Die Produktsionsanlage ist zur Produktentwicklung und Prozessoptimierung auf möglichst hohe Flexibilität ausgelegt. (Bild: Ammag)
- Ein Hersteller von Zuschlagstoffen für Lebensmittel und Feinchemikalien benötigte eine flexible und multifunktionale Anlage, um neue Produkte zu entwickeln und Herstellungsmethoden zu optimieren.
- Basierend auf Technikumsversuchen entwickelte der beauftragte Anlagenbauer eine Produktionsanlage, die Wirbelschichttechnik und einen Horizontalmischer kombiniert.
- Diese mit weiteren Elementen zum Schüttguthandlig ergänzten Apparate lassen sich in verschiedenen Konfigurationen und Verfahren betreiben, um möglichst viele verschiedene Prozesse zu realisieren.
Um sich diesen Vorsprung dauerhaft zu sichern, baute ein namhafter Hersteller von Zuschlagstoffen für Lebensmittel und Feinchemikalien eine multifunktionelle Produktionsanlage für Produktentwicklung und Prozessoptimierung – mit anderen Worten: eine Produktionsanlage für Produktideen.
Das Anlagenkonzept für eine derartige Aufgabenstellung muss vorausschauend, flexibel und multifunktional sein. Der Betreiber wandte sich an das österreichische Anlagenbau-Unternehmen Ammag, einen Anbieter von modularen Produktions- und Serviceleistungen, die das Gesamtsystem der Produktionsanlage mit den unterschiedlichen Prozessen im Blick behalten. Im konkreten Anwendungsfall wählte der Auftraggeber zwei repräsentative Produkte aus, anhand derer das Projekt entwickelt wurde.
Zunächst fanden Versuche an der Pilotanlage im Technikum des Anlagenbauers statt, um die vorliegenden Ideen weiterzuentwickeln. Auf Basis der gewonnenen Scale-up-Daten wurde die zukünftige Produktionsanlage ausgelegt und konzipiert. Dabei wurde auch das gesamte Spektrum an Produkten mit betrachtet, um alle Anlagenteile hinsichtlich der Vielzahl von Schüttguteigenschaften wie Fließverhalten oder Schüttdichte, aber auch in Bezug auf die Staubexplosivität so zu gestalten, dass die Anlage für alle zukünftigen Anwendungen gerüstet ist.
Wirbelschicht und Mischtechnik
Den prozesstechnischen Mittelpunkt der Anlage stellt der Wirbelschichtapparat dar, der in vielerlei Hinsicht speziell gestaltet wurde. So ist der Wirbelschichtkorb mit den für den Prozess wesentlichen Teilen wie dem Anströmboden und den Sprühdüsen austauschbar. Dadurch lassen sich sowohl Topspray- als auch Bottomspray-Prozesse ohne Kompromisse an die Produktqualität realisieren. Die Schlauchfilter wurden extern gesetzt, insbesondere um bei Coating-Anwendungen das Einbinden von Staub in die Coatingschicht zu vermeiden. Bei Granulations- und Agglomerationsprozessen hingegen ist die Rückführung des Filterstaubes wichtig. Hierfür ist eine pneumatische Förderung direkt in die Wirbelschicht vorgesehen, die hier als Dichtstromförderung ausgeführt ist, weil sie wegen der geringeren Luftmenge den Wirbelschichtprozess weniger beeinflusst als eine Flugförderung.
Zusätzlich wurden die peripheren Anlagenteile wie die Prozessluftversorgung so ausgelegt, dass eine große Bandbreite möglich ist. Dazu sind alle Aggregate einerseits mit großzügigen technischen Reserven ausgestattet, aber andererseits arbeiten sie auch im unteren Bereich noch mit guter Regelbarkeit. Hierzu wurden teilweise parallele Systeme installiert, um den gesamten erforderlichen Betriebsbereich abzudecken.
Ergänzend zum Wirbelschichtprozess ist eine zweite Produktionsmöglichkeit über einen Mischer vorgesehen. Der Anlagenbauer installierte hier einen Horizontalgegenstrommischer. Auch dieser ist multifunktional gestaltet, indem er den Betrieb mit verschiedenen Füllgraden ermöglicht. Auch das Einbringen von Flüssigkeiten über Sprühdüsen – variabel in Anzahl und Position – ist möglich. Für diese Anwendung ist der Wirbelschichtapparat als Nachtrockner vorgesehen.
Flexibles System aus einem Guss
Die beiden Hauptapparate, Wirbelschicht-Sprühgranulator und Mischer, werden durch weitere Prozesse wie Vakuumtrocknung und Nassgranulation zu einem funktionierenden und flexibel nutzbaren Gesamtsystem ergänzt. Dabei kommen Förderschnecken, Dosiersysteme, Lager- und Zwischenbehälter, Filter-Abscheider, Big Bag-Stationen sowie pneumatische Förderungen als Dichtstrom- und Flugförderung, im Druck- und im Saugbetrieb zum Einsatz.
So spiegelt die Anlage die einzelnen Module des Servicekonzepts „Partikel-Systeme“ des Anlagenbau-Unternehmens unmittelbar wider: Die Anlage kombiniert die beiden Geschäftsbereiche Wirbelschichttechnik und Schüttguthandling und fügt sie zu einer Anlage „aus einem Guss“ zusammen. Außerdem hat der Kunde die Möglichkeit, bei der Entwicklung neuer Produkte entweder die beschriebene Anlage zu nutzen oder aber im Vorfeld im Technikum entsprechende Versuche durchzuführen, deren Ergebnisse direkt und ohne Informationsverluste auf den Produktionsbetrieb übertragen werden können. Die Multifunktionalität und Flexibilität der Anlage ist für den Kunden besonders relevant, weil sie zwar für die kommenden Jahrzehnte gebaut ist, aber die zukünftig vom Markt geforderten Produkte derzeit noch genauso unbekannt sind wie ihre Herstellungsmethoden.
Powtech Halle 4 – 160
