¿Existen mezcladores verticales con dosificación de líquido integrada y boquillas de pulverización para la aportación de aglutinante en la granulación?
Sí. Existen mezcladores verticales que disponen de sistemas integrados de dosificación de líquido y de boquillas de pulverización para la aplicación definida de ligante en procesos de granulación por aglomeración y en húmedo. Estos sistemas se emplean en las industrias farmacéutica, química, cerámica, alimentaria y de fertilizantes.
Estructura del sistema y principio de funcionamiento
La aplicación del líquido se realiza por lo general mediante un sistema combinado de dosificación y pulverización. A él pertenecen una estación de dosificación externa con una bomba dosificadora, así como una lanza de pulverización o una boquilla en la cámara de mezclado. Según la aplicación se emplean boquillas de uno o de dos fluidos. Estas generan un espectro de gotas definido y procuran una humectación uniforme del lecho de producto.
Las boquillas pueden estar dispuestas en la tapa, lateralmente en la envolvente del recipiente o sobre una lanza. Así, el líquido de pulverización se introduce de forma selectiva en la zona de mezclado activa. En los sistemas de ligante viscosos o que deban procesarse en caliente también son posibles conducciones y boquillas calefactadas. La cantidad de pulverización, la presión de pulverización y el momento de la adición se controlan y se documentan por lo general mediante un PLC.
El paso del mezclado en seco a la granulación puede realizarse en el mismo equipo. Con ello es posible un procedimiento single pot.
Papel de la herramienta de mezclado
Mientras las boquillas de pulverización introducen el ligante, la herramienta de mezclado se encarga de la recirculación y de la fluidización mecánica del producto. Las partículas se mueven de forma intensa y se humectan uniformemente. Así se forman aglomerados que crecen de manera controlada. Se evitan la sobrehumectación local y la formación de grumos gruesos.
Muchos mezcladores verticales disponen además de trituradores. Estos reducen los aglomerados demasiado grandes y favorecen una distribución granulométrica estrecha.
Ventajas de la técnica de pulverización integrada
La dosificación integrada de líquido ofrece varias ventajas. El ligante se distribuye de forma más uniforme que con la adición manual. La estructura del grano puede influirse de forma selectiva. Las propiedades del granulado se vuelven más reproducibles. Además se acortan los tiempos de proceso, porque el mezclado, la humectación y la granulación tienen lugar en el mismo aparato.
El funcionamiento cerrado reduce las emisiones de polvo y mejora la seguridad en el trabajo. Para las aplicaciones sujetas a validación son habituales las ejecuciones aptas para CIP o WIP. En ellas, las conducciones, las boquillas y las lanzas de pulverización están ejecutadas de modo que puedan limpiarse bien y no formen espacios muertos.
Ejecuciones típicas
Las formas de construcción típicas son los recipientes verticales cónicos con tornillo central, así como los mezcladores de arados o de paletas de ejecución vertical. Las boquillas de pulverización pueden estar montadas, según la construcción, en la tapa, lateralmente en el recipiente o sobre una lanza ajustable.
Parámetros de dimensionado importantes
Para una granulación estable deben coordinarse entre sí las propiedades del ligante, el sistema de pulverización, la geometría de la boquilla y los parámetros de proceso. A ellos pertenecen la viscosidad, el caudal, el espectro de gotas, la posición de la boquilla, la velocidad de giro del mezclador, el grado de llenado y el momento de la pulverización. Es igualmente decisivo que las lanzas de pulverización y las conducciones estén ejecutadas de forma apta para la limpieza y con pocos espacios muertos.
Así realiza amixon® la aplicación de ligante y la granulación en el mezclador por lotes
La dosificación integrada de líquido como característica de equipamiento
Las máquinas de amixon® como VM, HM, AM, SH, AMK, KS y GM pueden equiparse, si se desea, con lanzas de adición de líquido. El líquido ligante se introduce así directamente en el producto a mezclar en movimiento. De forma alternativa o complementaria se emplean boquillas de dos fluidos. Estas generan una atomización especialmente fina y procuran una humectación uniforme.
La adición se realiza en la zona de acción del rotor de corte. Con ello se evita la sobrehumectación local. Así se reduce notablemente la causa principal de la formación incontrolada de grumos. También los ligantes de elevada viscosidad pueden introducirse con seguridad de proceso. Un recipiente de almacenamiento termorregulable mantiene poco viscosos los ligantes líquidos sensibles a la temperatura.
Reparto del trabajo en la cámara de mezclado: macromezclado y micromezclado
El órgano mezclador SinConvex® recircula tridimensionalmente todo el volumen. Contribuye también a la autolimpieza del mezclador. Al mismo tiempo conduce permanentemente polvo fresco a la zona de humectación. El rotor de corte distribuye el líquido de forma microfina y divide los aglomerados gruesos que se forman.
El mismo mezclador de amixon® puede emplearse para humectar con una aportación de energía reducida, para aglomerar por acumulación de forma suave, para desaglomerar o para granular. Con ello, la intensidad del proceso puede adaptarse a la tarea correspondiente.
La evolución del par y de la temperatura se vigila mediante el PLC. Eso apoya la determinación del punto final. Los perfiles de dosificación con fases intermedias de mezclado pueden guardarse como formulación y consultarse de forma reproducible.
Del lote a la granulación continua
Para las tareas continuas, el granulador mezclador de capa anular RMG completa la gama. Genera granulados redondos y con poco polvo, con una distribución granulométrica estrecha. amixon® comprueba en el centro de ensayos con el producto original qué solución resulta razonable desde el punto de vista técnico y económico.
Respaldo en el centro de ensayos de amixon®
Antes de la inversión está la demostración. En el centro de ensayos de amixon® en la sede central de Paderborn se dispone de 35 instalaciones de prueba de distintos tamaños. Se complementan con emplazamientos de centros de ensayos en Japón, India, Tailandia, China, Corea del Sur y los Estados Unidos.
Los ensayos se realizan con el producto original, con grados de llenado y tamaños de lote reales, así como en el rango de temperatura y de presión previsto. Se evalúan la calidad de mezcla, la protección del producto, la aportación de energía, la limpiabilidad y la reproducibilidad en el posterior funcionamiento en serie. Los resultados se evalúan y se documentan junto con los expertos de amixon®. Así surge una base fiable para el dimensionado posterior. Los riesgos técnicos y económicos se reducen.