Effiziente Filter-Alternativen

Entfernung von Katalysatoren aus API-Suspensionen

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23.04.2019 Katalysatoren bringen in der Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen (API) häufig die Reaktionsprozesse erst in Gang, beschleunigen sie oder ermöglichen die Kontrolle. Ein Beispiel sind Hydrierkatalysatoren, die aus einem Edelmetall bestehen.

Entscheider-Facts für Betreiber

  • Das Entfernen von Katalysatoren aus Wirkstoff-Suspensionen hat direkten Einfluss auf die Qualität von pharmazeutischen Produkten. Auch an Sicherheitsmaßnahmen in der Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen hat die Fest-Flüssig-Trennung entscheidenden Anteil.
  • Kerzenfilter und Tellerdruckfilter eignen sich zum Klären von Flüssigkeiten oder zur Rückgewinnung von Feststoffen. Die Filtrationslösungen für die pharmazeutische Industrie verbessern die Effizienz und reduzieren Umweltbelastungen in der Wirkstoffproduktion.
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Während des Filtrationszyklus lagert sich der Feststoff durch die angelegte Druckdifferenz als Filterkuchen auf der Oberfläche des Filtermediums (gelb) an. Das klare Filtrat fließt aufwärts durch das Zentralrohr und wird durch die Registerrohre ausgetragen. (Bild: BHS Sonthofen)

 

Dieses wird beispielsweise ultradünn auf Aktivkohle aufgebracht und der Reaktionslösung zur Initiierung und Steuerung des Hydriervorganges beigemischt.

Nach erfolgter Reaktion ist der suspendierte Katalysator allerdings wieder aus der Lösung zu entfernen. Dies sollte möglichst komplett erfolgen: Im Filtrat sollte kein Katalysator mehr vorhanden sein. Gleichzeitig darf so wenig Wirkstoff wie möglich mit dem abgetrennten Katalysator aus dem Prozess verloren gehen, um die Ausbeute nicht unnötig zu senken. Aus diesem Grunde ist eine hohe Trennschärfe in der Filtration genauso essenziell wie die Möglichkeit, entweder den Feststoff zu waschen oder mit einer möglichst geringen Restfeuchte, also vorgetrocknet, auszuschleusen.

Restfeuchte bedeutet Verlust

Aktuell häufig für diese Aufgabe eingesetzte technische Lösungen sind manuelle Plattenfilter, Filterpressen, Schlauchfilter, Kartuschenfilter und andere konventionelle Filter. Diese Anlagen benötigen nicht nur manuelle Reinigungs- und Entleerarbeiten zwischen Batch-Einheiten oder Kampagnen, sondern belasten den Produktionsbetrieb durch erhöhte Personal-, Wartungs- und Entsorgungskosten zusätzlich. Hinzu kommt, dass Mitarbeiter und Umwelt toxischen und schädlichen Lösemitteln und Feststoffen sowie kontaminierten Filtertüchern, Filterbeuteln und Filterkartuschen ausgesetzt sind.

Darüber hinaus ist ein effizientes Waschen des Katalysators vor dem Austrag aus dem Filter bei konventionellen Filterapparaten nur bedingt möglich. Üblicherweise liegen die Katalysatorkonzentrationen bei wenigen hundert ppm bis hin zu geringen Prozentbereichen. Da aber bei einer ungewaschenen Katalysatorausschleusung die komplette Restfeuchte Produktlösung ist, die verloren geht, kann im Einzelfall die Wirkstoff-Ausbeute um einige Prozentpunkte sinken.

Heftausgabe: Mai 2019
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Über den Autor

Roland Schmid, Director of Marketing & Communication, BHS-Sonthofen
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