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Q
Característica principal y breve introducción sobre el secador de lecho fluido
A

El secador de lecho fluidizado (también llamado secador de lecho fluido) es un tipo de equipo utilizado 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 los materiales de alimentación. 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 por 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 preparatoria de aire.

Contenedor de producto.

Filtro de escape.

Soplador de escape.

Panel de control.

Placa de distribución de aire.

Boquilla de pulverización.

Solución entregada.

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 los sólidos en ciertas regiones en el secador de lecho fluidizado.

Taponamiento del distribuidor - agujeros perforados.

Los sólidos caen en la caja de viento o en la cámara de gas ubicada debajo del lecho fluidizado.

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

Parámetros a controlar en secadores de lecho fluidizado (sistema)

Para mejorar la operación, 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 del 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 el secador de lecho fluidizado se utiliza como máquina de recubrimiento. La solución de recubrimiento atomizada no debe secarse antes de llegar a la superficie de la tableta.

Proceso / Parámetro de operación

Temperatura: el aumento de la temperatura conduce a una mayor difusividad de humedad y, por lo tanto, a una mayor velocidad de secado y a un menor 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.

Velocidad del flujo de aire / velocidad del gas: el aumento de la velocidad del gas aumenta la velocidad de secado, pero debe mantenerse a una velocidad optimizada (no demasiado rápido ni demasiado lento). La velocidad del gas no tiene efecto sobre 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 de partícula, forma y diámetro.

Tipos de secadores de lecho fluidizado

Existen varios tipos de secador de lecho fluidizado y la familiaridad de un individuo con las características específicas de estos diversos tipos le permite a uno 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 del medicamento.

Secadores de lecho fluidizado convencionales

Los secadores de lecho fluidizado convencionales incluyen;

Lote de secadores de lecho fluidizado.

Secadores de lecho fluidizado semicontinuo.

Secadoras fluidas continuas bien mezcladas.

Secador de lecho fluidizado de flujo de enchufe.

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 híbrido

Secadores de lecho fluidizado pulsante

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 en espiral.

Secadores de lecho fluidizado de partículas inertes.

Secador de cama con caño.

Secador de lecho fluidizado de recirculación.

Secado por chorro de lecho fluidizado.

Secador de lecho fluidizado de vapor sobrecalentado.

Liofilizador de lecho fluidizado.

Secadoras fluidizadas 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 resulta en altas tasas de transferencia de calor y masa.

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

Menor costo de capital y mantenimiento.

Tiempo de contacto reducido para el secado.

Facilidad de control.

Desventajas del secador fluidizado

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

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

Pobre fluidización y baja flexibilidad, especialmente si la alimentación está demasiado húmeda.

No es la mejor opción de equipo cuando los solventes orgánicos deben eliminarse durante el secado.

Calidad de producto no uniforme para ciertos tipos de secador 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 manejan sólidos tóxicos o inflamables, ya que existe peligro de incendio o explosión. Se exceden los límites de inflamabilidad.

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