Summary
I miscelatori-essiccatori conici combinano miscelazione, essiccazione, reazione e granulazione in un recipiente conico. Grazie alle superfici riscaldate e alla pressione ridotta, anche i prodotti termosensibili possono essere essiccati delicatamente.
Informazioni utili sul miscelatore-essiccatore conico: essiccazione, granulazione e reazione
Un miscelatore-essiccatore conico combina miscelazione ed essiccazione in un recipiente conico: un organo di miscelazione mantiene il prodotto costantemente in movimento, mentre le pareti riscaldate e le superfici dell’organo di miscelazione apportano calore e l’umidità viene rimossa sotto vuoto. Poiché il trasferimento di calore avviene attraverso le superfici di contatto (essiccazione sotto vuoto per contatto), la pressione ridotta — fino all’alto vuoto — abbassa la temperatura di evaporazione a un livello tale da consentire un’essiccazione delicata anche dei prodotti termosensibili. La movimentazione continua impedisce la formazione di croste e garantisce un contenuto di umidità uniforme nell’intero lotto; a tale scopo, la parete del recipiente e la superficie dell’organo di miscelazione vengono termoregolate in modo controllato.
Durante la granulazione, nello stesso recipiente viene dosato del liquido e successivamente il prodotto viene essiccato. Mediante la granulazione per accrescimento, nel processo di granulazione si ottiene una distribuzione granulometrica definita, senza dover trasferire il prodotto tra apparecchi diversi. I filtri dei vapori trattengono le particelle fini nello spazio di processo.
L’essiccazione reattiva utilizza lo stesso principio per i processi in cui la reazione chimica e la rimozione dell’umidità avvengono contemporaneamente; i parametri determinanti sono la cinetica di reazione e il profilo di temperatura, ad esempio durante una reazione di sintesi. I solventi possono essere recuperati mediante ricondensazione. I criteri di selezione comprendono la superficie di trasferimento termico per unità di volume, il livello di pressione, il profilo di temperatura e i requisiti di pulizia.
Matrice di selezione
| Criterio | Domanda guida | Conseguenza per la selezione |
|---|---|---|
| Gamma delle operazioni di processo | Solo essiccazione oppure anche granulazione e reazione? | Determina se l’aggiunta di liquidi, la sensoristica di processo e il livello di pressione devono essere previsti fin dall’inizio. Le possibilità di adeguamento successivo sono limitate dal punto di vista costruttivo. |
| Temperatura ammissibile del prodotto | Fino a quale temperatura può essere riscaldato il prodotto? | Definisce i limiti della temperatura della camicia e del livello di pressione. Una pressione più bassa riduce la temperatura di ebollizione e protegge i prodotti termosensibili. |
| Mezzo da rimuovere | Acqua o solvente? | I solventi richiedono condensazione e recupero, inertizzazione e una specifica valutazione del rischio di esplosione. |
| Superficie di trasferimento termico per unità di volume | Quanto rapidamente deve essere essiccato il lotto? | Determina le dimensioni dell’apparecchiatura più del volume del lotto: il tempo di essiccazione dipende maggiormente dalla superficie disponibile che dal volume. |
| Umidità finale e rilevamento del punto finale | Quale umidità residua è richiesta e come viene determinato il punto finale? | Il punto finale viene rilevato tramite parametri di processo quali coppia, differenza di temperatura e andamento della pressione. È inoltre possibile effettuare il campionamento sotto vuoto. |
| Granulazione: granulometria desiderata | Quali distribuzione granulometrica e resistenza dei granuli sono richieste? | Determina il tipo di legante, la velocità di aggiunta e la successiva essiccazione. Granulazione ed essiccazione competono per lo stesso tempo di processo e influenzano entrambe la distribuzione granulometrica. |
| Conduzione della reazione | Esotermica o endotermica, e con quale cinetica? | Determina la potenza di riscaldamento e raffreddamento e gli aspetti relativi alla sicurezza. Il movimento di miscelazione deve garantire un’efficace dissipazione del calore di reazione. |
| Formazione di croste e depositi | Il prodotto tende ad aderire alla parete riscaldata? | L’organo di miscelazione deve mantenere la superficie della parete il più possibile libera dal prodotto. In caso contrario, il trasferimento di calore diminuisce nel corso del lotto e il tempo di essiccazione aumenta. |
| Sistema di tenuta | Quanti cicli di temperatura e pressione si verificano ogni anno? | Determina il tipo di tenuta e l’intervallo di manutenzione. Il numero di cicli è il principale fattore di usura, non il numero di ore di esercizio. |
| Pulizia e cambio di prodotto | Con quale frequenza e secondo quale procedura? | La pulizia a umido in un sistema chiuso richiede una geometria priva di zone morte e superfici inclinate: caratteristiche definite in fase di progettazione e non implementabili successivamente. |