Característica principal y breve introducción sobre el secador de lecho fluidizado

El secador de lecho fluidizado (también llamado secador de lecho fluidizado) es un tipo de equipo que se utiliza ampliamente en las industrias farmacéuticas para reducir el contenido de humedad del polvo y los gránulos farmacéuticos. El equipo funciona según un principio de fluidización de las materias primas. En el proceso de fluidización, se introduce aire caliente a alta presión a través de un lecho perforado de partículas sólidas húmedas. Los sólidos húmedos se levantan del fondo y se suspenden en una corriente de aire (estado fluidizado). La transferencia de calor se logra mediante el contacto directo entre el sólido húmedo y los gases calientes. El líquido vaporizado es arrastrado por los gases de secado. A veces, para ahorrar energía, el gas de salida se recicla parcialmente.

Un secador de lecho fluidizado típico consta de los siguientes componentes:

Unidad de preparación de aire.

Contenedor de producto.

Filtro de escape.

Ventilador de escape.

Panel de control.

Placa de distribución de aire.

Boquilla de pulverización.

Entrega de solución.

La elección del distribuidor utilizado durante el proceso de secado, además de garantizar una fluidización uniforme y estable, también evita

Mala calidad de fluidización de sólidos en ciertas regiones del secador de lecho fluidizado.

Taponamiento de los orificios perforados del distribuidor.

Los sólidos caen en la caja de viento o el pleno de gas ubicado debajo del lecho fluidizado.

Las caídas de presión a través del distribuidor deben ser lo suficientemente altas para asegurar una fluidización buena y uniforme.

Parámetros a controlar en secadores de lecho fluidizado (sistema)

Para mejorar el funcionamiento, la eficiencia y la reproducibilidad de un secador de lecho fluidizado, es necesario controlar algunos parámetros. Estos parámetros se clasifican en:

Parámetros del aparato: Los controlados por el equipo.

Parámetros de proceso: los controlados por el proceso.

Parámetros del producto: Los controlados por el producto.

Parámetro del aparato / equipo

Posición de la placa de distribución de aire: este parámetro influye en el patrón.

Forma del instrumento: El diseño de base anular proporciona un mejor producto.

Altura de la boquilla: la altura de la boquilla juega un papel vital cuando se utiliza un secador de lecho fluidizado como máquina de recubrimiento. La solución de recubrimiento atomizada no debe secarse antes de llegar a la superficie de la tableta.

Parámetro de proceso / funcionamiento

Temperatura: el aumento de temperatura conduce a una mayor difusividad de la humedad y, por lo tanto, a una mayor velocidad de secado y a una disminución del tiempo de secado. La naturaleza del material juega un papel importante en la elección de la temperatura de funcionamiento.

Humedad: se logra un secado más rápido cuando el contenido de humedad del aire de entrada se mantiene al mínimo.

Tasa de flujo de aire / velocidad del gas: el aumento de la velocidad del gas aumenta la tasa de secado, pero debe mantenerse a una tasa optimizada (ni demasiado rápida ni demasiado lenta). La velocidad del gas no tiene ningún efecto sobre las partículas con alta resistencia interna a la transferencia de humedad.

Parametros del producto

Contenido de humedad del material de alimentación.

Velocidad de alimentación / tamaño de lote.

Contenido de humedad del producto.

Tamaño, forma y diámetro de las partículas.

Tipos de secadores de lecho fluidizado

Hay varios tipos de secadores de lecho fluidizado y la familiaridad de un individuo con las características específicas de estos diversos tipos le permite hacer una selección lógica y rentable de secador de lecho fluidizado para una operación de secado. En muchos casos, varios tipos diferentes pueden proporcionar un rendimiento similar al mismo costo. Cabe señalar también que no todos los secadores de lecho fluidizado modificados son necesariamente mejores que los secadores convencionales en términos de calidad del producto, eficiencia energética o rendimiento farmacológico.

Secadores de lecho fluidizado convencionales

Los secadores de lecho fluidizado convencionales incluyen;

Secadores de lecho fluidizado por lotes.

Secadores semicontinuos de lecho fluidizado.

Secadores fluidizados continuos bien mezclados.

Secador de lecho fluidizado de flujo de tapón.

Secadores de lecho fluidizado modificado

Se han desarrollado varios tipos de secadores de lecho fluidizado modificados y se aplican en muchos procesos industriales para superar algunos de los problemas encontrados al usar un secador de lecho fluidizado convencional y para un proceso de secado. Incluyen pero no se limitan a;

Secadores de lecho fluidizado híbridos

Secadores pulsantes de lecho fluidizado

Secador de lecho fluidizado con intercambio de calor sumergido.

Secador de lecho fluidizado asistido mecánicamente.

Secador de lecho fluidizado vibrado.

Secador de lecho fluidizado agitado / fluidizadores de turbulencia.

Secadores de lecho fluidizado de partículas inertes.

Secador de cama con boquilla.

Secador de lecho fluidizado recirculante.

Secador de lecho fluidizado a chorro.

Secador de lecho fluidizado de vapor sobrecalentado.

Liofilizador de lecho fluidizado.

Secadores fluidizados con bomba de calor.

Ventajas del secador de lecho fluidizado

Altas tasas de eliminación de humedad debido a la excelente constante de partículas de gas que da como resultado altas tasas de transferencia de calor y masa.

Por lo general, se logra una alta eficiencia térmica si parte de la energía térmica para el secado es suministrada por el intercambiador de calor interno

Menor costo de capital y mantenimiento

Reducción del tiempo de contacto para el secado.

Facilidad de control.

Desventajas del secador fluidizado

Las caídas de alta presión se producen como resultado de la necesidad de suspender todo el lecho en gas, lo que conduce igualmente a un alto consumo de energía.

Requiere mayor manejo de gas debido a la recirculación extensa de gases de escape para una operación de alta eficiencia térmica.

Poca fluidización y poca flexibilidad, especialmente si la alimentación está demasiado húmeda.

No es la mejor opción de equipo cuando es necesario eliminar los disolventes orgánicos durante el secado.

Calidad de producto no uniforme para ciertos tipos de secadores de lecho fluidizado.

Entretenimiento de partículas finas.

Alto potencial de desgaste; y en algunos casos aglomeración de partículas finas.

El secador de lecho fluidizado de aire caliente convencional no es una buena opción de secador cuando se manipulan sólidos tóxicos o inflamables, ya que existe peligro de incendio o explosión y se exceden los límites de inflamabilidad.