Einsatzbereich erweitert

Dipl.-Ing. Rolf Ordelheide

Der herkömmliche und seit Jahren verwendete Doppelkonus-Trockner hat den wesentlichen Vorteil, daß das Innere des Behälters leicht gereinigt werden kann. Das Entleeren des Produkts erfolgt allein durch seine Schwerkraft. Da er keine scharfen Kanten besitzt, setzt sich kein Produkt im Apparat an. Das Waschen mit einer dem Prozeß angepaßten Flüssigkeit erfolgt dynamisch durch Rotation oder durch eine zusätzliche Reinigungseinrichtung (CIP-Anlage).

Ein weiterer Vorteil des Doppelkonus-Trockners ist die thermische Homogenität. Da das Produkt ständig in Bewegung ist, werden alle Teile des feuchten Produktes identisch thermisch behandelt. Das Produkt ist daher in sich homogen.

Criox-Trockner haben beheizte Einstiegs- oder Beladungsklappen, die einen zusätzlichen Beitrag zur thermischen Kontinuität des Trockners leisten. Der Energiebedarf ist dabei geringer als bei Trocknern mit unbewegten Behältern, da keine mobile Mischvorrichtung bewegt werden muß.

Ein großer Nachteil von traditionellen Doppelkonus-Trocknern war bisher die Bildung von Produktkugeln, die durch die Rotation entstanden. Das Innere dieser Kugeln konnte nur durch hohe Verweilzeiten getrocknet werden. Eine Nachbehandlung zur Pulverisierung des Produktes war unentbehrlich. Die wesentlichste und auch patentierte Neuerung beim Criox-System sind Zerkleinerungsmesser im rotierenden Trockner. Mit Hilfe dieser Messer lassen sich die zu trocknenden Produkte mit der gewünschten Korngröße herstellen. Die Installation der Schneidmesser erforderte die Entwicklung eines EEx-geschützten Schleifkontaktes, um die Stromversorgung der Messer zu ermöglichen.

Über den Schleifkontakt können gleichzeitig Niederspannungsströme übertragen werden, die meßtechnische Signale aus dem rotierenden Bereich übertragen. Hierzu gehört die ständige Kontrolle der Produkttemperatur oder auch das Sicherheitssignal der geschlossenen Einstiegsluke. Auf Wunsch sind weitere Installationen von meßtechnischen Impulsen möglich. Die ständige Überwachung des Produktes wird hierdurch ermöglicht. Alle für den Prozeß erforderlichen Parameter (Heiztemperatur, Vakuum, Drehbewegungen des Trockners und der Schneidmesser, Gas/Flüssigkeitsentnahme oder Zufuhr) können gespeichert werden, um die Wiederholbarkeit von unterschiedlichen Batch-Prozessen gewährleisten zu können – ein wesentlicher Punkt, um die GMP-Anerkennung zu erhalten.

Der rotierende Trockner kann auch mit Druckluft versorgt werden, um pneumatische Klappen und Vibratoren für Restentleerungen versorgen zu können.

Für die Partikelabscheidung des abgeführten Gases gibt es Kartuschen auf der Basis hochentwickelter Textilfasern oder Metalltücher, die große Filterflächen auf kleinstem Raum zulassen. Filterkartuschen sind trotzdem nur in der Lage, Pulver bis zur Größe von einigen mm abzuscheiden. Für kleinere Größen sind externe Filter oder Zyklone möglich.

Der Criox-Trockner ist für ein Vakuum von weniger als 1 Torr ausgelegt. Hierdurch kann mit relativ niedrigen Temperaturen gearbeitet werden, wie sie für thermisch sensible Produkte der Pharma-Industrie häufig erforderlich sind.

Criox-Trockner eignen sich vor allem für Produktchargen zwischen 100 und 6000 l.

Neben den beschriebenen Vorteilen (einfaches Entleeren und Reinigen des Trockners) erfordert der Einsatz des Criox-Trockners die gute Zugänglichkeit durch eine Inspektionstür. Hierdurch kann die Reinheit auch durch den SWAB-Test (empfohlen von der FDA) geprüft werden. Die Beheizung der Tür garantiert gleiche thermische Bedingungen wie für den Doppelmantel des Trockners. Die leichten Reinigungsmöglichkeiten für den Criox betreffen die äußere Kontur, den Innenraum und selbstverständlich auch die Vakuumanlage. Die Vakuumlinie besteht im wesentlichen aus dem Vakuumarm und der internen Filtrierung. Die Filterkartusche läßt sich über einen Bayonettverschluß leicht entfernen, was die Reinigung zwischen zwei Produkten erleichtert. Der Vakuumarm kann leicht inspiziert oder erforderlichenfalls entfernt werden. Nur durch diese einfachen Reinigungsmöglichkeiten können Produktionszyklen zwischen zwei unterschiedlichen Prozessen reduziert werden und die Reinheit der Einzelprodukte gewährleistet werden.

Um den Anforderungen nach der äußeren Reinhaltung zur Vermeidung von Kontaminationen gerecht werden zu können, empfiehlt der Hersteller eine geschlossene äußere Verkleidung, die auch die thermische Isolierung beinhaltet. Alle Versorgungsanschlüsse des Trockners für den rotierenden Teil sind in diesem Raum integriert. Dadurch ist der Criox von außen völlig glatt und leicht zu reinigen.

Der Criox-Trockner kann in traditionellen Produktionsräumen einschließlich einer GMP-gerechten Verkleidung aufgestellt werden. Die Tendenz bei der Pharmaindustrie geht jedoch zu Reinräumen mit kontrolliertem Staubanfall. Durch die Geometrie des Criox-Trockners und seine hochentwickelte äußere Hülle ist der Apparat ideal für die Aufstellung in solchen Räumen geeignet. Der Trockner kann über entsprechende Anschlüsse durch Wände vollständig von der Unterstützungs- und Versorgungseinheit für Vakuum und Filterung getrennt werden. Nur der Trockner selbst befindet sich im Reinraum, der durch leichten Überdruck von der Umgebung getrennt ist. Der Hersteller hat Installationen realisiert, bei denen der Trockner an der Decke hängt, hierdurch wird zusätzlicher Raum für die Bedienung geschaffen.

Für kleine Ausführungen steht ein Faßlader zur Verfügung, der an den Trockner angeflanscht und durch eine halbe Umdrehung bewegt wird, um das Produkt durch Fallbewegung in den Trockner einzubringen. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden.

Bei größeren Versionen sind Andockstationen erforderlich, die durch Näherungsschalter vom Trockner genau angefahren werden können. Die Öffnung ist somit durch pneumatische Vorrichtungen zur Beladung leicht ansteuerbar. Bei der Realisierung aller erforderlichen Anschlüsse ist der Hersteller behilflich.

Die Verschiedenartigkeit der Anforderungen aus einer unüberschaubaren Produktpalette in der chemischen bzw. pharmazeutischen Industrie erfordert im Einzelfall die technische Anpassung durch Versuche beim Hersteller. Der Hersteller bietet drei verschiedene Geräte zur Erprobung an, die für Produktmengen zwischen 2 und 1000 l geeignet sind. Erfahrene Ingenieure erarbeiten in den Versuchen gemeinsam mit dem Anwender die optimalen Parameter für den Einzelprozeß.

Weitere Informationen cav-300