O princípio básico da secagem em leito fluidizado é usar ar aquecido para soprar as partículas úmidas até um estado convectivo de ebulição. O ar quente transporta a umidade evaporada ou o solvente orgânico, secando assim as partículas úmidas. Isto envolve a questão do tratamento do ar.
Atualmente, muitos fabricantes nacionais configuram suas unidades de tratamento de ar da seguinte forma: pré-filtro – aquecimento elétrico (ou aquecimento a vapor) – ventilador – filtro de eficiência média – secador de leito fluidizado – é simples assim. Claramente, isto depende muito dos requisitos do usuário; requisitos mais baixos do usuário resultam em configurações mais baixas do fabricante. Aqui, tomaremos apenas o secador de leito fluidizado na linha de granulação da GEA como exemplo para discutir a relação entre configuração e economia de energia. Configuração da unidade de tratamento de ar e requisitos de parâmetros:
(1) A temperatura e a umidade do ar de entrada devem ser ajustáveis aos parâmetros de processo exigidos: t = 80°C, UR = 20%;
(2) Resfriamento e desumidificação de água gelada: tubos de cobre e serpentinas com aletas de alumínio; água resfriada do sistema de água resfriada do processo, temperatura de 7–12°C;
(3) Fonte de calor do aquecedor: vapor industrial; os requisitos de consumo de pressão e temperatura devem ser especificados;
(4) Filtro: (G4+F8+H13) filtração em três estágios; H13 exige teste e verificação de vazamento do PAO; os tempos de teste e substituição devem ser especificados;
(5) Requisitos de gabinete: a parede interna da seção de média-alta eficiência deve ser... Chapa de aço inoxidável, com chapa de aço galvanizado para seções de média e alta eficiência; os painéis de parede possuem funções de isolamento térmico e proteção contra resfriamento;
(6) A entrada e saída de água fria e vapor são controladas automaticamente por válvulas elétricas PLC ou pneumáticas de acordo com a temperatura e umidade definidas;
(7) G4, F8 e H13 possuem dispositivos de exibição de pressão diferencial, e o PLC possui uma função de alarme de pressão diferencial (a pressão diferencial não é exibida no PLC);
(8) O filtro é fácil de substituir e desmontar;
(9) Equipada com sifão para o resfriador de superfície, a bandeja coletora de água é fabricada em aço inox 304, à prova de vazamentos, com drenagem suave e sem acúmulo de água na bandeja coletora;
(10) A saída de ar é equipada com válvula reguladora elétrica, cuja abertura pode ser controlada pelo PLC.
Estes são os nossos requisitos para a configuração da unidade de tratamento de ar (AHU). Acreditamos que muitos fabricantes nacionais podem atender plenamente a esses requisitos. Se o equipamento produzido internamente for fabricado de acordo com estes requisitos, reduzirá definitivamente o risco de qualidade da produção farmacêutica. Além disso, com documentação de validação detalhada, o conteúdo técnico do equipamento será melhorado ainda mais.
Ao mesmo tempo que cumprimos os requisitos das BPF, devemos também considerar plenamente a conservação de energia. O consumo de energia aqui envolve a seção de descongelamento e pré-aquecimento, desumidificação de água fria, seção de aquecimento e manutenção de pressão negativa dentro do cilindro de leito fluidizado. Segundo a URS, caso não seja necessária a seção de degelo e pré-aquecimento, ela pode ser eliminada; caso contrário, aumenta o investimento, a resistência ao fluxo de ar e o consumo de energia. A seção de desumidificação de água fria e o aquecedor a vapor são controlados automaticamente por válvulas solenóides PLC, ajustando a temperatura e a umidade do ar de saída. Os parâmetros convencionais de secagem em leito fluidizado são d = 11 g/m³ e t = 80°C. A relação entre o fluxo de ar do leito fluidizado e o volume de exaustão pode ser definida via PLC através da pressão negativa dentro do cilindro e do ajuste automático das válvulas de admissão e escape. De acordo com os requisitos da FDA, o filtro de três estágios na unidade de ar condicionado é crucial. A principal razão para os riscos significativos associados aos equipamentos produzidos internamente reside no filtro. A seleção do filtro é muito importante; as especificações do filtro devem ser claramente indicadas. G4, F8 e H13 devem estar em conformidade com os padrões internacionais. O uso de filtros de algodão não tecido baratos e feitos indiscriminadamente representará um risco significativo de qualidade. Embora os filtros padrão aumentem a resistência ao fluxo de ar, nossa principal preocupação é atender aos requisitos de qualidade.
Durante a operação em leito fluidizado, a trajetória das partículas em seu interior está intimamente relacionada à troca de calor do ar. Atualmente, o ar normalmente é soprado do fundo, fazendo com que as partículas se convectem. O tempo que as partículas permanecem no ar é o tempo para a umidade evaporar. O secador de leito fluidizado da GEA utiliza saídas de ar em forma de escama de peixe na parte inferior, fazendo com que as partículas subam em forma de espiral dentro do cilindro. Isto aumenta efetivamente o comprimento das linhas de corrente e o tempo de troca de calor com o ar, aproveitando ao máximo a energia.
