Podstawową zasadą suszenia w złożu fluidalnym jest użycie ogrzanego powietrza do wdmuchnięcia wilgotnych cząstek do stanu wrzenia i konwekcji. Gorące powietrze usuwa odparowaną wilgoć lub rozpuszczalnik organiczny, susząc w ten sposób mokre cząstki. Wiąże się to z kwestią uzdatniania powietrza.
Obecnie wielu krajowych producentów konfiguruje swoje centrale wentylacyjne w następujący sposób: filtr wstępny – ogrzewanie elektryczne (lub ogrzewanie parowe) – wentylator – filtr średniowydajny – suszarka ze złożem fluidalnym – to takie proste. Oczywiście zależy to w dużym stopniu od wymagań użytkownika; niższe wymagania użytkownika skutkują niższymi konfiguracjami producenta. W tym miejscu jako przykład weźmiemy suszarkę ze złożem fluidalnym na linii granulacji GEA, aby omówić związek między konfiguracją a oszczędnością energii. Konfiguracja i wymagania dotyczące parametrów centrali wentylacyjnej:
(1) Temperaturę i wilgotność powietrza wlotowego należy regulować zgodnie z wymaganymi parametrami procesu: t = 80℃, RH = 20%;
(2) Chłodzenie i osuszanie wodą lodową: rurki miedziane i wężownice z żebrami aluminiowymi; woda lodowa z układu wody lodowej procesowej, temperatura 7–12℃;
(3) Źródło ciepła grzejnika: para przemysłowa; należy określić wymagania dotyczące zużycia ciśnienia i temperatury;
(4) Filtr: (G4+F8+H13) filtracja trójstopniowa; H13 wymaga badania i weryfikacji szczelności PAO; należy określić czas testowania i wymiany;
(5) Wymagania dotyczące obudowy: wewnętrzna ściana sekcji o średniej i wysokiej wydajności powinna być... Płyta ze stali nierdzewnej, z płytą ze stali ocynkowanej dla sekcji o średniej i wysokiej wydajności; panele ścienne pełnią funkcję izolacji cieplnej i ochrony przed chłodem;
(6) Wlot i wylot zimnej wody i pary są automatycznie kontrolowane przez zawory elektryczne PLC lub zawory pneumatyczne w zależności od ustawionej temperatury i wilgotności;
(7) G4, F8 i H13 są wyposażone w urządzenia wyświetlające różnicę ciśnień, a sterownik PLC posiada funkcję alarmu różnicy ciśnień (różnica ciśnień nie jest wyświetlana na sterowniku PLC);
(8) Filtr można łatwo wymienić i zdemontować;
(9) Wyposażona w syfon chłodnicy powierzchniowej, taca zbierająca wodę wykonana jest ze stali nierdzewnej 304, szczelna, z płynnym drenażem i nie gromadzi się woda w tacy zbierającej;
(10) Wylot powietrza jest wyposażony w elektryczny zawór regulacyjny, którego otwarciem można sterować za pomocą sterownika PLC.
Oto nasze wymagania dotyczące konfiguracji centrali wentylacyjnej (AHU). Wierzymy, że wielu krajowych producentów jest w stanie w pełni sprostać tym wymaganiom. Jeśli sprzęt produkowany w kraju będzie produkowany zgodnie z tymi wymaganiami, z pewnością zmniejszy to ryzyko jakościowe produkcji farmaceutycznej. Co więcej, dzięki szczegółowej dokumentacji walidacyjnej zawartość techniczna sprzętu zostanie jeszcze ulepszona.
Spełniając wymagania GMP, musimy także w pełni uwzględnić oszczędność energii. Zużycie energii obejmuje sekcję odszraniania i podgrzewania wstępnego, osuszanie zimną wodą, sekcję ogrzewania i utrzymywanie podciśnienia w cylindrze ze złożem fluidalnym. Według URS, jeśli sekcja rozmrażania i podgrzewania nie jest potrzebna, można ją wyeliminować; w przeciwnym razie zwiększa inwestycje, opory przepływu powietrza i zużycie energii. Sekcja osuszania zimną wodą i nagrzewnica parowa są automatycznie sterowane przez elektrozawory PLC, ustawiające temperaturę i wilgotność powietrza wylotowego. Konwencjonalne parametry suszenia w złożu fluidalnym to d = 11 g/m3 i t = 80℃. Zależność pomiędzy przepływem powietrza w złożu fluidalnym a objętością spalin można ustawić za pomocą sterownika PLC poprzez podciśnienie w cylindrze i automatyczną regulację zaworów wlotowych i wylotowych. Według wymagań FDA, kluczowy jest filtr trójstopniowy w jednostce klimatyzacyjnej. Główną przyczyną znacznego ryzyka związanego ze sprzętem produkowanym w kraju jest filtr. Wybór filtra jest bardzo ważny; specyfikacje filtra muszą być wyraźnie określone. G4, F8 i H13 muszą być zgodne z międzynarodowymi standardami. Używanie tanich, masowo wykonanych filtrów z włókniny bawełnianej będzie stwarzać znaczne ryzyko jakościowe. Chociaż standardowe filtry zwiększają opór przepływu powietrza, naszą główną troską jest spełnienie wymagań jakościowych.
Podczas pracy w złożu fluidalnym trajektoria cząstek wewnątrz jest ściśle powiązana z wymianą ciepła w powietrzu. Obecnie powietrze jest zwykle wdmuchiwane od dołu, co powoduje konwekcję cząstek. Czas, w którym cząstki pozostają w powietrzu, jest czasem odparowania wilgoci. Suszarka ze złożem fluidalnym GEA wykorzystuje wyloty powietrza w kształcie rybiej łuski znajdujące się na dole, powodując spiralne unoszenie się cząstek wewnątrz cylindra. Efektywnie zwiększa to długość przewodów i czas wymiany ciepła z powietrzem, pozwalając na pełne wykorzystanie energii.
