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Durchbruch bei der Filtration und Trocknung von Kieselgur mit dem TZT
 
Bevor neue Technologien in Unternehmen eingeführt werden, ist es gängige Praxis, diese im Vorfeld ausgiebig zu testen. FIMA hat von einem großen, weltweit operierenden deutschen Pharmaunternehmen die Aufgabe gestellt bekommen, die Leistungsfähigkeit der neuen TZT Generation durch Produktversuche unter Beweis zu stellen. Als Versuchsprodukt wurde Kieselgur gewählt, das sehr ähnliche Produkteigenschaften aufweist wie ca. 40% der hergestellten pharmazeutischen Zwischen- und Endprodukte.
 
Bereits 1999 wurde eine Versuchsreihe mit der alten TZT Generation durchgeführt, die allerdings nicht die gewünschten Ergebnisse erreicht hat (siehe Bildreihe unten).
 
Ziel der neuen Versuchsreihe war, einen Nachweis zu erbringen, dieses Produkt in einem Prozessapparat zu filtrieren, waschen und zu trocknen, unter der Voraussetzung, dass feinstes Pulver unter 0,5 % Restfeuchte mit optimaler und reproduzierbarer Produktqualität sicher hergestellt werden kann.

 
Versuchsführung

In einem Rührbehälter wurde eine 19%ige Kieselgur / Wasser Suspension angerührt. Diese wurde mit 0,35 bar Vordruck bei einer Trommeldrehzahl von 400 U/min in den TZT eingefüllt. Anschließend wurde der Filterkuchen mit 15 Liter Wasser gewaschen und bei 800U/min filtriert.
 
Die Trocknung erfolgte ausschließlich mit dem Gegenimpulsverfahren. Zunächst wurden bei 150 U/min mit einer Schussdüse Gasimpulse segmentweise in den Kuchenring eingedüst.  5 min. später wurde zusätzlich Trocknungsgas über die Füllwelle eingeleitet. Um das Produkt nach einer gewissen thermischen Entfeuchtung auf der Oberseite und Unterseite des Kuchenrings noch effizienter zu trocknen, wurde der Kuchen segmentweise umgelagert. Damit gelangten die feuchten Bereiche an die innere Oberfläche des Kuchenringes und werden durch den Gasstrom von der Füllwelle effektiv getrocknet.

 
Bewusst wurde jegliche Abrollagglomeration vermieden, erst im späteren Stadium der Trocknung wurde durch Reduzierung der Drehzahl die Zentrifugalkraft auf den Kuchen reduziert und zugleich der Gasstoß durch die längere Zeit pro Kammer intensiviert. Dadurch wurde der Kuchen stark verwirbelt, kleinere Klumpen wurden durch die starken Gasimpulse immer mehr zerkleinert, der feuchte Kern konnte jetzt wieder effizient getrocknet werden.

 
Durch die Installation eines Kamerasystems konnte der gesamte Trocknungsprozess permanent beobachtet und aufgezeichnet werden.

 
Ergebnis
 
Der Zentrifugentrockner TZT der neuen Generation ist für die Prozess-Schritte Füllen, Waschen, mechanische Vorentfeuchtung und thermischer Trocknung für das getestete Kieselgurt-Produkt hervorragend geeignet. Die Prozesse sind reproduzierbar. Die Produktqualität war durchgehend hoch, es bildeten sich keine Klumpen, man erzielte eine sehr geringe Restfeuchte.
 
Durch seine geringe Restfeuchte und seiner niederen Schüttdichte von 0,22Kg/L  war das Produkt nach dem Austragen so fein und luftig, dass man von einer optimalen Prozessführung sprechen kann. Tatsache ist auch, dass dies schon beim ersten Versuch durch die PAT-Instrumentierung und den beiden Kameras erreicht wurde. Dies zeigt ganz deutlich, wie Fest-Flüssigtrennaufgaben mit moderner, zukunftsorientierter Technologie effizienter und qualitätsbewusst gelöst werden können.
  

Technische Daten TZT 400
 
Filtertrommeldurchmesser   400 mm
Filtertrommellänge 300 mm
Filterfläche  0,377 m²
Filterkuchenvolumen 20 l
Füllvolumen 37 l
Füllgewicht max. 20 kg
Schleudereffekt C max.  600
Filtertrommel Drucküberlagerung max. 3 bar g
Gehäuse Zentrifuge max. zulässiger Druck 3 bar g
Gehäuse Zentrifuge min zulässiger Druck -1 bar
Max. zulässige Temperatur 135°C
Min. zulässige Temperatur -10°C
Max. Motordrehzahl 4428 U/min
Max. Drehzahl Trommel 1640 U/min
Motorleistung  5,5 KW
Gewicht ca. ca. 3000kg


Versuchszyklus 1999
     
 
 
 Produktring nach dem Schleudern                           
 
 
 
 Nach Absprengen des feuchten Kuchens
 
 
 
 Während des Absprengens  
 
                                       

N
ach der Trocknung     
  


Austrag Trockenprodukt 2007

Während des Auftrags


Während des Auftrags


Nach dem Auftrag (Restschichtfrei)


Kontakt:
Sibylle Tischler
FIMA Maschinenbau GmbH
 
18.01.2008