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Prozessanalysetechnik

Prozessanalyse leicht gemacht

| Autor/ Redakteur: Joachim Mannhardt, Tomas Vermeire, Dr. Harald Stahl / Anke Geipel-Kern

Wann ist ein Granulat wirklich trocken? Ein neuer, robuster Online-Sensor für die Wirbelschicht beantwortet diese Frage direkt und erspart dem Betreiber den Weg ins Probenlabor.

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Im Bild eine Consigma-Linie mit installiertem Feuchtemess-System.
Im Bild eine Consigma-Linie mit installiertem Feuchtemess-System.
(Bild: GEA)

Um die aktuelle Feuchte in einem Wirbelschichtprozess zu bestimmen, sind weder Chemometrie noch eine komplexe Modellbildung notwendig. Auch das Problem falscher Messwerte durch belegte Fenster konnte durch einen neu entwickelten Sensor gelöst werden. Hiermit ist es erstmals in der pharmazeutischen Feststoffproduktion möglich, zuverlässig den Endpunkt einer Wirbelschichttrocknung ohne Probennahme zu bestimmen. Dies ermöglicht eine deutliche Produktivitätssteigerung für Verfahren wie die Wirbelschichttrocknung, Sprühtrocknung und auch die Granulierung.

Die Analyse der Feuchtigkeit in Schüttgütern ist in der pharmazeutischen und Kosmetik-Industrie sowie in der Lebensmittelindustrie sehr wichtig, da sie auf die Weiterverarbeitung, die Mikrobiologie in der Anlage und auf die Haltbarkeit des Endproduktes einen wesentlichen Einfluss hat.

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Problem der Verschmutzung bleibt bestehen

Der neue, optisch arbeitende Feuchtigkeitssensor wird an prozessrelevanten Orten in der Anlage eingebaut und kommt direkt mit dem Produkt in Berührung (insitu). Der Sensor ist für kontinuierliche als auch diskontinuierliche (Batch) Anlagen gleichermaßen geeignet.

Neben den optischen Methoden sind zahlreiche nicht-optische verfügbar, jedoch haben alle diese Methoden häufig mit dem Problem der Verschmutzung des Messfensters oder besser der Prozess-Schnittstelle zu kämpfen. Unabhängig von der Analysenmethode kann eine Anhaftung des Produktmaterials in vielen Fällen den Messwert verfälschen.

Die präzise Analyse der Produktfeuchte wird durch viele Parameter beeinflusst, dazu gehört die Verteilung der feinen und groben Partikel und Stäube und das Verhältnis von gebundenem, freiem und kristallinem H2O. Diesen Einflüssen kann bei der Laboranalytik nicht unbedingt Rechnung getragen werden, und deshalb sollte die Korrelation der Messwerte unter Berücksichtigung dieser Einflüsse durchgeführt werden. Die Kenntnis über die Produktfeuchtigkeit im Prozessumfeld ermöglicht eine bessere Prozessführung und damit die Kontrolle der Fliesseigenschaften, die einen Einfluss auf den Produktfluss bei der Weiterverarbeitung, z.B. bei der Tablettierung oder Kapselabfüllung haben.

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