CH670960A5 - - Google Patents

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CH670960A5
CH670960A5 CH950/87A CH95087A CH670960A5 CH 670960 A5 CH670960 A5 CH 670960A5 CH 950/87 A CH950/87 A CH 950/87A CH 95087 A CH95087 A CH 95087A CH 670960 A5 CH670960 A5 CH 670960A5
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CH
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fluidized bed
section
area
approximately
rotor disk
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Application number
CH950/87A
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Inventor
Werner Glatt
Reinhard Nowak
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Glatt Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/092—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed agitating the fluidised bed, e.g. by vibrating or pulsating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/245—Spouted-bed technique
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Teilchen, insbesondere zum Pelletieren von pharmazeutischen Produkten, in einem Wirbelschichtverfahren, in welchem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gasstrom die zu behandelnden Teilchen hochführt und diese im obern Bereich nach aussen abgeleitet werden.
Bei üblichen Pelletierverfahren wird eine pulverige Masse in einem Mischer angeteigt und diese angeteigte Masse wird dann in einem Extrudor geformt. Die extrudierte Masse wird anschliessend in einer Trommel oder auf einem sich drehenden Pelletierteller zu Pellets, d.h. etwa kugelförmigen Stückchen geformt. Die noch feuchten Pellets werden dann in einem weiteren Arbeitsgang z.B. mittels eines Wirbelschichtverfahrens getrocknet.
Insgesamt ist ein solches Pelletierverfahren noch vergleichsweise umständlich und erfordert einen erheblichen apparativen Aufwand, wobei insbesondere das notwendige Umsetzen von einer Bearbeitungsstation zu der nächsten (z.B. Mischer-Extrudor-Pelletierteller) nachteilig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art das Herstellen von Pellets bzw. das Behandeln von Teilchen zu vereinfachen sowie den dazu notwendigen apparativen Aufwand zu reduzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die noch plastischen Teilchen durch den nach oben gerichteten Gasstrom in der Gegend seines oberen Endes gegen eine rotierende Scheibe geführt und dort durch gleichzeitige Beaufschlagung etwa in Rotationsrichtung sowie etwa in radialer Richtung der Scheibe mechanisch verrundet werden.
Die Erfindung betrifft des weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Diese Vorrichtung weist einen Wirbelschichtbehälter auf, in welchem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gasstrom mit zu behandelndem Gut hochgeführt wird und wobei im oberen Bereich des Wirbelschichtbehälters eine Umlenkeinrichtung für die Strömung vorgesehen ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung durch eine um eine in Längsrichtung des Wirbelschichtbehälters verlaufende Achse drehende pelletiertellerartige Rotorscheibe gebildet ist.
Zweckmässigerweise ist im Wirbelschichtbehälter unterhalb der Rotorscheibe wenigstens ein Steigrohr für den Gasstrom und das Behandlungsgut vorgesehen, wobei das Steigrohr zweckmässigerweise höhenverstellbar ist. Dadurch ist eine Strömungsführung gebildet, durch die sich im Bereich des Steigrohres eine stärkere Gasströmung ausbildet, so dass die Zuführung des Behandlungsgutes etwa zur Mitte der Rotorscheibe erfolgt und wodurch auch eine umwälzende Wirbelschicht erreicht wird. Durch die Höhenverstellbarkeit ist eine gute Anpassung einerseits an die Strömungsverhältnisse und andererseits auch an das jeweilige Behandlungsgut möglich.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Länge des oder der Steigrohre veränderbar ist und dass der Steigrohrabschnitt vorzugsweise als Befilmungsab-schnitt dient. Auch dadurch ist ein Anpassen an d,as jeweilige Behandlungsgut bzw. an das sich während der Behandlung ändernde Gut möglich. Insbesondere kann dadurch, vor allem in Verbindung mit der Höhenverstellbarkeit, sowohl der Abstand zum Siebboden als auch zur Rotorscheibe verändert werden. Es ist dadurch eine Anpassung an unterschiedliche Partikelgrösse, an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und an unterschiedliche Sprühmedien möglich.
Zweckmässigerweise ist jedem Steigrohr wenigstens eine, insbesondere koaxiale und vorzugsweise höhenverstellbare Sprühdüse zugeordnet. Durch die höhenverstellbare Sprühdüse ist eine Einstellung auf unterschiedliche Produktdichten möglich, so dass insbesondere die Düse so eingestellt werden kann, dass sie im Bereich der grössten Materialdichte einsprüht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die dem Behandlungsraum zugewandte Führungsseite der Rotorscheibe vorzugsweise etwa radial sich erstreckende Mitnehmer auf. Einerseits kann dadurch erreicht werden, dass Verklumpungen beseitigt werden und ausserdem erreicht man dadurch auch ein verstärktes Mitnehmen in Drehrichtung. Dadurch ist auch ein Ausrunden der Pellets od.dgl. begünstigt.
Zweckmässigerweise weist ein den Behandlungsraum unterseitig begrenzender Lochboden in ihrem Querschnitt veränderbare Durchtrittsöffnungen auf. Dadurch sind Gasge-schwindigkeits- und Mengenänderungen auch während des Prozesses möglich, so dass die Gasgeschwindigkeit an die zunehmend grösser werdenden Pellets angepasst werden kann.
Vorteilhafterweise ist die die Rotorscheibe umgrenzende Ringspalt-Fläche grösser als die Querschnittsfläche des Gasstromzutrittes unterhalb des Behandlungsraumes, wobei die Ringspalt-Fläche vorzugsweise um wenigstens das 1,1-fache grösser ist. Durch diese Querschnittsverhältnisse wird im wesentlichen eine Zunahme der Gasdurchtrittsgeschwindig-keit im Bereich der Ringspalt-Fläche vermieden, so dass auch Feinpartikel weitgehend innerhalb des Behandlungsraumes bleiben.
Wie bereits in Verbindung mit der erfindungsgemässen Vorrichtung vorbeschrieben, kann dadurch gleichzeitig bei der Wirbelschichtbehandlung, wo ein Besprühen, Beschichten, trocknen od.dgl. Behandlung durchgeführt werden kann, gleichzeitig auch das Pelletieren und Verdichten vorgenommen werden.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Nachstehend ist die Erfindung in Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen noch näher beschrieben. Es zeigen zum Teil etwas schematisiert:
Fig. 1 eine Teilseitenansicht einer Wirbelschichtapparatur,
Fig. 2 und Fig. 3 Unterseitenansichten einer Rotorscheibe mit unterschiedlich ausgebildeten Mitnehmern,
Fig. 4 und Fig. 5 Querschnittansichten unterschiedlich geformter Rotorscheiben,
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Fig. 6 eine Aufsicht eines Lochbodens mit angedeuteter Behälteraussenwand sowie einem Steigrohr,
Fig. 7 eine etwa Fig. 6 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit im Bereich des Steigrohres reduziertem Durchtrittsquerschnitt,
Fig. 8 eine etwa Fig. 1 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit konisch sich nach oben erweiterndem Gehäuse und
Fig. 9 eine Gesamtansicht einer Wirbelschichtapparatur.
Eine in Fig. 1 gezeigte Wirbelschichtapparatur dient als Vorrichtung 1 insbesondere zum Pelletieren od.dgl. Behandeln von fluidisierbaren Teilchen. Die Vorrichtung weist ein äusseres Gehäuse 2 auf, das in einem mittleren Bereich einen Wirbelschichtbehälter 3 bildet. Unterseitig ist dieser durch einen Lochboden 4 begrenzt, durch den Gas, z.B. Luft oder Stickstoff entsprechend den Pfeilen PF1 (Fig. 1) zugeführt wird. Innerhalb des Wirbelschichtbehälters 3 erfolgt eine Umförderung des Behandlungsgutes durch das zugeführte Gas etwa entsprechend den Pfeilen PF2.
In dem Wirbelschichtbehälter 3 befindet sich noch ein Steigrohr 5, das etwa konzentrisch zum Gehäuse 2 sowie mit Abstand vom Lochboden 4 angeordnet ist. Ein solches Steigrohr 5 begünstigt die Ausbildung einer umwälzenden Wirbelschicht gemäss den Pfeilen PF2. Diesem Steigrohr 5 ist eine zentral beim Lochboden 4 angeordnete Sprühdüse 6 zugeordnet.
Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, dass im oberen Bereich des Wirbelschichtbehälters 3 eine Rotorscheibe 7 angeordnet ist. Ausser den üblichen Beschichtungs- und Trocknungsprozessen besteht dadurch die Möglichkeit, gleichzeitig auch mit dieser Apparatur zu Pelletieren und Verdichten.
Zunächst wird dabei fluidisierbares Ausgangsmaterial mit einer Teilchengrösse von etwa 0,001 mm bis 3 mm vorgelegt, d.h. in den Wirbelschichtbehälter 3 eingebracht. Durch den Gasstrom (PF2) wird das Ausgangsmaterial im Steigrohr 5 hochgerissen und kommt dabei in Kontakt mit dem aus der Sprühdüse 6 austretenden Sprühnebel, der Feststoff-Anteile und Binder enthält. Die etwas plastischen Teilchen werden dann am oberen Bereich der Wirbelschicht gegen die sich drehende Rotorscheibe 7 geführt, an deren Unterseite 8 sich dann etwa radial nach aussen abgeleitet und wieder dem unteren Eintrittsbereich beim Steigrohr 5 zugeführt werden. Man erhält dadurch eine Behandlung, die etwa der mit einer Pelletierscheibe entspricht. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass neben dem Pelletieren gleichzeitig auch noch weitere Bearbeitungsvorgänge, insbesondere ein Beschichten, Verdichten und schliesslich ein Trocknungsvorgang durchgeführt werden können. Da die Teilchen beim Auftreffen auf die Rotorscheibe 7 noch vergleichweise plastisch sind, können sie dort gut verrundet werden. Der Vorgang kann sich dann mehrfach wiederholen, wobei eine Vergrösserung der Teilchen auf das 2 bis 4-fache erfolgen kann. Zur Anpassung an diese unterschiedliche, im Laufe des Prozesses zunehmende Grösse der zu behandelnden Teilchen sind das Steigrohr 5, die Rotorscheibe 7 und die Sprühdüse 6 einzeln oder auch gemeinsam, vorzugsweise unabhängig voneinander höhenverstellbar. Dies ist in Fig. 1 durch die halbseitig unterschiedlich gezeigte Lage der vorerwähnten Teile verdeutlicht. Die Höhenverstellbarkeit des Steigrohres 5 dient insbesondere zur Anpassung an unterschiedliche Partikelgrössen, an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und an unterschiedliche Sprühmedien. Durch die Verstellbarkeit der Sprühdüse kann ein Einstellen auf unterschiedliche Produktdichten erfolgen, wobei vorteilhafterweise die Sprühdüse 6 auf den Bereich des Behandlungsgutes eingestellt wird, wo die grösste Partikeldichte herrscht. Die Verstellung erfolgt im Verlauf des Prozesses für eine Charge. Durch das Verstellen des Steigrohres 5 in seiner Höhenlage wird dessen Abstand zum Lochboden 4 vergrössert, so dass entsprechende
Platzverhältnisse beim Steigrohr-Eintritt gebildet werden können. Entsprechend kann auch durch das Verstellen der Rotorscheibe 7 eine Anpassung des Abstandes zum oberen Ende des Steigrohres 5 geschaffen werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass das Steigrohr 5 teleskopartig in seiner Länge veränderbar ist. Auch dies kann in Kombination mit der vorerwähnten Höhenverstellbarkeit der anderen Einrichtungen erfolgen. Durch Verlängern des Steigrohres 5 kann insbesondere verhindert werden, dass bei zunehmendem Produktvolumen mit entsprechender Zunahme der Produkthöhe Teilchen im Inneren des Steigrohres 5 zurückfallen.
Zum Verstellen des Steigrohres 5 und/oder der Rotorscheibe 7 und/oder der Sprühdüse 6 kann eine vorzugsweise mit einem Prozessrechner ausgestattete Einrichtung vorgesehen sein. Mittels dieser Einrichtung kann dann eine produkt-bzw. behandlungsabhängige Steuerung auch während des Behandlungsprozesses vorgenommen werden. Die Rotorscheibe 7 kann auch in ihrer Drehzahl verändert werden. Der Steigrohrabschnitt dient insbesondere auch als Befil-mungsabschnitt.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen unterschiedliche Ausführungsfor-men von Rotorscheiben 7. Fig. 2 und 3 zeigen die Unterseite 8 der Rotorscheibe 7 und man erkennt dort sich etwa radial gerade (Fig. 2) oder gekrümmt (Fig. 3) erstreckende Mitnehmer 9. Dadurch wird das Behandlungsgut beim Auftreffen auf die Rotorscheibe 7 besser in Rotationsrichtung mitgenommen, so dass dadurch auch die fliehkraftbedingte Radialbewegung nach aussen unterstützt wird. Dies ist für den Pelletiervorgang bzw. Verdichtungsvorgang vorteilhaft.
Die Rotorscheibe 7 kann in einer einfachen Ausführungsform als ebene Scheibe ausgebildet sein. Die Fig. 1 sowie 4 und 5 zeigen demgegenüber abgewandelte Formen von Rotorscheiben 7, die hier glockenartig (Fig. 1 und 4) oder sich konisch nach oben verjüngend (Fig. 5) ausgebildet sind. Durch diese Formgebung mit gekrümmter oder schräger Führungsunterseite 8 erreicht man eine günstigere Umlen-kung des Luftstromes mit dem dadurch umgeförderten Behandlungsgut.
Die die Rotorscheibe 7 umgrenzende Ringspaltfläche 10 zwischen dem Aussenrand der Rotorscheibe 7 und der Gehäusewand 11 ist zweckmässigerweise grösser als die Querschnittsfläche des Gaszutrittes beim Lochboden 4. Die Querschnittsfläche des Gaszutrittes ist dabei durch die Summe der Durchtrittsöffnungen im Lochboden 4 gebildet. Dadurch wird verhindert, dass durch Erhöhung der Luftgeschwindigkeit im Bereich der Ringspalt-Fläche 10 Feinpartikel aus dem Wirbelschichtbereich nach aussen in das darüber angedeutete Filter 12 gezogen werden. Als zweckmässig hat sich gezeigt, wenn die Ringspalt-Fläche 10 um wenigstens das 1,1-fache grösser ist, als der Gasstromzutritt.
Erwähnt sei noch, dass anstatt eines einzigen Steigrohres 5 auch mehrere innerhalb eines Wirbelschichtbehälters 3 vorgesehen sein können. Es können auch mehrere Rotorscheiben und auch mehrere Sprühdüsen 6 vorgesehen sein, wobei die Sprühdüse 6 auch als Mehrkopfdüse ausgebildet sein kann, wenn die Gesamtmenge der eingesprühten Flüssigkeit entsprechend vergrössert werden soll, ohne dass die Grösse der Einzeltröpfchen grösser wird.
Innerhalb des Steigrohres 5 können noch Leitflächen 13 zur Strömungsumlenkung angeordnet sein. Diese Leitflächen sorgen für eine gewisse Massenverdichtung der zu besprühenden Partikel im Besprühbereich und zum besseren Erreichen der Partikel mit dem Sprühmedium.
Fig. 6 zeigt in Aufsicht einen Lochboden 4 mit im Schnitt angedeuteter Gehäusewand 11 sowie einem Steigrohr 5. Zentral erkennt man dabei die Öffnung 14 für die Sprühdüse 6. Gut zu erkennen ist auch, dass der Querschnitt der Durchtrittsöffnungen 15 über die radiale Erstreckung des Lochbo-
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dens 4 unterschiedlich ist. Dabei weisen die Durchtrittsöffnungen 15a ausserhalb der Projektionsfläche des Steigrohres 5 einen kleineren Durchmesser auf, als die innerhalb des Steigrohres 5 hegenden Durchtrittsöffnungen 15b. Durch diese unterschiedlichen Durchtrittsquerschnitten wird die Ausbildung eines umwälzenden Wirbelbettes begünstigt. Um nun im äusseren Eckbereich zwischen der Gehäusewand 11 und dem Lochboden 4 gewissermassen ein «Totgebiet» zu vermeiden, sind hier unmittelbar benachbart zur Behälterwand 11 Durchtrittsöffnungen 15c mit gegenüber den Durchtrittsöffnungen 15a vergrössertem Durchtrittsquerschnitt vorgesehen. Diese Ausbildung begünstigt auch ein Rückführen des Behandlungsgutes zum Zentrum hin, wo es durch den zentralen Hauptgasstrom wieder erfasst und nach oben transportiert wird. Anstatt Durchtrittsöffnungen mit unterschiedlichen Durchmessern in den verschiedenen Radialbereichen vorzusehen, kann ein vergleichbarer Effekt auch durch unterschiedliche Anzahl von ggf. gleichen Löchern erzielt werden, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.
Der den Behandlungsraum unterseitig begrenzende Lochboden 4 kann in seinem Durchtrittsquerschnitt verändert werden, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass dabei nur der Durchtrittsquerschnitt innerhalb der Projektionsfläche des Steigrohres 5 verändert wird, jedoch besteht auch die Möglichkeit über die Gesamtfläche des Lochbodens 4 den Durchtrittsquerschnitt zu verändern. Bevorzugt kann dies erfolgen, indem der Lochboden wenigstens zwei vorzugsweise mit gleichen und in Deckung zueinander bringbaren Durchtrittsöffnungen 15 versehene, relativ zueinander verstellbare, insbesondere verdrehbare Lochscheiben aufweist. Diese beiden Lochscheiben sind in Fig. 7 etwas zueinander verdreht, wobei in der dargestellten Stellung etwa der halbe Durchtrittsquerschnitt noch vorhanden ist. Erwähnt sei noch, dass vorzugsweise unmittelbar oberhalb des Lochbodens ein hier nicht dargestelltes Feinsieb angeordnet sein kann, durch das verhindert wird, dass kleine Partikel durch die Durchtrittsöffnungen 15 des Lochbodens 4 hindurchfallen. Durch die Möglichkeit der Veränderung der Durchtrittsöffnungen 15 im Lochboden 4 sind Luftgeschwindigkeitsänderungen auch während des Behandlungsprozesses möglich, so dass an die während der Behandlung grösser werdenden Pellets eine dementsprechende Anpassung möglich ist. Dabei wird in der Regel mit grösser werdenden Pellets auch die Gasgeschwindigkeit erhöht.
Das oberhalb der Rotorscheibe 7 angedeutete Filter 12 ist vorzugsweise als doppelkammeriger Rückhaltefilter ausgebildet. Dadurch können Halterungen, Antriebe, Steuereinrichtungen u.dgl. für die Rotorscheibe 7 gut untergebracht werden.
Das Gehäuse 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 im Bereich des Wirbelschicht-Behandlungsraumes zylindrisch ausgebildet und weist eine sich konisch erweiternde obere Fortsetzung auf. Neben dieser gezeigten Ausführungsform kann der Behälter, ausgehend etwa von dem Lochboden 4, sich durchgehend erweiternd ausgebildet sein. Die sich erweiternde Formgebung dient dazu, dass in Strömungsrichtung eine Entspannung stattfindet.
Als Sprühdüse 6 kann auch eine sogenannte Mehrstoffdüse vorgesehen sein, mittels der ausser der flüssigen Komponente auch eine gasförmige der Wirbelschicht zugeführt werden kann. Mit Hilfe des Gases kann eine Beschleunigung der bei der Flüssigkeitsdüse austretenden Flüssigkeit erreicht werden. Der Gasstrom tritt dabei vorzugsweise ringförmig und etwa konzentrisch um die Flüssigkeitsdüse aus. Der Gasstrom sorgt dann für eine Beschleunigung, feinere Dispersion, Richtungsgebung und Zonenbildung bei den Flüssigkeitströpfchen .
Die Sprühdüse 6 kann auch beheizbar sein, um ein Erstarren von Sprühmittel zu verhindern.
In Fig. 8 ist als Sprühdüse 6 eine Mehrkopfdüse mit mehreren Düsenaustritten vorgesehen. Eine solche Mehrkopfdüse wird insbesondere dann eingesetzt, wenn eine erhöhte Menge von Sprühmittel ausgegeben werden soll, wobei aber eine sehr feine Sprühnebelverteilung erwünscht ist. Würde man in solchen Fällen nur mit Einfachdüsen arbeiten, ergäbe sich in unerwünschter Weise eine vergleichsweise grosse Tröpfchengrösse innerhalb des Sprühnebels. Die Mehrkopfdüse bringt somit trotz grosser Austrittsmenge eine sehr feine Verteilung. Insbesondere werden solche Mehrkopfsprüh-düsen bei grossen Steigrohren verwendet.
In Fig. 8 ist das Aussengehäuse 2 konisch sich nach oben erweiternd ausgebildet. Dadurch ergibt sich bei bestimmten Anwendungsfallen ein günstigerer Strömungsverlauf, wobei insbesondere im unteren Bereich die Zuführung zum unteren Einlass des Steigrohres begünstigt ist.
In der Gesamtübersicht gem. Fig. 9 ist auch noch gut die Anordnung der oberhalb der Rotorscheibe 7 befindlichen Filter 12 erkennbar.
Um elektrostatische Aufladungen im Wirbelbett zu verhindern, kann noch eine Ionisierungs- oder Luftbefeuchti-gungseinrichtung vorgesehen sein.
In Verbindung mit Fig. 1 sei noch erwähnt, dass die relativen Lagen und Abmessungen der Einbauteile (Sprühdüse 6, Steigrohr 5, Rotorscheibe 7) im Wirbelschichtbehälter 3 so bemessen sind, dass das Behandlungsgut sich beim Auftreffen auf die Rotorscheibe 7 in einem plastischen Zustand befindet, um das vorgesehene Pelletieren zu ermöglichen. Beim Rücktransport nach unten etwa bis zur Oberkante eines sich um das Steigrohr 5 herumbildenden Rücklaufbettes, soll dann ein Trocknungsvorgang zumindest soweit abgelaufen sein, dass die einzelnen Partikel nicht aneinander verkleben. Wie schon vorerwähnt können mehrere Steigrohre 5 und auch mehrere Sprühdüsen 6 vorgesehen sein. Gleiches gilt auch für die Rotorscheibe 7, wobei eine solche Rotorscheibe 7 eine oder mehrere Steigrohre 5 überdecken kann, oder jedes Steigrohr besitzt eine eigene Rotorscheibe.
Der von unten zugeführte Gasstrom (PF1) kann auch in getrennten Gas-Teilströmen zugeführt werden, wobei einerseits im etwa zentralen Bereich, entsprechend dem Querschnitt des Steigrohres 5, ein Teilstrom gebildet ist und wobei in dem umgrenzenden Ringbereich der zweite Teilstrom zugeführt wird. In den Figuren 1 und 8 ist auch gut erkennbar, dass hier bereits unterhalb des Lochbodens 4 entsprechende Gasführungen angedeutet sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, insbesondere beim Aufcoaten von Fett, im zentralen Innenbereich die Zuluft mit einer höheren Temperatur zuzuführen als im Aussenringbereich. Dadurch wird erreicht, dass zwar innerhalb des Steigrohres 5 mit der für das Aufcoaten notwendigen Temperatur gearbeitet wird, wo sich das Fett noch im flüssigen Zustand befindet. Andererseits soll aber diese Schicht beim Auftreffen auf die Unterseite der Rotorscheibe 7 bereits so weit verfestigt sein, dass eine plastische Verformung an dieser Rotorscheibe 7 möglich ist. Dazu ist ein entsprechender Abkühlprozess erforderlich, der durch das Zuführen von kühlerer Luft im Ringbereich begünstigt wird.
Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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3 Blatt Zeichnungen

Claims (29)

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1. Verfahren zum Behandeln, insbesondere zum Pelletieren von Teilchen, insbesondere pharmazeutischer Produkte, in einem Wirbelschichtbehälter, in welchem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gasstrom die zu behandelnden Teilchen hochführt und diese im oberen Bereich nach aussen abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die noch plastischen Teilchen durch den nach oben gerichteten Gasstrom in der Gegend seines oberen Endes gegen eine rotierende Scheibe geführt und dort durch gleichzeitige Beaufschlagung etwa in Rotationsrichtung sowie etwa in radialer Richtung der Scheibe mechanisch verrundet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gut in noch plastischem Zustand, im oberen Bereich der Wirbelschicht mechanisch verrundet und/oder mechanisch über die Gesamtwirbelschicht verteilt wird.
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PATENTANSPRÜCHE
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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 in einem Wirbelschichtbehälter, der unterhalb der Rotorscheibe mit wenigstens einem höhenverstellbaren Steigrohr oder einem andern Teilchenführer versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Teilchenführer (5) mit bei der Behandlung zunehmender Grösse des Behandlungsgutes zur Vergrösserung des Abstandes zum Lochboden nach oben bewegt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibe (7) mit zunehmender Grösse des Behandlungsgutes nach oben bewegt wird.
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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmmenge und/oder Einströmgeschwindigkeit des Arbeitsgases in die Wirbelschicht verändert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem Wirbelschichtbehälter mit mindestens einer Sprühdüse zum Versprühen eines Beschichtungsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gut abschnitt- und zumindest zeitweise verdichtet und die Lage des verdichtenden Abschnittes mindestens zeitweise auf den bzw. die Sprühkegel des Beschichtungsmittels abgestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Behandlung ein fluidi-sierbares Material mit einer Teilchengrösse von 0,001 mm bis 3 mm, vorzugsweise 0,004 mm bis 1 mm vorgelegt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Wirbelschichtbehälter, der unterhalb der Rotorscheibe mit wenigstens einem höhenverstellbaren Steigrohr oder einem andern Teilchenführer versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass von unten unterschiedlich temperierte Gasströme zugeführt werden, wobei ein Gasstrom im zentralen, etwa dem Querschnitt des Steigrohres entsprechenden Bereich und ein weiterer Teilstrom im umgebenden Ringbereich zugeführt werden und dass, von unten unterschiedliche Volumenströme bzw. Ströme mit unterschiedlichen Luftgeschwindigkeiten zugeführt werden, wobei ein Gasstrom im zentralen etwa dem Querschnitt des/der Steigrohre/s entsprechenden Bereich und ein weiterer Teilstrom in dem umgebenden Ringbereich zugeführt wird.
9. Vorrichtimg zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Wirbelschichtbehälter, in welchem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gasstrom mit zu behandelndem Gut hochführbar ist und wobei im oberen Bereich des Wirbelschichtbehälters eine Umlenkeinrichtung für die Strömung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung durch eine um eine in Längsrichtung des Wirbelschichtbehälters verlaufende Achse drehende pelletiertellerartige Rotorscheibe (7) gebildet ist.
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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Wirbelschichtbehälter (3) unterhalb der Rotorscheibe (7) wenigstens ein Steigrohr (5) für den Gasstrom und das Behandlungsgut vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des oder der Steigrohre (5) veränderbar ist und dass der Steigrohrabschnitt vorzugsweise als Befilmungsabschnitt dient.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Steigrohr (5) wenigstens eine, insbesondere koaxiale Sprühdüse (6) zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüse (6) höhenverstellbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibe (7) als ebene Scheibe ausgebildet ist.
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15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Behandlungsraum zugewandte Seite der Rotorscheibe (7) als gekrümmte oder schräge Führungsseite (8) ausgebildet ist und eine etwa glockenartige oder sich konisch nach oben verjüngende Umrissform hat.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rotorscheibe (7) umgrenzende Ringspalt-Fläche (10) grösser als die Querschnittfläche des Gasstromzutrittes unterhalb des Behandlungsraumes ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibe (7) höhenverstellbar angeordnet und drehzahlveränderbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Behandlungsraum zugewandte Führungsseite (8) der Rotorscheibe (7) sich etwa radial erstreckende Mitnehmer (9) aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steigrohr (5) Leitflächen (13) zur Strömungsumlenkung angeordnet sind.
20
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Behandlungsraum unterseitig begrenzender Lochboden (4) in ihrem Querschnitt veränderbare Durchtrittsöffnungen (15) aufweist und dass der Lochboden wenigstens zwei mit in Deckung zueinander bringbaren Durchtrittsöffnungen (15) versehene, relativ zueinander verstellbare Lochscheiben aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt und/oder die Anzahl der Durchtrittsöffnungen (15) des Lochbodens über dessen radiale Erstreckung unterschiedlich ist, und dass sich an einen zentralen Lochboden-Bereich radial nach aussen ein Bereich mit vermindertem Durchtrittsquerschnitt und an diesen ein Bereich mit demgegenüber vergrössertem Durchtrittsquerschnitt anschliesst.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Lochbodens (4) ein Feinsieb angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rückhaltefilter (12) oberhalb der Rotorscheibe (7) vorgesehen ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2), ausgehend etwa vom Lochboden (4), eine sich zumindest abschnittweise bis etwa in Höhe der Rotorscheibe oder darüber konisch erweiternde Form aufweist.
25
30
35
40
45
50
55
60
65
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelschicht-Behälter zumindest bereichsweise zylindrisch ist und dass sich daran ein in Strömungsrichtung sich konisch erweiternder Abschnitt anschliesst.
26. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüse(n) als Mehrkopfdüse(n) und/ oder als Mehrstoffdüse ausgebildet ist (sind).
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 26, gekennzeichnet durch eine Steuer-Vorrichtung zur produkt-und/oder behandlungs-abhängigen Steuerung der höhenverstell- und/oder längenverstellbaren Steigrohre (5) und/oder der Rotorscheibe (7) und/oder der Sprühdüse (6).
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Ionisierungs- oder Luftbefeuchtungs-Einrichtung versehen ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass für den von unten zuzuführenden Gasstrom getrennte Zuführungen für einen etwa zentralen Bereich und einen diesen umgebenden Ringbereich vorgesehen sind, damit im zentralen Bereich Luft mit höherer Temperatur oder mit grösserer Geschwindigkeit als im Ringbereich zuführbar ist.
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