Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlagen, die als Zwei-in-Eins- und Drei-in-Eins-Multifunktionsgeräte fungieren, werden sich bald zum Standard auf dem Markt entwickeln.

Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlagen, die als Zwei-in-Eins- und Drei-in-Eins-Multifunktionsgeräte fungieren, werden sich bald zum Standard auf dem Markt entwickeln.

Die derzeit in der pharmazeutischen Industrie weit verbreiteten 2-in-1- und 3-in-1-Filter- und Waschanlagen verwenden flache Sintergewebe zur Innenfiltration. Die festen Rückstände werden durch die Hebe- und Drehfunktion eines internen Rührwerks aus der Anlage entfernt. Diese herkömmlichen Anlagen weisen jedoch nicht nur eine geringe Filterleistung auf, sondern neigen auch zu Filtratverlusten. Zudem ist die Reinigung für den Anwender umständlich und erschwert wiederholte Anwendungen. Darüber hinaus ist die Abführung des Filtrats bei der herkömmlichen 2-in-1-Filtrations- und Waschmethode oft nicht schnell genug, die vollständige Reinigung der Anlage ist für den Bediener umständlich und es besteht ebenfalls die Gefahr von Filtratverlusten.

Die von Wuxi ZhangHua Machinery entwickelten und produzierten hocheffizienten Zylinder-Kegel-Filter- und Waschanlagen (2-in-1 und 3-in-1) bilden selbst bei Filterkuchenfreiheit nur einen sehr dünnen Filterkuchen auf der Oberfläche des Filtermediums. Die Filtrationsrate pro Filterflächeneinheit ist sehr hoch, und das Material kann wiederholt gefiltert und gewaschen werden. Dadurch werden Anlagenkosten, Platzbedarf, Arbeitsaufwand, Energieverbrauch usw. erheblich reduziert.

Die von Wuxi ZhangHua Machinery entwickelte und produzierte hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filter- und Waschanlage (2-in-1 bzw. 3-in-1) besteht aus einem geschlossenen Behälter, dessen Deckel, Zylinderkörper und kegelförmige Kugelschale über Flansche verbunden sind. Der Rührantrieb treibt die zentrale Welle an, und das spiralförmige Rührwerk rotiert um diese Achse, um das Material zu bewegen und so den Rührvorgang zu realisieren. Die Filtervorrichtung an der Außenwand des Behälters filtert das Material, das Filtrat durchläuft die Filtervorrichtung, wird von der Filtratsammelplatte aufgefangen und über den Filtratauslass aus dem Zylinder abgeführt. Die kegelförmige Kugelschale am Boden des Behälters arbeitet mit der Rührvorrichtung zusammen, die sich an die Innenfläche der Kugelschale anpasst. Dadurch entstehen keine Toträume im Behälter, was ein gleichmäßiges Rühren und somit Materialverluste verhindert.

Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlage: Zwei-in-Eins- bzw. Drei-in-Eins-Multifunktionsgerät – Struktur und Funktionsprinzip

Die kombinierte Zylinder-Kegel-Filter- und Waschanlage besteht aus einem Kegel oder Zylinder mit mehrlagigen Lochblenden und Filtermedien. Im Inneren befinden sich eine Rührwelle und eine Rührvorrichtung mit variablem Winkel und variabler Steigung. Rühren, Heben und Abschaben erfolgen, und der Filterkuchen wird beim Entleeren automatisch ausgestoßen.

Diese Maschine kann Vakuum- oder Druckfiltration durchführen. Während des Filtrationsprozesses schabt der Abstreifer in der Maschine kontinuierlich den Filterkuchen vom Filtersieb ab, sodass das Material unter dem Einfluss einer dünnen Filterkuchenschicht filtriert wird und die Filtrationsrate sehr hoch ist.

Falls das Material gewaschen werden muss, kann die Suspension zunächst in der Maschine filtriert und getrocknet werden. Anschließend wird die Waschflüssigkeit hinzugegeben und der Filterkuchen mithilfe des Abstreifers, des Rührwerks und der Extrusionsschnecke in der Maschine erneut aufgeschlämmt. Danach wird die Suspension unter Druck gesetzt oder durch Vakuumieren zu einem Filterkuchen filtriert.

Auf diese Weise wird die Resuspensionsfiltration viele Male wiederholt, um das Material gründlich zu waschen, und schließlich werden alle Filterkuchen aus der Maschine herausgepresst.

Prozessablauf einer hocheffizienten Zylinder-Kegel-Filterwaschanlage mit zwei-in-eins- bzw. drei-in-eins-Multifunktionsanlage

Die im vorgelagerten Reaktor oder der Kristallisationsanlage erzeugte Fest-Flüssig-Kristallsuspension wird in den Tank der 3-in-1-Anlage gegeben. Anschließend wird der untere Filtratauslass geöffnet und Druckluft oder Stickstoff zugeführt, um die reagierte Fest-Flüssig-Mischung hinzuzufügen. Das Material wird gepresst und filtriert, bis es vollständig trocken ist. Alternativ kann am Filtratauslass ein Vakuum angelegt werden, um das Material so lange zu vakuumfiltrieren, bis das Filtrat vollständig abgelaufen ist.

Beim Filtrationsprozess drehen sich die Hohlwelle und das Hohlförderband im Uhrzeigersinn (von oben betrachtet), um das Material anzuheben. Das Hohlförderband begrenzt dabei die Dicke der Filterkuchenschicht, sodass das Material in einem dünnen Filterkuchen vorliegt. Dies erhöht die Filtrationsrate. Leicht filtrierbare Materialien benötigen kein Rühren und werden direkt bis zur Trockenheit filtriert.

2. Kann mehrfach gewaschen und gefiltert werden.

Nach dem Filtern einiger Materialien müssen diese mehrmals gewaschen werden.

Die multifunktionale Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsmaschine eignet sich ideal für die wiederholte Wäsche von Materialien. Nachdem das Material in der Maschine trocken gepresst wurde, wird die Waschflüssigkeit über den oberen Einlauf zugeführt. Anschließend wird der Filterkuchen durch Rühren mittels Hohlwelle und Hohlband gleichmäßig aufgeschlossen und nach dem Aufschluss erneut trocken gepresst. Reicht eine Wäsche nicht aus, kann der Vorgang mehrmals wiederholt werden. Die Bedienung ist komfortabel und der Arbeitsaufwand minimal.

Das Waschen des Materials nach dem oben beschriebenen Verfahren wird als Chargenwaschverfahren bezeichnet. Da das Material zunächst trockengepresst und anschließend mit Waschflüssigkeit gewaschen wird, wird trotz des etwas häufigeren Öffnens und Schließens der Ventile während des Betriebs weniger Waschflüssigkeit verbraucht. Die Maschine kann das Material auch kontinuierlich waschen, d. h. die Waschflüssigkeit wird kontinuierlich mittels einer Pumpe oder anderer Verfahren zugeführt und durch den Druck der Waschflüssigkeit filtriert, während die Hohlwelle und das Hohlband kontinuierlich gerührt werden. Das Filtrat wird so lange über den Filtratauslass abgeführt, bis die Waschanforderungen erfüllt sind. Der Filterkuchen wird abschließend trockengepresst.

Bei dieser kontinuierlichen Waschmethode wird im Allgemeinen mehr Waschmittel verbraucht als bei der intermittierenden Waschmethode, sie ist jedoch bequemer in der Handhabung.

4. Vakuumtrocknung und Entladung

Der filtrierte bzw. gewaschene, filtrierte und getrocknete Filterkuchen verbleibt in der Maschine. Das Heizmedium wird nun durch den Zylindermantel, den Kegelmantel, die Hohlwelle und das Hohlschneckenband geleitet, um das Material zu erhitzen. Gleichzeitig rotieren Hohlwelle und Hohlschnecke im Uhrzeigersinn (von oben betrachtet), um das Material anzuheben und gründlich zu durchmischen. Parallel dazu wird von oben ein Vakuum erzeugt, um das Material im Inneren der Maschine vakuumdicht zu trocknen. Da Hohlwelle und Hohlschnecke zusätzlich zur Mantelheizung von innen erhitzt werden und die Trocknung unter Vakuum erfolgt, ist die Trocknungseffizienz sehr hoch.

Nach dem Trocknen wird die Schnellverschluss-Auslassöffnung am unteren Teil des Geräts geöffnet. Anschließend drehen sich die Hohlwelle und das Hohlband gegen den Uhrzeigersinn (von oben betrachtet). Das getrocknete Material wird dadurch automatisch zur Auslassöffnung befördert. Damit sind die Reaktions-, Filtrations-, Wasch- und Trocknungsprozesse für eine Materialcharge abgeschlossen.

Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlage – Zwei-in-Eins- bzw. Drei-in-Eins-Multifunktionsgerät – Leistungsmerkmale

(1) Vollständig geschlossenes System, die Betriebsbedingungen sind sehr gut, besonders geeignet zum Filtern und Waschen von giftigen, entzündlichen und explosiven gefährlichen Produkten sowie von köstlichen Lebensmitteln, biologischen Produkten, Arzneimitteln und biologischen Produkten, die keine Verschmutzung zulassen.

(2) Kontinuierlicher Betrieb mit extrem geringem Arbeitsaufwand. Der Betrieb ist flexibel, und der Betriebszyklus kann durch Anpassung der Filterdruckdifferenz, der Drehzahl, der Schneckenextrusionssteigung usw. an die sich ändernden Prozessbedingungen angepasst werden.

(3) Es kann nicht nur konzentrieren, sondern auch einen Filter drücken.

Insbesondere wenn das Material gewaschen werden muss, kann es zunächst konzentriert, im Suspensionszustand gründlich gewaschen und anschließend pressfiltriert werden. Dies reduziert den Materialaufwand, minimiert Abfall und macht ein erneutes Aufschließen während des Waschvorgangs überflüssig. Die Produktqualität ist sehr hoch.

(4) Die Maschine kann unter Bedingungen ohne Filterkuchenbildung einen sehr dünnen Filterkuchen auf der Oberfläche des Filtermediums oder Filters erzeugen. Die Filtrationsrate pro Filterflächeneinheit ist sehr hoch, daher ist die Anlage klein und kompakt.

(5) Die Materialien können bequem wiederholt gefiltert und gewaschen werden, sodass die Funktionen mehrerer Anlagenteile auf einer einzigen Maschine erledigt werden können, wodurch die Anlagenkosten, der Platzbedarf, der Arbeitsaufwand, der Energieverbrauch usw. erheblich reduziert werden.

Gleichzeitig eignet sich die Kombination aus Zylinder-Kegel-Filter und Waschanlage besonders für hohe Waschanforderungen, da die gefilterten Materialien wiederholt aufgeschlossen und gewaschen werden müssen und so Waschflüssigkeit eingespart werden kann.

(6) Das Material kann einer Druckfiltration unter höherem Druck unterzogen werden; alternativ ist auch eine Vakuumfiltration möglich. Um das Material je nach Prozessbedingungen zu erwärmen, zu kühlen oder warmzuhalten, wird der Filter mit einem Mantel versehen.

Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlage, multifunktionale 2-in-1- bzw. 3-in-1-Anlage – Tabelle der technischen Parameter

Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlage (2-in-1, 3-in-1 Multifunktionsgerät) vs. Flachplatten-Filterwaschanlage (2-in-1, 3-in-1)

Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlage, multifunktionale Zwei-in-Eins- bzw. Drei-in-Eins-Anlage – Anwendungsgebiet

Hocheffiziente Zylinder-Kegel-Filterwaschanlage, multifunktionale Zwei-in-Eins- bzw. Drei-in-Eins-Anlage, Einsatzort beim Kunden