DE10326231B4 - Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten, wobei a. ein oder mehrere flüssige Enzymformulierungen über Sprüheinrichtungen in einen feststoffbeladenen Gasstrahl eingedüst werden, b. die mit Flüssigkeit benetzt Materialteilchen im erwärmten Gasstrahl einem Trocknungs- und Granulationsprozess unterzogen werden, c. die Teilchen nach einer Verweilzeit vom Gasstrahl getrennt und in den Prozessraum zurückgeführt werden, d. die Teilchen durch Schwerkraft über geneigte Flächen dem Gaseintrittsbereich zugeführt werden, e. Feinpartikel, Stäube und vom Prozessgas mitgerissene Teilchen abgeschieden werden und dem Prozess als Keimematerial für den Granulatbildungsprozess wieder zugeführt werden, f. durch Materialzuführung in den über die vorzugsweise rotationssymmetrische oder langgestreckte Spaltöffnungen zugeführten Gasstrahl(en) eine in axialer Richtung des Reaktionsraumes liegende kreisähnliche Feststoffströmung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Enzym-Granulate über unterschiedliche volumentrische Austragsorgane aus dem Prozessraum entnommen werden und dass zu große oder zu kleine, aus dem Prozess entnommene Enzym-Granulate vom Gutprodukt in einer Expansionszone außerhalb des Prozessraums abgetrennt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.
  • Enzyme werden in einer Vielzahl von Industriezweigen in immer größerem Umfang genutzt. Dies betrifft sowohl die hergestellten Mengen als auch die verschiedensten Formen der Enzyme. In der Regel liegen Enzyme in flüssiger Form oder auch als Trockensubstanz vor. In der letzten Zeit werden Granulate als Handelsform von Anwendern oder von der weiterverarbeitenden Industrie immer mehr bevorzugt. Die Granulate zeichnen sich durch vorteilhafte Eigenschaften wie beispielsweise leichte Dosierbarkeit, sehr gute Fließeigenschaften, homogene innere Struktur, hohe Partikeldichte, Staubfreiheit sowie eine gleichmäßige und geschlossene Oberfläche aus. Da Enzyme in der Regel durch ihre besonderen Eigenschaften wie Unstabilität, beispielsweise in wässriger Umgebung und Verursachung von allergenen Reaktionen charakterisiert werden können, erweist sich die Granulatform als vorteilhafte Handelsform.
  • Die Stabilität von Enzymen kann dadurch verbessert werden, dass diese in eine trockene Form überführt werden. Dies kann beispielsweise durch Sprühtrocknung, verschiedene Agglomerationsprozesse (Nassgranulation in Mischern bzw. Wirbelschichtagglomeration) oder durch Aufbaugranulation in Wirbelschichtapparaten erfolgen.
  • Nachteilig bei der Sprühtrocknung ist, dass sehr große Apparatevolumina benötigt werden und das pulverförmige Produkt einen beträchtlichen Staubanteil enthält. Dieser Staubanteil erfordert spezielle Schutzmaßnahmen für das Produktionspersonal und Anwender sowie einen deutlichen Mehraufwand an Anlagentechnik zur Entstaubung, Entlüftung und zur Wiederverwertung der Stäube.
  • Ein mögliches Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten stellt die Aufbaugranulation in der Wirbelschicht dar, wie es in WO 01/83727 A2 veröffentlicht wurde. Hier wird ein Prozess dargestellt bei dem die flüssige Enzym-Formulierung in eine Wirbelschicht durch Sprühdüsen eingedüst wird. Der im Prozess entstehende Staub wird von der Abluft getrennt und dem Granulationsprozess als Keim wieder zugeführt. Die entstehenden Granulate werden unter Verwendung eines oder von mehreren im Anströmboden des Wirbelschichtapparates angebrachten Schwerkraftsichtern aus dem Prozess entnommen. Die Größe der ausgetragenen Granulate kann durch Einstellung der Sichtgasmenge eingestellt werden. Optional können die Granulate auch zusätzlich beschichtet werden. Das Verfahren wendet den Wirbelschicht-Prozess gemäß EP 0 163 836 A1 und EP 0 332 929 A1 an. Der beschriebene Wirbelschichtprozess zeichnet sich dadurch aus, dass zur gleichmäßigen Verteilung des zur Fluidisation und Trocknung benötigten Prozessgases ein Anströmboden über den gesamten Querschnitt des Wirbelschichtapparates angebracht ist. Die zum Einbringen der Flüssigkeit genutzten Sprühdüsen sprühen vertikal nach oben und sind direkt im Anströmboden integriert ( EP 0 332 929 A1 ) oder werden in Höhe des Anströmbodens von einem Sichter umgeben ( EP 0 163 836 A1 ). Die für den Prozess benötigten Granulationskeime werden durch teilweise Sprühtrocknung der eingedüsten Flüssigkeit durch teilweise Nichtüberdeckung (Hindurchsprühen) der Sprühdüsen mit dem Wirbelschichtmaterial produziert. Die Wirbelschichtmasse wird durch einen Gleichgewichtszustand zwischen sprühgetrockneten Keimen und durch den Sichtvorgang zurückgeführtem Unterkorn sowie dem Granulataustrag gebildet. Eine Abtrennung von zu großen Granulaten gibt es nicht.
  • Bedingt durch das Einbringen der Flüssigkeit werden die in der Wirbelschicht enthaltenen Teilchen im bedüsten Bereich mit der Flüssigkeit benetzt und es findet eine Trocknung des Flüssigkeitsfilmes auf der Teilchenoberfläche statt. Im restlichen Bereich der Wirbelschicht findet außerhalb der Düsen keine Trocknung von im Wesentlichen oberflächlich befeuchteten Teilchen statt. Statt dessen wird nur ein geringer Anteil an in den Poren der Teilchen enthaltenen Feuchtigkeit verdampft, was zu einem Ansteigen der (mittleren) Partikeltemperatur führt. Eine Zuführung von erhitzten Prozessgasen ist jedoch auch außerhalb des Sprühbereiches der Düsen in herkömmlichen Wirbelschichten notwendig, um die Partikeln im Apparat zu durchmischen und ständig Teilchen in den Bedüsungsbereich zu befördern. Da die Herstellung von Enzymen temperaturabhängig ist, kann mit diesen bekannten Verfahren keine optimale Ausbeute an Aktivität von Enzymen erzielt werden. Außerdem können Temperaturungleichverteilungen im Herstellungsprozess nicht vermieden werden.
  • Aus der DE 1 667 217 C ist bereits eine Vorrichtung bekannt, die zum Fließbettgranulieren fliesfähiger Stoffe wie Lösungen, Pasten und Flüssigkeiten zur Herstellung eines frei fließenden Granulats gleichmäßiger Größe und Form bestimmt ist. Bei diesem Fließbettgranulieren wird das fließfähige Ausgangsprodukt in den aufwärts in das Fließbett strömenden Gasstrom eingespritzt. Das Ausgangsprodukt besteht aus einer Suspension kleiner, als Granulationskerne dienender fester Teilchen. Dabei ist der Gasstrom mit einer solchen Geschwindigkeit auf die Mitte des Fließbettes gerichtet, dass er die von ihm mitgenommenen Teilchen wie in einer Spritzquelle nach oben mitreißt, von wo das in Bildung begriffene Granulat in der verhältnismäßig ruhigen Randzone sich abwärts bewegen und wieder zurück in die Einspritzzone und damit wieder in den aufsteigenden Gasstrom gelangen kann. Auf diese Weise bildet sich das Granulat durch fortgesetzte Anlagerung dünner Schichten zerstäubter Flüssigkeit auf den Teilchen im Fließbett, wobei durch Einleiten eines heißen Gases gleichzeitig getrocknet wird.
  • Bei der aus DE 1 667 217 C vorbekannten Vorrichtung ist die Abscheideinrichtung jedoch in den Prozessraum integriert. Dies hat den Nachteil, dass das Granulat in der im Prozessraum befindlichen Abscheideinrichtung bei hohen Temperaturen vom Gutprodukt separiert und teilweise in die Bedüsungszone zurückfallen kann.
  • Aus der DT 25 55 917 A1 kennt man bereits einen Wirbelschichtapparat zur Trocknung von wässrigen, hitzeempfindlichen Proteinsuspensionen. In dem vorzugsweise kreisförmig ausgebildeten Wirbelschichtapparat ist ein Anströmboden angeordnet, in dem vom Radius abhängig eine unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeit der Luft erzeugt wird, die von innen nach außen zunimmt und durch geeignete Wahl des Öffnungsverhältnisses des Anströmbodens am Rande ihren Maximalwert erreicht, der aber kleiner ist als der Wert der Austragsgeschwindigkeit von den in der Wirbelschicht befindlichen kleinsten Proteinteilchen, mit dem klassierenden Effekt, dass die jeweils kleinsten Proteinteilchen die oberste Ebene der Wirbelschicht bilden.
  • Dabei werden diese Proteinteilchen vom Sprühkegel der Düse erfasst und können nach Benetzung mit Proteinsuspension zentral in die Wirbelschicht zurückfallen, wobei sie durch die direkt über dem Anströmboden eintretende Heißluft getrocknet, dabei wieder in radialer Richtung nach außen geführt und peripher durch die Strömung der Luft am Rande der Wirbelschicht nach oben gefördert werden. Große Proteinteilchen driften zum Mittelpunkt des Anströmbodens, wo sie über ein zentral angeordnetes Rohr, durch welches Luft adäquater Temperatur mit einer Strömungsgeschwindigkeit, die kleiner als die Austragsgeschwindigkeit der größten Proteinteilchen, aber größer als die Austragsgeschwindigkeit der kleinsten Proteinteilchen ist, strömt, absinken und dabei nachgetrocknet werden, um die Wirbelschichtapparatur anschließend durch eine an sich bekannte Zellenradschleuse zu verlassen.
  • Auch dieser aus DT 25 55 917 A1 vorbekannte Wirbelschichtapparat weist keine nachgeschaltete Separierstufe mit niedrigen Temperaturen auf, in der ein Zurückfallen des Granulats in die Bedüsungszone vermieden würde.
  • Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten zu schaffen, bei dem die Enzym-Granulate kontinuierlich oder chargenweise bei Erhöhung der Ausbeute an Aktivität von Enzymen hergestellt werden können, wobei ein Zurückfallen der Feinpartikel in die Bedüsungszone vermieden und eine Agglomeratbildung in der Bedüsungszone verhindert werden soll. Gleichzeitig soll die Kontrollierbarkeit der Granulation bei der Herstellung verbessert werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art darin, dass die Enzym-Granulate über unterschiedliche volumentrische Austragsorgane aus dem Prozessraum entnommen werden und dass zu große oder zu kleine, aus dem Prozess entnommene Enzym-Granulate vom Gutprodukt in einer Expansionszone außerhalb des Prozessraums abgetrennt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Herstellung von Enzym-Granulaten durch eine Verknüpfung zwischen den thermischen Bedingungen in der Sprühzone und den Temperaturbedingungen im übrigen Bereich der Wirbelschicht. Dabei erfolgt die Zuführung des erhitzten Prozessgases zur Trocknung ausschließlich im Bedüsungsbereich. Die sichere Zuführung von Teilchen in den Bedüsungsbereich hinein erfolgt durch die spezielle geometrische Gestaltung des Apparates unter Nutzung der Schwerkraft. Die Herstellungsbedingungen werden an die herzustellende Materialeigenschaften angepasst. Temperaturungleichverteilungen werden weitestgehend vermieden, wodurch auch eine Steigerung der Ausbeute an Enzym-Granulaten erreicht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Ausbeute an Enzym-Aktivität und durch die Herstellung von Granulaten mit einer gleichmäßigen und geschlossenen Oberfläche aus, wobei eine Agglomeratbildung vermieden wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben, sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihrer Wirkung erläutert.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen ist schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
  • Die zur Trocknung der herzustellenden Enzym-Granulate erforderliche Menge an erwärmtem Prozessgas 10 (in der Regel erhitzte Luft) wird einer Zuluftkammer 17, mit rechteckigem Querschnitt 9 und begrenzenden Seitenwänden 5, zugeführt. In der Zuluftkammer 17 verteilt sich das Prozessgas 10 und tritt über Spaltöffnungen 1 in den Prozessraum 8 in Form von Gasstrahlen 2 ein. Der vorzugsweise horizontal in den Spalt 1 eintretende Prozessgasstrom wird durch das Umlenkteil 3 vorzugsweise nach oben in den Prozessraum 8 hinein umgelenkt und strömt als eine Art Freistrahl in den Apparat hinein. Im Weiteren kann sich der Apparatequerschnitt optional in der Expansionszone 14 vergrößern, so dass sich die Geschwindigkeit der Prozessgasströmung nach oben hin stetig verringert. Das Gas verlässt den Apparat als Abgas 11 oberhalb der Expansionszone 14 über das Abluftteil 19 in das optional ein Entstaubungssystem (z. B. Filterpatronen oder Textilfilterelemente) integriert werden kann.
  • Im Prozessraum 8 befindet sich eine Menge an Partikeln, die durch den Prozessgasstrahl nach oben hin mitgerissen werden. Im oberein Bereich des Prozessraumes 8 sowie in der darüber befindlichen Expansionszone 14 nimmt die Gasgeschwindigkeit ab, so dass die aufwärts strömenden Teilchen seitlich aus dem Gasstrahl 23 heraustreten und in den Prozessraum 8 zurückfallen. Der Prozessraum 8 wird im unteren Bereich von geneigten Seitenwänden 29 begrenzt. Bedingt durch diese Seitenneigung werden die Teilchen unter Wirkung der Schwerkraft über die Rücklaufzone 24 in Richtung des Gaseintrittsspaltes 1 befördert, wo sie anschließend wieder vom Prozessgas in den Prozessraum 8 mitgerissen werden.
  • Durch diesen Mechanismus bildet sich eine sehr gleichförmige Feststoffzirkulation 15 bestehend aus einer Aufwärtsströmung und einem Rücklauf in Richtung des Prozessgaseintrittes. Dadurch liegt auch bei sehr geringen Mengen an Teilchen im Prozessraum 8 in der Kernzone oberhalb des Umlenkteiles 3 eine hohe Partikeldichte vor. In diesem Bereich werden ein oder mehrere Sprühdüsen 7 angeordnet, die gleichgerichtet zum Prozessgasstrahl nach oben sprühen und zum Einbringen der flüssigen Enzymformulierung dienen.
  • Durch die hohe Partikelbeladung in der Kernzone ergeben sich in der Bedüsungszone 22 sehr vorteilhafte Bedingungen für den Wärme- und Stoffübergang. Weiterhin wird erreicht, dass sich die Flüssigkeit weitestgehend an den Teilchen abscheidet und diese somit gleichmäßig an den Partikeloberflächen benetzt werden. Das gleichmäßige Benetzen bei gleichzeitiger hohen Feststoffzirkulation zwischen Bedüsungsbereich und Rücklaufzone 24 bewirkt, das ein sehr gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm gebildet wird. Durch den Trocknungsprozess verdampft die Flüssigkeit und verlässt mit dem Abgas 11 den Apparat. Der in der Formulierung enthaltene Feststoff verbleibt auf der Teilchenoberfläche. Dadurch wachsen die Granulate sehr gleichförmig und homogen, was zu einer sehr engen Korngrößenverteilung führt.
  • Das Prozessgas kann einen Teil der Partikeln sowie Feingut und Stäube als feststoffbeladene Abluft 20 aus dem Prozessraum 8 ausgetragen. Zur Abscheidung dieser Teilchen kann das im Abluftteil 19 optional integrierte Filtersystem oder dem Apparat nachgeschaltete Entstaubungsanlagen verwendet werden. Im Falle einer integrierten Entstaubungsanlage 25 können beispielsweise Druckluftimpulse 18 genutzt werden, um die zurückgehaltenen Partikeln als abgetrennter Feststoff 21 in den Prozessraum 8 zurückzuführen.
  • Im Vergleich zu Wirbelschichtapparaten mit integrierten Filteranlagen wird die Staubrückführung dadurch erleichtert, dass die aufwärts gerichtete Prozessgasströmung im Wesentlichen örtlich begrenzt ist und somit die zurückzuführenden Teilchen außerhalb des Gasstrahles sicher absinken können. Durch die Sogwirkung in der Nähe des Gaseintrittsspaltes 1 wird dieser Mechanismus zusätzlich gefördert. Alternativ können von der Abluft abgeschiedene Teilchen in den Prozessraum 8 zurückgeführt werden. Dazu können im unteren Bereich der geneigten Seitenwände 29 verschiedenartigste Zuführungen 26 angeordnet sein. Bedingt durch die hohe Geschwindigkeit des Prozessgasstrahls in der Nähe des Gaseintrittsspaltes 1 werden die feinen Partikeln angesaugt und der Bedüsungszone 22 zugeführt wo diese mit Flüssigkeit benetzt werden und am Wachstumsprozess teilnehmen.
  • Optional eingebaute Leitbleche 16 stützen den Gasstrahl, verstärken den Sogeffekt und verbessern die Zuführung der Feststoffe in der Bedüsungszone 22 hinein. Eventuell auftretende Agglomerationseffekte werden minimiert, da im Bedüsungsbereich sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten und somit höhere Trennkräfte als in Wirbelschichten auftreten. Dadurch werden Teilchen separiert und wachsen zu sehr kugeligen Granulaten.
  • Das Strömungsprofil des Prozessgases im Prozessraum 8 bewirkt weiterhin, dass von der optional integrierten Filteranlage in den Prozessraum zurückgeführte Feinpartikel nicht in die Bedüsungszone 22 zurückfallen. Dadurch wird das Verkleben von Feinpartikeln und daraus folgende Agglomeratbildungsprozesse unterbunden.
  • Zur kontinuierlichen Prozessführung kann der Apparat mit optional unterschiedlichen Eintragsystemen 13 für Feststoffe ausgerüstet werden. Dadurch können beispielsweise Enzym-Partikel dem Prozess zugeführt werden, die durch Zerkleinerung von beispielsweise (zu großen) Granulaten gewonnen werden können oder/und aus zu kleinen Granulaten bestehen. Diese Teilchen dienen dann als Granulationskeime oder als Startfüllung zur Verkürzung der Inbetriebnahmezeit. Außerdem können hier Additive in fester Form in den Prozess eingeschleust werden, die in die Enzym-Granulate eingebettet werden sollen.
  • Weiterhin kann der Apparat mit Austragsorganen 4 versehen werden, um Partikel aus dem Prozessraum 8 entnehmen zu können. Dies kann beispielsweise durch einen Überlauf oder durch ein volumetrisches Austragsorgan (z. B. eine Zellenradschleuse) oder auch durch einen Schwerkraftsicher (z. B. einen mit Sichtgas beaufschlagten Zick-Zack-Sichter oder einen Steigrohrsichter) erfolgen.
  • Optional können mechanische Aggregate 27 im Prozessraum 8, jedoch vorzugsweise im Bereich der Rücklaufzone 24 an den geneigten Wänden angebracht werden, um durch Zerkleinerung ausreichend Feinmaterial als Keime für den Granulatbildungsprozess zu erzeugen. Weiterhin kann die Rücklaufzone 24 optional zur Positionierung von Beheizungen oder anderen Wärmeübertragungseinrichtungen 28 genutzt werden. Beispielsweise kann die Apparatewand doppelwandig ausgeführt sein, um diese beispielsweise unter Nutzung von flüssigen oder gasförmigen Wärmeträgern zur Beheizung oder Kühlung zu verwenden. Alternativ könnten auch Mikrowellenheizer genutzt werden, um die Partikel in der Rücklaufzone 24 nachzutrocknen oder vorzuwärmen.
  • Im Prozessraum 8 oder in den darüberliegenden Apparateteilen, der Expansionszone 14 und dem Abluftteil 19, können optional Sprühdüsen 6 angeordnet werden, die vorzugsweise nach unten aber auch teilweise nach oben sprühen. Hier kann ebenfalls die flüssige Enzym-Formulierung eingedüst werden, um beispielsweise durch Sprühtrocknung im Apparat Granulationskeime zu erzeugen. Alternativ können über einige der Sprüheinrichtungen 6 und 7 Additive oder andere Komponenten in flüssiger Form eingesprüht und somit in die Granulatstruktur homogen eingebettet werden. Wenn die Sprühdüsen 7 die heißgasbeaufschlagte Zuluftkammer 17 passieren, können optional die flüssigkeitsführenden Teile mit Isolationen oder unterschiedlichen Kühlsystemen 12 versehen werden, um Schädigungen an der flüssigen Formulierung zu unterbinden.
  • Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Prozesses ist der sehr einfache Aufbau zu nennen, der eine hohe Betriebssicherheit und Störungsunempfindlichkeit mit sehr guter Reinigbarkeit verbindet. Somit werden verbesserte Produktionsbedingungen insbesondere hinsichtlich der Hygieneanforderungen bei Produktwechsel bei biologischen Stoffen geschaffen.
  • Beispiel:
  • Die Erfindung wird anhand eines konkreten Anwendungseispieles veranschaulicht, ohne dadurch in irgend einer Weise eingeschränkt zu werden.
  • Es wurde eine Enzymformulierung, die zusätzlich zur Enzymlösung einen Stabilisator sowie Binderkomponenten enthielt und eine Endkonzentration an Feststoffen von etwa 22 Massenprozent hatte, in einen Apparat eingesprüht, der durch den zuvor beschriebenen Aufbau gekennzeichnet ist. Der Prozessraum ist gekennzeichnet durch einen rechteckigen Querschnitt und hat oberhalb der geneigten Seitenwände eine Querschnittsfläche von 0,15 × 0,2 = 0,03 m2 und eine Höhe von etwa 1 m. Die Zufuhr des auf etwa 140°C erwärmten Prozessluftstromes von etwa 180 kg/h erfolgte über 2 längs durch den Apparat verlaufende Gaszuführungsspalte. Die flüssige Formulierung wurde über eine druckluftbeaufschlagte vertikal nach oben sprühende Zweistoffdüse in den Prozessluftstrahl mit einem Massenstrom von etwa 50 g/min eingesprüht. Im Prozessraum befanden sich etwa 500 g an Enzym-Partikeln. Durch den Verdampfungsprozess kühlte sich die Prozessluft ab und verließ mit etwa 45°C den Apparat. Die Entstaubung der Abluft erfolgte durch einen dem Apparat nachgeschalteten Zyklon und der abgeschiedenen Feststoff wurde gravimetrisch in den Prozessraum in Spaltnähe als Keimematerial zugeführt. Die Entnahme von Granulaten aus dem Prozessraum erfolgte stirnseitig unter Verwendung eines Zick-Zack-Sichters. Die im Sichter abgetrennten Feinanteile wurden durch die Sichtluft in den Prozessraum zurückgeblasen. Das entnommene Granulat hat eine unverfestigte Schüttdichte von 800 g/l und folgende Korngrößenverteilung (Siebanalyse):
    > 400 μm: 0,8 Mass.-%
    315 ... 400 μm: 6,8 Mass.-%
    250 ... 315 μm: 15,3 Mass.-%
    160 ... 250 μm: 42,3 Mass.-%
    100 ... 160 μm: 24,9 Mass.-%
    0 ... 100 μm: 9,9 Mass.-%
  • Zusammenfassend lässt sich folgendes feststellen:
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten zu schaffen, bei dem die Enzymgranulate kontinuierlich oder chargenweise unter weitester Vermeidung von Temperaturungleichverteilungen im Herstellungsprozess und bei Erhöhung der Ausbeute an Aktivität von Enzymen hergestellt werden können. Gleichzeitig soll die Kontrollierbarkeit der Granulation bei der Herstellung verbessert werden.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung von Enzym-Granulaten durch eine Verknüpfung zwischen den thermischen Bedingungen in der Sprühzone und den Temperaturbedingungen im übrigen Bereich der Wirbelschicht. Im erfindungsgemäßen Prozess wird dies dadurch erreicht, dass die Zuführung des erhitzten Prozessgases zur Trocknung ausschließlich im Bedüsungsbereich erfolgt. Die sichere Zuführung von Teilchen in den Bedüsungsbereich hinein erfolgt durch die spezielle geometrische Gestaltung des Apparates unter Nutzung der Schwerkraft.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Spaltöffnung(en)
    2
    Gasstrahl(en)
    3
    Umlenkteil
    4
    Austragsorgan
    5
    Seitenwand
    6
    Sprühdüse(n) in beliebige Richtungen sprühend
    7
    Sprühdüse(n) aufwärts sprühend
    8
    Prozessraum
    9
    Querschnitt einer Prozessstufe
    10
    Prozessgas
    11
    Abgas
    12
    Isolation mit Kühl- oder Heizsystem
    13
    Eintragssystem
    14
    Expansionszone
    15
    Feststoffzirkulation
    16
    Leitblech(e)
    17
    Zuluftkammer
    18
    Druckluftimpulse
    19
    Abluftteil
    20
    feststoffbeladene Abluft
    21
    abgetrennter und zurückgeführter Feststoff
    22
    Bedüsungszone
    23
    Partikelaustrittes aus dem Gasstrahl
    24
    Rücklaufzone
    25
    Entstaubungsanlage
    26
    Zuführungen
    27
    Mechanische Aggregate zur Zerkleinerung
    28
    Wärmeübertragungseinrichtungen
    29
    Seitenwand

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten, wobei a. ein oder mehrere flüssige Enzymformulierungen über Sprüheinrichtungen in einen feststoffbeladenen Gasstrahl eingedüst werden, b. die mit Flüssigkeit benetzt Materialteilchen im erwärmten Gasstrahl einem Trocknungs- und Granulationsprozess unterzogen werden, c. die Teilchen nach einer Verweilzeit vom Gasstrahl getrennt und in den Prozessraum zurückgeführt werden, d. die Teilchen durch Schwerkraft über geneigte Flächen dem Gaseintrittsbereich zugeführt werden, e. Feinpartikel, Stäube und vom Prozessgas mitgerissene Teilchen abgeschieden werden und dem Prozess als Keimematerial für den Granulatbildungsprozess wieder zugeführt werden, f. durch Materialzuführung in den über die vorzugsweise rotationssymmetrische oder langgestreckte Spaltöffnungen zugeführten Gasstrahl(en) eine in axialer Richtung des Reaktionsraumes liegende kreisähnliche Feststoffströmung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Enzym-Granulate über unterschiedliche volumentrische Austragsorgane aus dem Prozessraum entnommen werden und dass zu große oder zu kleine, aus dem Prozess entnommene Enzym-Granulate vom Gutprodukt in einer Expansionszone außerhalb des Prozessraums abgetrennt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu kleine, aus dem Prozess entnommene Enzym-Granulate in den Prozessraum als Keimmaterial zurückgeführt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu große aus dem Prozess entnommene Enzym-Granulate durch ein beliebiges Zerkleinerungsaggregat zerkleinert und in den Prozessraum als Keimmaterial zurückgeführt werden.
  4. Verfahren nach einem oder mehren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Prozessraum zurückgeführten Enzym-Granulate thermisch nachbehandelt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Prozessraum zurückgeführten Enzym-Granulate getrocknet oder vorgewärmt werden.
  6. Verfahren nach einem oder mehren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die den Prozessraum zurückgeführten Enzym-Granulate zerkleinert werden.
  7. Verfahren nach einem oder mehren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Enzym-Granulate aus unterschiedlichen Zusätzen und mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen hergestellt werden.
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