Razvoj in uporaba Hywell linije za kontinuirano statično granulacijo z vrtinčeno plastjo

1. Ozadje tehnologije mokre granulacije

Mokra granulacija je ena najbolj zrelih in široko uporabljenih tehnologij pri predelavi prahu. Že dolgo igra ključno vlogo v panogah, kot so farmacevtska, živilska, kemična, novi materiali, granule tradicionalne kitajske medicine in funkcionalni dodatki. Z dodajanjem ustreznega veziva praškom in oblikovanjem granul pod mehanskim delovanjem in delovanjem zračnega toka mokra granulacija učinkovito rešuje običajne težave praškov, kot so slaba pretočnost, nastajanje prahu, ločevanje in nestabilno doziranje.

Med različnimi tehnologijami mokre granulacije je vertikalni granulator z vrtinčeno plastjo (tip FL) je postal najpogosteje uporabljena rešitev zaradi svojega zrelega procesa, obsežnih izkušenj z uporabo in visokega sprejemanja na trgu. Ta oprema združuje mešanje, granulacijo in sušenje v eni sami enoti in je zelo prilagodljiva, zaradi česar je primerna za proizvodnjo več izdelkov ter proizvodnjo v majhnem do srednjem obsegu. Zato je bil široko sprejet v farmacevtski in fini kemični industriji.

Vendar pa so z naraščajočim povpraševanjem po večji zmogljivosti, neprekinjeni proizvodnji, zaprtem delovanju, nadzoru prahu in avtomatizaciji postopoma postale očitne inherentne omejitve tradicionalnih vertikalnih granulatorjev z vrtinčeno plastjo.

2. Omejitve običajnih vertikalnih granulatorjev z vrtinčeno plastjo

Vertikalni granulator z zvrtinčeno plastjo je v bistvu serijski sistem in ta proizvodni način sam po sebi omejuje njegovo razširljivost in proizvodnjo. Glavne pomanjkljivosti vključujejo:

2.1 Serijsko delovanje z omejeno zmogljivostjo

Vsaka serija mora iti skozi hranjenje, mešanje, pršenje, granulacijo, sušenje in praznjenje. Pogosto nakladanje in razkladanje prekine efektivni čas delovanja, kar povzroči omejen pretok na uro.

2.2 Omejeno povečevanje

Ko se prostornina posode povečuje, postaja vse težje vzdrževati enakomerno fluidizacijo, porazdelitev zračnega toka in homogenost razpršila. Zelo veliki serijski granulatorji z vrtinčeno plastjo pogosto trpijo zaradi neenakomerne granulacije, aglomeracije in zmanjšane učinkovitosti sušenja.

2.3 Slaba kontinuiteta procesa

Povezava z nadaljnjimi procesi, kot so sejanje, mletje in pakiranje, je pogosto odvisna od ročnega ali polavtomatskega upravljanja, zaradi česar je težko oblikovati resnično neprekinjeno proizvodno linijo.

2.4 Omejeno ohišje

Čeprav je sam granulator lahko zaprt, lahko še vedno pride do uhajanja prahu med odvajanjem, sejanjem in vračanjem drobnih delcev, kar predstavlja izziv za varstvo okolja in skladnost z ATEX.

V teh pogojih je tehnologija neprekinjenega mokrega granuliranja postala neizogibna razvojna smer industrije.

3. Tehnični koncept Hywell kontinuiranega statičnega granulatorja z vrtinčeno plastjo

Za premagovanje omejitev zmogljivosti in kontinuitete tradicionalnih serijskih granulatorjev z vrtinčeno plastjo, Hywell je razvil kontinuirano raztopino za granulacijo z vrtinčeno plastjo Granulator s kontinuirano statično zvrtinčeno plastjo.

Ta sistem še vedno temelji na preizkušenem principu granulacije z vrtinčeno plastjo, vendar s sistematičnimi inovacijami v strukturni zasnovi, organizaciji toka materiala in integraciji sistema. Omogoča:

Neprekinjeno hranjenje

Kontinuirana granulacija

Neprekinjeno sušenje

Neprekinjeno sejanje in recikliranje materiala

Popolnoma zaprto delovanje

Tako bistveno odpravi proizvodno ozko grlo serijske granulacije.

4. Načelo delovanja granulatorja s kontinuirano statično vrtinčno plastjo

Granulator s kontinuirano statično vrtinčasto plastjo Hywell uporablja statično strukturo z vrtinčeno plastjo brez visokohitrostnih vrtljivih mehanskih komponent. Natančno zasnovan sistem za distribucijo vročega zraka zagotavlja stabilno in enakomerno fluidizacijo materiala znotraj granulacijske komore.

Postopek dela je naslednji:

4.1 Neprekinjeno hranjenje in fluidizacija

Praškasti materiali se neprekinjeno dovajajo v spodnji del granulacijske komore preko dozirne naprave. Pod delovanjem vročega zraka prašek hitro tvori stabilno fluidizirano stanje, ki zagotavlja idealno podlago za granulacijo.

4.2 Brizganje veziva preko več šob

Več razpršilnih šob je razporejenih na ustreznih mestih v komori za razprševanje in pršenje veziva v fluidiziran prah. Vezivo povzroči, da se drobni delci postopoma aglomerirajo in tvorijo zrnca.

4.3 Hkratno sušenje med granulacijo

Medtem ko ohranja fluidizacijo, vroč zrak nenehno izhlapeva vlago iz materiala. Nastajanje granul in sušenje potekata sočasno, kar preprečuje premočenje in zrušitev postelje.

4.4 Neprekinjeno praznjenje

Granuliran in posušen material se neprekinjeno odvaja skozi rotacijski ventil, kar zagotavlja tesnjenje sistema in stabilen prenos materiala.

5. Nadaljnja obdelava in načrtovanje sistema z zaprto zanko

Prednosti kontinuirne granulacije se ne odražajo samo v samem granulatorju, ampak tudi v celostni zasnovi celotne proizvodne linije..

5.1 Spletno sejanje

Izpuščena zrnca neposredno vstopijo v kvadratno vibrirajoče sito za razvrščanje po velikosti, kar zagotavlja stabilno in nadzorovano porazdelitev velikosti delcev.

5.2 Mletje in recikliranje velikih granul

Preveliki delci se samodejno prenesejo v suhi granulator ali mlin za zmanjšanje velikosti in nato vrnejo v sistem za sejanje, kar zmanjša izgubo materiala.

5.3 Recikliranje drobnih delcev za sekundarno granulacijo

Fini prah se popolnoma zaprto prenaša z vakuumskim transportnim sistemom nazaj do vhoda granulatorja za sekundarno granulacijo, kar bistveno izboljša izkoristek izdelka.

5.4 Neposredni prenos kvalificiranih granul

Granule, ki ustrezajo specifikaciji velikosti, se z vakuumom neposredno prenesejo v pakirni stroj ali mešalnik, kar omogoča resnično neprekinjen proces.

Celotna linija deluje kot popolnoma zaprt sistem z zaprto zanko , brez odprtih delovnih mest in brez emisij prahu.

6. Ključne prednosti granulacijske linije z zvrtinčeno plastjo

V primerjavi z običajnimi šaržnimi granulatorji z vrtinčeno plastjo FL Hywell kontinuirani statični granulacijski sistem z vrtinčeno plastjo ponuja pomembne prednosti:

6.1 Visoka zmogljivost in enostavna razširitev

Zmogljivost je mogoče povečati s podaljšanjem dolžine postelje in povečanjem količine zraka ter pršilnih šob, brez omejitev velikosti serije.

6.2 Pravo neprekinjeno delovanje

Primerno za industrijsko proizvodnjo 24/7, zlasti za srednje do veliko proizvodnjo.

6.3 Visoka stopnja avtomatizacije

Enostavna integracija s sistemi PLC ali DCS, kar znatno zmanjša ročno posredovanje.

6.4 Odlična konsistenca izdelka

Stabilni neprekinjeni pogoji delovanja zagotavljajo enakomerno porazdelitev velikosti delcev in vsebnost vlage.

6.5 Boljša skladnost z okoljskimi zahtevami in zahtevami ATEX

Učinkovito zmanjšuje nevarnost eksplozije prahu in izboljšuje varnost pri delu.

7. Možnosti uporabe

Hywell kontinuirane statične granulacijske linije z zvrtinčeno plastjo so široko uporabne za:

Farmacevtska zrnca in zrnca TCM

Instant hrana in zrnca začimb

Kemični dodatki in zrnca detergentov

Funkcionalne granule za nove materiale

Medtem ko se industrije še naprej premikajo proti neprekinjeni, avtomatizirani in popolnoma zaprti proizvodnji , se pričakuje, da bo tehnologija kontinuirane granulacije z vrtinčeno plastjo postopoma nadomestila tradicionalne sisteme šaržne granulacije in v prihodnosti postala glavna rešitev za mokro granulacijo.