La distribuzione granulometrica nell'agglomerazione nasce dall'interazione di nucleazione, accrescimento del granulo, compattazione, rottura e abrasione. L'obiettivo non è necessariamente la distribuzione più stretta possibile, bensì un granulato idoneo per il processo successivo, ad esempio in termini di scorrevolezza, bassa polverosità, solubilità, dosabilità, densità apparente o resistenza meccanica. Una granulometria media desiderata e un'ampiezza di distribuzione non possono quindi essere impostate tramite un singolo valore obiettivo, ma solo entro una finestra di processo armonizzata.

Il contenuto di liquido o di legante è una grandezza di influenza centrale nei processi di agglomerazione a umido. Il rapporto tra liquido e solido, la velocità di dosaggio e il profilo temporale di aggiunta determinano quanti ponti liquidi si formano tra le particelle e per quanto tempo restano stabili. Se la quantità di liquido è troppo bassa, si formano nuclei troppo pochi o troppo deboli; la frazione fine aumenta e gli agglomerati possono non raggiungere la resistenza richiesta. Con una quantità di liquido troppo elevata aumenta il rischio di sovrainumidimento locale, coalescenza incontrollata, formazione di grumi e una maggiore frazione di grani grossolani. Il rapporto liquido-solido rientra quindi, in molti processi di granulazione a umido, tra le principali variabili di controllo per granulometria e accrescimento del granulo.

Oltre alla quantità, anche la formulazione del legante influenza l'agglomerazione. Sono determinanti viscosità, tensione superficiale, bagnabilità, frazione solida, concentrazione e comportamento in essiccazione. Queste proprietà determinano come il liquido viene distribuito sulla superficie delle particelle, penetra nei pori e forma ponti liquidi, e successivamente solidi, portanti. Una frazione di legante più elevata può favorire l'accrescimento del granulo e la resistenza del granulato, ma può altrettanto aumentare il rischio di coalescenza incontrollata. Il tipo e la concentrazione del legante devono quindi essere sempre armonizzati con la polvere di partenza, la granulometria obiettivo, l'apporto energetico dell'apparecchio e il successivo processo di essiccazione.

La caratteristica di spruzzatura determina se il liquido legante viene introdotto in modo spazialmente uniforme nel letto di polvere. Grandezze importanti sono la distribuzione della dimensione delle gocce, l'angolo di spruzzatura, la posizione dell'ugello, l'energia di atomizzazione, la velocità di spruzzatura e la dimensione della zona di spruzzatura. Gocce distribuite uniformemente e adatte alla polvere favoriscono una nucleazione omogenea e riducono il sovrainumidimento locale. Gocce molto fini non sono tuttavia sempre vantaggiose: possono in parte evaporare prima del contatto con la polvere, essere trascinate dall'aria di processo o depositarsi sulle superfici dell'apparecchio. Gocce troppo grandi favoriscono invece zone di umidità locale e grani grossolani indesiderati. Dimensione delle gocce, flusso di legante e geometria della zona di spruzzatura rientrano quindi tra i parametri fondamentali dell'aggiunta di legante.

L'apporto energetico meccanico regola il rapporto tra formazione e distruzione del granulo. Velocità di giro, geometria dell'utensile, velocità periferica, zone di taglio e di urto, grado di riempimento nonché, nei processi a letto fluido, la velocità dell'aria influenzano la frequenza di collisione, la compattazione e la probabilità di rottura degli agglomerati. Una sollecitazione meccanica maggiore può limitare gli agglomerati grandi e deboli e favorire granulati più compatti. Allo stesso tempo può generare abrasione, aumentare le frazioni fini e ampliare la distribuzione granulometrica. Una sollecitazione minore favorisce spesso un accrescimento del granulo più marcato, ma può portare ad agglomerati più porosi e meno resistenti. L'effetto dell'apporto energetico è quindi sempre specifico per il prodotto e per l'apparecchio.

Il tempo di permanenza stabilisce per quanto tempo le particelle sono esposte ai meccanismi di bagnatura, nucleazione, consolidamento, accrescimento e distruzione. Nei processi discontinui viene determinato soprattutto dal tempo di miscelazione e granulazione. Nei procedimenti continui, portata, grado di riempimento, volume dell'apparecchio, velocità di giro dell'utensile e geometria influenzano il tempo di permanenza medio. Un tempo di permanenza più lungo può favorire l'accrescimento del granulo e la compattazione, ma aumenta anche la probabilità di grani sovradimensionati e abrasione. Con un tempo di permanenza troppo breve non si può raggiungere la granulometria desiderata. Inoltre, nei processi continui è rilevante l'ampiezza della distribuzione del tempo di permanenza: tempi di soggiorno diversi portano a granuli sviluppati in modo diverso e possono ampliare la distribuzione.

Temperatura, umidità del prodotto e condizioni di essiccazione determinano la velocità con cui il liquido evapora e i ponti leganti si solidificano. Nei procedimenti di granulazione a letto fluido, a spruzzo e a miscelazione agiscono insieme in particolare temperatura dell'aria in ingresso, quantità d'aria, umidità relativa o punto di rugiada, temperatura del prodotto e condizioni dell'aria in uscita. Se il liquido evapora troppo rapidamente, possono formarsi agglomerati insufficientemente stabili o disgregarsi nuovamente. Con un'evaporazione troppo lenta o una velocità di spruzzatura troppo elevata, il prodotto può sovrainumidirsi e crescere in modo incontrollato. Un processo stabile stabilisce quindi un equilibrio tra aggiunta di liquido e capacità di evaporazione.

Le proprietà delle materie prime influenzano l'intero comportamento del processo. Sono importanti distribuzione granulometrica, superficie specifica, porosità, energia superficiale, densità apparente, contenuto di umidità, igroscopicità, solubilità e comportamento di scorrimento. Le polveri fini o altamente porose richiedono spesso una quantità di liquido e condizioni di spruzzatura diverse rispetto a polveri grossolane, dense o poco bagnabili. Le variazioni di umidità in ingresso, granulometria o densità apparente possono spostare la finestra di processo sviluppata e dovrebbero quindi essere monitorate.

Una classificazione con setacci, selezione ad aria o stadi di separazione simili può ulteriormente garantire la distribuzione granulometrica. Il sottodimensionato può essere riciclato, se ammesso dal punto di vista del prodotto. Il sovradimensionato può essere frantumato, riclassificato o anch'esso ricondotto in modo controllato nel processo. I riciclaggi modificano tuttavia il bilancio di materia e la storia di lavorazione delle singole particelle. Devono essere progettati in modo che né frazioni fini né componenti eccessivamente lavorati o critici si accumulino nel circuito.

Per una distribuzione granulometrica riproducibile, i parametri di processo critici vengono determinati con prove preliminari e pianificazione statistica degli esperimenti, ad esempio il design of experiments. Grandezze di qualità rilevanti sono ad esempio d10, d50, d90, span, quota di grani fini e sovradimensionati, densità apparente, umidità residua, resistenza del granulato e scorrevolezza. Segnali di processo idonei sono portata massica, umidità, temperatura, coppia, potenza assorbita e, se disponibili, misurazioni granulometriche inline o atline. L'approccio PAT descrive che un punto finale di processo può essere garantito non esclusivamente tramite un tempo di lavorazione fisso, ma tramite la comprensione e la misurazione delle grandezze di processo e di qualità rilevanti.