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Höhere Produktivität beginnt bei der Anlagenplanung

Fördern und Dosieren

von Gabriela Mikhaiel

Anlagenplaner für Fertigungseinrichtungen im Chemie- und ins- besondere im ­Pharmabereich stehen vor großen Herausforderungen, wenn es darum geht, Projekte wirtschaftlich erfolgreich sowie in Übereinstimmung mit allen rechtlichen Vorlagen ­umzusetzen. Dies verlangt ein hohes Quantum an Effizienz und eine gute Zusammen­arbeit mit einem erfahrenen Anlagenhersteller.

Containment – ganz oben auf der Prioritätsliste

Die Beherrschung von Risiken für die men­schliche Gesundheit, die von besonders besorgnis- erregenden Stoffen ausgehen (SVHC), ist vorrangig. Eine sichere Handhabung von Wirk- und Zusatzstoffen im Herstellungsprozess bedingt Anlagen, die ein hohes Containment sicherstellen. Um zeit­aufwändige Abbauvorgänge und die damit verbundenen Ausfallzeiten sowie Kreuz­kontamination zu verhindern, sollten Prozessanlagen leicht und effizient an Ort und Stelle zu reinigen sein. Ein weiterer Nutzen besteht in der Rationalisierung einzelner Arbeitsschritte. Dec bietet eine Reihe von Dosieranlagen sowohl für kleine Produkt­mengen im Milligrammbereich als auch für große Produktvolumen, die, jeweils in Kom­bination mit der patentierten Powder Transfer System (PTS)-Technologie, diesen Anforderungen gerecht werden und die Pro­duktion maßgeblich optimieren können.

Vorzüge der Pneumatischen PTS Förderung

Die pneumatische PTS-Technologie kann Pulver aktiv über längere Distanzen fördern. Das Produkt fließt dabei in Pfropfen und damit in einem hohen Verhältnis von der Produkt- zur Luftmenge und mit geringer Fördergeschwindigkeit (<3m/s). Die Dicht­strom- oder Pfropfenförderung fördert deshalb sehr produktschonend. Zudem sind die Fördersysteme so konzipiert, dass alle Pulver unter hohem Containment transferiert werden können, einschließlich kohäsiver, sehr feiner, hochtoxischer oder explosionsfähiger Pulver. Das Fördersystem besteht ausschließlich aus Komponenten aus leitfähigen, geerdeten Werkstoffen. Eine aufkommende elektrische Aufladung des Pulvers wird dadurch sofort abgebaut. ­Diese Technologie wird auch in der Reaktorbeschickung eingesetzt, da der Pulvereintrag in den Reaktor unter Ausschluss von Sauerstoff erfolgt. Dies bedeutet vor allem explosionssichere Beschickung speziell bei der Anwendung von Lösungsmitteln.

Fallbeispiel: Kleinmengendosierung im Isolator

Bei dem Projekt ging es um die Beschickung einer automatischen Abfüllanlage für pharmazeutische Pulver. Die Dosierung der Pul­vermengen variiert zwischen 0,3–1,2g und soll aufgrund der hohen Containment-Anforderungen (< 1µg/m3) in einem Isolator durchgeführt werden. Das kompakte Micro­PTS erfüllte diese Anforderungen. Das Pulver wird direkt aus einem geschlossenen Behälter in einen geschlossenen Fülltrichter (20l) durch ein integriertes Vakuum­sys­tem angesogen und über ein Austragungssystem werden sechs Dosierköpfe konti­nuierlich beschickt. Die Dosierköpfe sind mit kalibrierten Kammern mit variablem Füllvolumen versehen, die sich durch Vaku­umeinwirkung füllen und mechanisch durch einen Kolben mit integrierter Filtermembran oder durch Druckanwendung entleeren. Mit diesem Vakuumeffekt in den Kammern lassen sich Kleinstmengen von Pulver (<1mg) genau und volumetrisch dosieren, weil das Pulver in den Kammern verdichtet wird und Variationen der Rohdichte ver­ringert werden können. Das Dosierungs­volumen kann manuell und/oder durch ein Servomotorsystem automatisch angepasst werden. Das System weist keine rotieren­den Teile auf, nimmt keinen Einfluss auf die Produkteigenschaften und ermöglicht eine einfache CIP-Reinigung.

Fallbeispiel: Big-Bag-Befüllung

Auch bei diesem Projekt für einen Kunden aus der Agrochemie stand Containment im Vordergrund. Die Aufgabe bestand darin, toxische Pulver aus abwechselnd zwei Trocknern mit einer Förderrate von 2,5t/h in 2000l Big-Bags zu dosieren. Die Dosiertoleranz lag bei +/– 500 g. Für präzises und schnelles Abfüllen war hier eine Kombination von PTS und Drum-Containment-System (DCS) die ideale Lösung. Das DCS ist eine zylinderförmige Glove Box aus Edelstahl, Glasabdeckung und zwei Handschuhöffnungen und stellt im Vergleich zu anderen Isolationssystemen eine geringe Investition dar. Es ermöglicht die kontaminationsfreie Befüllung* von Fässern und Big-Bags, ist platzsparend und leicht an Prozessanlagen anzuschließen. Die Big-Bags werden durch die Handschuhe im Innern des DCS manuell an das System angeschlossen. Das direkt auf dem DCS mon­tierte PTS fördert und dosiert Pulver geschlossen aus den Trocknern in den in das DCS eingeschlossenen Big-Bag-Einlauf. Bei relativ geringer Schüttdichte sorgt ein integriertes Vibrationssystem für eine höhere Füllmenge. Für ideale Ergonomie dient zudem ein automatischer Rollenförderer zum Abladen der geladenen Big-Bags.

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