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    Abbildung 1: Harter-AIRGENEX®med-Pharmatrockner (Quelle aller Abbildungen: Harter).

    Nie wieder Unsicherheit beim Trocknungsprozess

    Spektrum

    Verpackte Produkte benötigen i. d. R. eine wirklich hundertprozentige Trocknungsqualität als reproduzierbaren Prozessschritt. Bei der Trocknung von pharmazeutischen Erzeugnissen geht es darum, das Produkt auf exakt den für den jeweiligen Einsatz erforderlichen Restfeuchtegehalt zu bringen. Die Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe bietet Antworten auf diese Herausforderung.

    In der Pharmaindustrie ist der Trocknungsanlagenbauer Harter aus Stiefenhofen im Allgäu mit seiner Technologie längst angekommen. Sein energiesparendes Verfahren wird seit über 25 Jahren in diversen Industriezweigen eingesetzt, hat sich im Bereich der verpackten Pharmaprodukte etabliert und setzt nun seinen Kurs mit direkter Produkttrocknung fort. Aktuell laufen im hauseigenen Technikum Versuche mit Granulaten, Tabletten und Pastillen. Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend.

    Die Vorteile dieser Art der Trocknung für die Anwender lassen sich so zusammenfassen: Produkte werden bei niedrigen Temperaturen – in variablen und regelbaren Temperaturbereichen von 15–90 °C – schonend getrocknet. Sollten kurzzeitig Temperaturen von über 100 °C im Prozessverlauf notwendig sein, kann dies mit einem reinen Temperierungsschritt umgesetzt werden. Aufgrund der eingesetzten Wärmepumpentechnik ist die Kondensationstrocknung sehr leistungsfähig und energieeffizient, sodass verhältnismäßig kurze Trocknungszeiten mit geringem Energieaufwand erreicht werden. Der für die meisten Anwender wesentlichste Nutzen ist die sehr hohe Prozesssicherheit. Bedingt durch die gelungene Kombination aus Luftentfeuchtung und Luftführung (siehe auch Prinzip in Infobox) werden alle Produkte homogen und sicher bis zum gewünschten Restfeuchtegrad getrocknet. Der Kunde erhält einen reproduzierbaren, nachvollziehbaren Trocknungsprozess und kann seine Parameter jederzeit steuern.

    Infobox: Das Prinzip der Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe

    Der Erfolg der Kondensationstrocknung auf Wärmepumpenbasis basiert auf 2 Säulen – zum einen einer hocheffizienten Luftentfeuchtung mittels Wärmepumpe, zum anderen auf einer individuellen Luftführung. Dabei wird in einem Entfeuchtungsmodul extrem trockene und damit ungesättigte Luft erzeugt, die anschließend über bzw. durch die zu trocknende Ware geführt wird. Aufgrund der geringen relativen Feuchte in der Umluft nimmt die Luft die Feuchtigkeit der zu trocknenden Produkte sehr schnell auf. Anschließend wird der nun mit Feuchtigkeit beladenen Luft im Entfeuchtungsmodul die gespeicherte Feuchte entzogen. Sie wird auskondensiert und verlässt als Kondensat die Anlage. Im geschlossenen Kreislauf wird die abgekühlte Luft wieder erwärmt und zurück in den Trockenraum geleitet. Dadurch ist der Trocknungszyklus klimaunabhängig und nahezu emissionsfrei. Abhängig von Produkt und Prozess liegen die Trocknungstemperaturen zwischen 15 °C und 90 °C. Je nach Anwendung wird das sog. AIRGENEX®med-Entfeuchtungsmodul als separates Modul an den Trockner angeschlossen oder in die Gesamtanlage integriert. Dabei ist es völlig unerheblich, ob es sich um eine Trocknung im Batchbetrieb oder um einen kontinuierlichen Prozess handelt. AIRGENEX®med (Abb. 1) ist ein flexibles Trocknungssystem, das sich für Feststoffe und Verfahren aller Art eignet. Durch geringfügige Anpassungen kann die Kondensationstrocknung auch zur Kühlung verwendet werden, falls dies gewünscht oder prozessbedingt erforderlich ist.

    Abbildung 1: Harter-AIRGENEX®med-Pharmatrockner (Quelle aller Abbildungen: Harter).

    Kein Ausschuss bei verpackten Produkten

    Bei den allermeisten Projekten ging es bisher um die vollständige Trocknung von Vials, Flaschen und Infusionsbeuteln aus Glas oder Kunststoff in unterschiedlichsten Größenordnungen. Normalerweise befinden sie sich in Trays oder Kassetten auf Autoklavenpaletten. Zahlreiche Kunden hatten in der Vergangenheit das Problem, dass viele Produkte bei der Dichtheitsprüfung bzw. der optischen Prüfung aussortiert wurden. Dabei waren sie vollkommen dicht, nur einfach nicht ganz trocken. Umgesetzt wurden Trocknungslösungen in Kammertrocknern oder als Trocken-Kühl-Tunnels mit (halb)automatischem Betrieb. Auch für den kontinuierlichen Betrieb wird die Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe eingesetzt. Hier wird die Trocknung i. d. R. mit einer druckluftfreien Abblastechnik kombiniert. Bei Durchlauftrocknern werden die Produkte vorab vereinzelt. Durch eine gezielte Abblasung wird die grobe Wasserfracht entfernt. Zusätzlich werden dadurch die für die Trocknung neuralgischen Punkte vorab entfeuchtet und der Trocknungsprozess damit absolut sicher. Die Lärmemissionen werden bei dieser Technologie stark verringert, da die Kondensationstrocknung im geschlossenen Kreislauf abläuft und somit keinerlei Geräusche durch Luftansaugung bzw. Luftausblasung erzeugt. Eine geschlossene isolierte Gehäusekonstruktion unterstützt den geräuscharmen Betrieb.

    Steuerbare Parameter für individuelle Produkte

    Ein anderes Beispiel zeigt eine Lösung im Bereich der direkten Produkttrocknung. Bei einem Bandtrockner wird ein viskoser Stoff als dünner Film auf das Band extrudiert und anschließend in einem Temperaturbereich von 60–85 °C getrocknet. Je nach Stoffart und aufgetragener Stärke wählt der Betreiber ein definiertes und in der Steuerung hinterlegtes Rezept aus. Steuerbare Parameter sind Bandgeschwindigkeit, Luftvolumenstrom, Luftgeschwindigkeit und die Temperatur in 2 Zonen. Die Bandtrocknungsanlage wurde so konzipiert, dass sie GMP-Anforderungen erfüllt und der geforderten hohen Reinraumklasse entspricht.

    Flexibler Hordentrockner für Granulate

    Nachdem Harter in seiner Firmengeschichte überwiegend Sonderanlagen für individuelle Produkte und Prozesse entwickelt und gefertigt hat, kam 2018 ein Serienmodell auf den Markt. Dieser multifunktionale Hordentrockner (Abb. 2) eignet sich auch für pharmazeutische Granulate. Der AIRGENEX®med-Trockner verfügt über einen Hordenwagen, der mit Blechen und Hordenwannen in verschiedenen Größen und Ausführungen bestückt werden kann. Somit können größere Produkte einlagig oder Granulate in Schütthöhen bis 200 mm getrocknet werden. Granulate benötigen eine spezielle Luftführung – und Luft sucht sich naturgemäß den Weg des geringsten Widerstands. Für den Allzweck-Hordenwagen musste nun eine Art der Luftführung konzipiert werden, die sowohl den einlagigen Produkten als auch den Schüttgütern gerecht wird. Sie sollte schnell und einfach für den Anwender anpassbar sein. Dies wurde beim Hordentrockner folgendermaßen umgesetzt: Bei einlagigem Trocknen bzw. bei sehr geringen Schütthöhen wird die Luft horizontal geführt, um eine gleichmäßige Entfeuchtung zu realisieren. Bei Schüttgütern in Hordenwannen wird die Luftführung durch einen technischen Kniff so verändert, dass die horizontal einströmende Luft vertikal durch die Hordenwannen geführt und anschließend horizontal wieder abgeführt wird. Nur so ist eine homogene und vollständige Trocknung des Schüttgutes gewährleistet.

    Abbildung 2: Harter-Hordentrockner H01.

    Weitere Informationen:

    Harter GmbH
    88167 Stiefenhofen
    Tel.: 08383-9223-0
    e-mail: info@harter-gmbh.de
    www.harter-gmbh.de

    Originaldokument