Il principio di base dell'essiccazione a letto fluidizzato consiste nell'utilizzare aria riscaldata per soffiare le particelle bagnate in uno stato di ebollizione e convettivo. L'aria calda porta via l'umidità evaporata o il solvente organico, asciugando così le particelle bagnate. Ciò implica la questione del trattamento dell'aria.
Attualmente, molti produttori nazionali configurano le proprie unità di trattamento dell'aria come segue: prefiltro—riscaldamento elettrico (o riscaldamento a vapore)—ventilatore—filtro a media efficienza—essiccatore a letto fluido: è semplicissimo. Chiaramente, ciò dipende fortemente dalle esigenze dell'utente; requisiti utente inferiori comportano configurazioni del produttore inferiori. In questa sede prenderemo come esempio solo l'essiccatore a letto fluido della linea di granulazione di GEA per discutere la relazione tra configurazione e risparmio energetico. Configurazione dell'unità di trattamento aria e requisiti dei parametri:
(1) La temperatura e l'umidità dell'aria in ingresso devono essere regolabili in base ai parametri di processo richiesti: t = 80 ℃, RH = 20%;
(2) Raffreddamento e deumidificazione ad acqua refrigerata: batterie alettate in tubi di rame e alluminio; acqua refrigerata dal sistema di acqua refrigerata di processo, temperatura 7–12℃;
(3) Fonte di calore del riscaldatore: vapore industriale; dovrebbero essere specificati i requisiti di pressione e temperatura di consumo;
(4) Filtro: (G4+F8+H13) filtrazione a tre stadi; H13 richiede test e verifica delle perdite PAO; dovrebbero essere specificati i tempi di verifica e sostituzione;
(5) Requisiti dell'involucro: la parete interna della sezione a efficienza medio-alta deve essere... Piastra in acciaio inossidabile, con piastra in acciaio zincato per le sezioni a media e alta efficienza; i pannelli a parete hanno funzioni di isolamento termico e protezione dal raffreddamento;
(6) L'ingresso e l'uscita di acqua fredda e vapore sono controllati automaticamente da valvole elettriche PLC o valvole pneumatiche in base alla temperatura e all'umidità impostate;
(7) G4, F8 e H13 sono dotati di dispositivi di visualizzazione della pressione differenziale e il PLC ha una funzione di allarme di pressione differenziale (la pressione differenziale non viene visualizzata sul PLC);
(8) Il filtro è facile da sostituire e smontare;
(9) Dotato di un sifone di scarico per il raffreddatore di superficie, il vassoio di raccolta dell'acqua è realizzato in acciaio inossidabile 304, a tenuta stagna, con drenaggio regolare e senza accumulo di acqua nel vassoio di raccolta;
(10) L'uscita dell'aria è dotata di una valvola di regolazione elettrica, la cui apertura può essere controllata dal PLC.
Questi sono i nostri requisiti per la configurazione dell'unità di trattamento aria (UTA). Riteniamo che molti produttori nazionali possano soddisfare pienamente questi requisiti. Se le apparecchiature di produzione nazionale venissero fabbricate secondo questi requisiti, si ridurrebbe sicuramente il rischio di qualità della produzione farmaceutica. Inoltre, con una documentazione di validazione dettagliata, il contenuto tecnico dell'apparecchiatura sarà ulteriormente migliorato.
Oltre a soddisfare i requisiti GMP, dobbiamo anche considerare pienamente il risparmio energetico. Il consumo energetico in questo caso coinvolge la sezione di scongelamento e preriscaldamento, la deumidificazione dell'acqua fredda, la sezione di riscaldamento e il mantenimento della pressione negativa all'interno del cilindro a letto fluidizzato. Secondo l'URS, se la sezione di scongelamento e preriscaldamento non serve, può essere eliminata; in caso contrario, aumenta l’investimento, la resistenza al flusso d’aria e il consumo energetico. La sezione di deumidificazione dell'acqua fredda e il riscaldatore a vapore sono controllati automaticamente da elettrovalvole PLC, che impostano la temperatura e l'umidità dell'aria in uscita. I parametri convenzionali di essiccazione a letto fluidizzato sono d = 11 g/m³ e t = 80℃. Il rapporto tra il flusso d'aria del letto fluidizzato e il volume di scarico può essere impostato tramite PLC attraverso la pressione negativa all'interno del cilindro e la regolazione automatica delle valvole di ingresso e scarico. Secondo i requisiti FDA, il filtro a tre stadi nel climatizzatore è fondamentale. La ragione principale dei rischi significativi associati alle apparecchiature di produzione nazionale risiede nel filtro. La selezione del filtro è molto importante; le specifiche del filtro devono essere chiaramente indicate. G4, F8 e H13 devono essere conformi agli standard internazionali. L’utilizzo di filtri in cotone non tessuto economici e realizzati indiscriminatamente rappresenterà un rischio significativo per la qualità. Sebbene i filtri standard aumentino la resistenza al flusso d'aria, la nostra preoccupazione principale è soddisfare i requisiti di qualità.
Durante il funzionamento a letto fluidizzato, la traiettoria delle particelle all'interno è strettamente correlata allo scambio termico dell'aria. Attualmente, l'aria viene generalmente soffiata dal fondo, provocando la convezione delle particelle. Il tempo in cui le particelle rimangono nell'aria è il tempo necessario affinché l'umidità evapori. L'essiccatore a letto fluidizzato di GEA utilizza prese d'aria a forma di squama di pesce sul fondo, facendo sì che le particelle salgano a spirale all'interno del cilindro. Ciò aumenta di fatto la lunghezza delle linee d'aria e il tempo di scambio termico con l'aria, sfruttando appieno l'energia.
