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Misch-Trocknungs-Reaktor für die Synthese von Pflanzenschutz-Wirkstoffen

Ein Mischer/ Vakuumtrockner/ Synthesereaktor, den amixon® für einen Hersteller von Pflanzenschutzmitteln entwickelt hat, kann Substanzen unterschiedlichster Konsistenz verarbeiten. Der Betreiber kann den neuen Apparat auch hinsichtlich unterschiedlicher Chargengrößen besonders flexibel einsetzen. Die Wirkstoffaufbereitung erfolgt in verschiedenen Synthesestufen und wird mit einer Vakuum-Mischtrocknung abgeschlossen.

Bei der Synthese von Wirkstoffen ändern sich häufig die Konsistenzen der Reaktionsprodukte. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um pharmazeutische Wirkstoffe (Aktive Pharmaceutical Ingredients) oder um Pflanzenschutzmittel handelt. Konsistenzveränderungen treten häufig auch nach Abschluss der Synthesereaktionen auf. Bei der Vakuum-Mischtrocknung werden aus pumpfähigen Suspensionen rieselfähige Pulver. Syntheseanlagen dienen in der Regel als Mehrzweckanlagen für verschiedene Syntheseschritte und müssen unabhängig von den rheologischen Eigenschaften der Edukte und Produkte zuverlässig arbeiten.

Diese Anforderung erfüllt ein neuer Vakuum-Mischtrockner/Synthesereaktor vom Typ amixon®, der für einen namhaften Wirkstoffhersteller entwickelt wurde. Die Anlage kann Feststoffe in staubiger, flockiger und pulvriger Konsistenz verarbeiten. Die gleiche Anlage kann auch pastöse, schlammige und viskose Produkte verarbeiten.

amixon® Synthesereaktor/ Vakuumtrockner

Mischen, Reagieren, Vakuumtrocknen, Pulver formulieren

Bei der Synthese von Wirkstoffen ändern sich häufig die Konsistenzen der Reaktionsprodukte. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um pharmazeutische Wirkstoffe (Aktive Pharmaceutical Ingredients) oder um Pflanzenschutzmittel handelt. Konsistenzveränderungen treten häufig auch nach Abschluss der Synthesereaktionen auf. Bei der Vakuum-Mischtrocknung werden aus pumpfähigen Suspensionen rieselfähige Pulver. Syntheseanlagen dienen in der Regel als Mehrzweckanlagen für verschiedene Syntheseschritte und müssen unabhängig von den rheologischen Eigenschaften der Edukte und Produkte zuverlässig arbeiten.

Diese Anforderung erfüllt ein neuer Vakuum-Mischtrockner/Synthesereaktor vom Typ amixon®, der für einen namhaften Wirkstoffhersteller entwickelt wurde. Die Anlage kann Feststoffe in staubiger, flockiger und pulvriger Konsistenz verarbeiten. Die gleiche Anlage kann auch pastöse, schlammige und viskose Produkte verarbeiten.

Anlagenschema

In einer nachfolgenden Anlage erfolgt die Pulverformulierung. amixon Pulvermischer stehen direkt oberhalb der Abfüllanlagen. Die verpackten Pulverkonzentrate sind so portioniert, dass sie in der Agrarwirtschaft sicher handhabbar sind.

Pumpfähig, kaugummiähnlich, bröckelig, staubig

Typisch ist der Übergang von einer pumpfähigen Suspension zu einer zähplastischen, kaugummiartigen Substanz. Mit weiter abnehmendem Flüssigphasenanteil wird die Masse zunächst krümelig-klumpig. Sie wird dann körnig. Anschließend liegt ein feuchtes Schüttgut vor, das schließlich zu einem rieselfähigen Wirkstoffpulver wird.

Auch bei mehrstufigen Syntheseprozessen beginnt die erste Stufe mit dem Lösen der pulverförmigen Grundchemikalie in einer geeigneten flüssigen Vorlage und endet mit einem Trocknungsprozess im Vakuum-Kontakttrockner. Am Ende jeder Synthese wird die Flüssigkeit kristallisiert. Es folgen mehrere Waschvorgänge. Am Ende muss das zentrifugenfeuchte Kristallgemisch schonend getrocknet werden. Die Granulatstruktur des Schüttgutes soll erhalten bleiben, da Staubanteile unerwünscht sind.

amixon® Prozessapparate erzielen auch dann ein ideales Mischergebnis, wenn sie besonders langsam betrieben werden. Auch dann findet ein guter Wärmeübergang statt. Niedrige Drehzahlen bedingen, dass der Misch-Trocknungsvorgang besonders schonend abläuft. Bei Bedarf kann mit dem gleichen Apparat auch intensiv desagglomeriert werden.

Besonders hohe Vakua ermöglichen die Verdampfung von Flüssigkeiten bei niedrigen Temperaturen. Dies ist immer dann von Vorteil, wenn die Wirkstoffe temperaturempfindlich sind.

Hochrein und gasdicht

Sofern dem Trockengut vor dem Abfüllen noch weitere Pulverkomponenten hinzuzumischen sind, geschieht das in demselben Apparat. Im Zentrum des konisch-zylindrischen Mischraumes rotiert ein Mischwerkzeug mit Helix-förmiger Außenkontur. Dieses fördert die Güter entlang der Gefäßwandung aufwärts, oben angelangt fließen die Güter im Zentrum abwärts. Der Mischtrockner-Reaktor liefert bei Füllgraden von ca. 15 bis 100 % ideale Mischgüten. Restloses Entleeren des Behälters geschieht mithilfe des patentierten SinConvex®-Mischwerkzeugs.

Der Vakuum-Mischtrockner ist in der Lage, hochreine Wirkstoffaufbereitungen herzustellen. Das Mischwerk ist nur von oben angetrieben und lässt sich vollständig beheizen. Die Wellendichtungen der Mischwerkwelle und des Schneidrotors sind als Gleitringdichtung ausgeführt und gasdicht gesperrt. Auch die totraumfrei arbeitende Verschlussarmatur am Ende des Mischraumkonus weist eine besonders hohe Gasdichtigkeit auf.

Der Mischraum des Reaktors ist aus Hastelloy C 22 gefertigt. Dieser Werkstoff verfügt über eine hohe Festigkeit und ist zugleich besonders korrosionsbeständig. Die gesamte Anlage entspricht den Grundsätzen der „Good Manufacturing Practice“ (GMP) und den Anforderungen der FDA. Sämtliche Qualifizierungsschritte erfolgen nach GMP. Auch die lückenlose Dokumentation von Entwicklung, Fertigung und Inbetriebnahme erfüllt die hohen Anforderungen der Pharmaindustrie. amixon® hat zahlreiche Misch-Trocknungs-Reaktoren für Chemie- und Pharma-Anwendungen mit Behältergrößen von 1 bis 25.000 l produziert. Das Angebot erstreckt sich auf kleine und große Vakuum-Mischtrockner/ Synthesereaktoren.

Blick in den amixon® Trockner/Reaktor.

Blick in den amixon® Trockner/Reaktor. Die Zielstrahlreiniger sind Atex-konform und können im druck-/vakuumfesten Reaktor verbleiben.

Zum Unternehmen: Mischer nach Maß

Die Anforderungen an einen Aufbereitungsmischer sind stets individuell geprägt. Zur Verfahrenserprobung verfügt amixon® über mehr als 30 Testmischer in den Technika Paderborn, Memphis (USA), Osaka (Japan), Bangkok (Thailand), Tianjin (China) und Satara (Indien). Als Einzel-Auftragsfertiger setzt der Hersteller Kundenwünsche detailgenau um, indem am einzigen Fertigungsstandort Paderborn ein Team von 130 Mitarbeitern ein hohes Maß an Fertigungstiefe realisiert. Für die Wartung und Prüfung der Apparate nach der Inbetriebnahme ist das After-Sales-Service Team zuständig. Der „amixon® Excellent Service“ ist ein weltweites Konzept mit Stützpunkten in Paderborn, Memphis, Osaka und Bangkok. Neben dem Angebot der „lebenslangen“ Apparatepflege werden hier die Servicemitarbeiter, aber auch Betreiber und Entwickler geschult, um selbst Prüfungen und Wartungen vornehmen zu können.

 

Weitere Informationen zum Thema Pflanzenschutz und Wirkstoffformulierung finden Sie in unseren Blogartikeln:

Pflanzenschutzmittel (Teil 1)

Pflanzenschutzmittel (Teil 2)

 

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