W odpowiednich miejscach komory rozmieszczono wiele dysz natryskowych w celu rozpylania i natryskiwania spoiwa na upłynniony proszek. Spoiwo powoduje, że drobne cząstki stopniowo aglomerują i tworzą granulki.

4.3 Jednoczesne suszenie podczas granulacji

Utrzymując fluidyzację, gorące powietrze w sposób ciągły odparowuje wilgoć z materiału. Tworzenie się granulek i suszenie zachodzą jednocześnie, co zapobiega nadmiernemu zwilżaniu i zapadaniu się złoża.

4.4 Ciągłe rozładowanie

Granulowany i wysuszony materiał jest w sposób ciągły odprowadzany przez zawór obrotowy, co zapewnia szczelność systemu i stabilny transfer materiału.

5. Dalsze przetwarzanie i projektowanie systemów w pętli zamkniętej

Zalety granulacji ciągłej znajdują odzwierciedlenie nie tylko w samym granulatorze, ale także w zintegrowanej konstrukcji całej linii produkcyjnej.

5.1 Przesiewanie online

Wyładowane granulki trafiają bezpośrednio na kwadratowe sito wibracyjne w celu klasyfikacji wielkości, zapewniając stabilny i kontrolowany rozkład wielkości cząstek.

5.2 Mielenie i recykling granulatów ponadgabarytowych

Nadwymiarowe cząstki są automatycznie przenoszone do suchego granulatora lub młyna w celu rozdrobnienia, a następnie zawracane do systemu przesiewającego, minimalizując straty materiału.

5.3 Recykling drobnego materiału do wtórnej granulacji

Drobny proszek jest transportowany w całkowicie zamknięty sposób za pomocą próżniowego systemu przenoszenia z powrotem do wlotu granulatora w celu wtórnej granulacji, co znacznie poprawia wydajność produktu.

5.4 Bezpośredni transfer kwalifikowanego granulatu

Granulki spełniające specyfikację wielkości są bezpośrednio przenoszone pod próżnią do maszyny pakującej lub blendera, umożliwiając prawdziwie ciągły proces.

Cała linia działa jako całkowicie zamknięty system z zamkniętą pętlą , bez otwartych punktów przeładunkowych i bez emisji pyłu.

6. Kluczowe zalety linii do ciągłej granulacji w złożu fluidalnym

W porównaniu z konwencjonalnymi granulatorami ze złożem fluidalnym FL, system ciągłej statycznej granulacji ze złożem fluidalnym Hywell oferuje znaczące zalety:

6.1 Wysoka wydajność i łatwe skalowanie

Wydajność można zwiększyć poprzez wydłużenie złoża oraz zwiększenie objętości powietrza i dysz natryskowych, bez ograniczeń wielkości partii.

6.2 Prawdziwa praca ciągła

Nadaje się do całodobowej produkcji przemysłowej, zwłaszcza do produkcji na średnią i dużą skalę.

6.3 Wysoki poziom automatyzacji

Łatwa integracja z systemami PLC lub DCS, znacznie ograniczająca interwencję ręczną.

6.4 Doskonała konsystencja produktu

Stabilne, ciągłe warunki pracy zapewniają równomierny rozkład wielkości cząstek i zawartość wilgoci.

6.5 Lepsza zgodność z wymaganiami środowiskowymi i ATEX

Skutecznie ogranicza ryzyko wybuchu pyłu i poprawia bezpieczeństwo pracy.

7. Perspektywy zastosowań

Linie Hywell do ciągłej statycznej granulacji w złożu fluidalnym mają szerokie zastosowanie w:

Granulki farmaceutyczne i granulki TCM

Granulat spożywczy i przyprawowy typu instant

Dodatki chemiczne i granulaty detergentowe

Funkcjonalne granulaty do nowych materiałów

Ponieważ branże w dalszym ciągu zmierzają w kierunku ciągłej, zautomatyzowanej i całkowicie zamkniętej produkcji , oczekuje się, że technologia ciągłej granulacji w złożu fluidalnym stopniowo zastąpi tradycyjne systemy granulacji wsadowej i stanie się w przyszłości głównym rozwiązaniem w zakresie granulacji na mokro.