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Verfahrenstechnik 5/2016

Verfahrenstechnik 5/2016

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN Garantiert kontaminationsfrei Big-Bags sicher und sauber befüllen und entleeren Matthias Hänsel Gerade in der pharmazeutischen und wirkstoffherstellenden Industrie werden die eingesetzten Stoffe immer hochaktiver und damit auch gefährlicher. Um die Anlagenbediener davor zu schützen, mit dem Produkt in Berührung zu kommen, müssen Big-Bags sicher und sauber befüllt und entleert werden können. Bei vielen Stoffen in der Pharmaindustrie sind Grenzwerte von OEB 3 (Occupational Exposure Band) einzuhalten, um das Personal effektiv vor den Folgeschäden zu schützen. Das bedeutet, dass eine Umgebungskontamination von maximal OEL (Occupational Exposure Level) < 10–100 µg/m 3 nicht zu überschreiten ist. Zur Verdeutlichung: Vervielfältigt man das Raumvolumen auf die Größe von Notre Dame in Paris (V = 100 000 m³), darf sich im gesamten Gebäude maximal die Stoffmenge von zwei Teelöffeln im Inneren befinden, um dieses Level einzuhalten. Das untermauert, wie gering diese Grenzwerte sind. Oftmals werden die Stoffe von Lieferanten oder dem vorgelagerten Prozessschritt in Big-Bags abgefüllt, um den Transport zum Einsatzort so einfach wie möglich zu gestalten. Jedoch stellt sich somit auch die Frage, wie die Big-Bags auf eine sichere und saubere Art zu befüllen und zu entleeren sind, ohne dass dabei Bediener und Produkt miteinander in Berührung kommen. Autor: Wirtschaftsingenieur (TH) Matthias Hänsel, Leitung Marketing & Produktmanagement, Hecht Technologie GmbH, Pfaffenhofen Auch eine Teilmengenentleerung konnte bisher nur umständlich mit Zusatzequipment und bei fließendem Produktstrom realisiert werden. Die jeweiligen baulichen und einsatzortspezifischen Begebenheiten wie Deckenhöhe oder Raumgröße dürfen auch auf keinen Fall außer Acht gelassen werden. Kontaminationsfrei entleeren Diesen anspruchsvollen Herausforderungen hat sich die Firma Hecht Technologie angenommen: Das Solivalve-Doppelkegelsystem hält hohe Containment-Level ein und berücksichtigt gleichzeitig die Spezifikationen und Wünsche des Kunden. Auch die Anforderung nach einer teilweisen Entleerung von Big-Bags kann mit dem neuen System realisiert werden. Big-Bags kontaminationsfrei zu entleeren, sodass Bediener und Produkt geschützt werden, ist an sich schon eine Herausforderung für Maschinenbauer bei der Entwicklung von Big-Bag Entleerstationen und wird meistens über ausgeklügelte Systeme wie ein Liner-Anschluss-System realisiert. Zeitgleich eine Teilmengenentleerung zu realisieren, erschwert die Anforderung natürlich erheblich. Hierfür werden oft Wiederverschließvorrichtungen eingesetzt, diese können die geforderten Kontaminationsgrenzen aber nur schwer einhalten und auch nur bei fließendem Produktstrom im Big-Bag eingesetzt werden. Das Solivalve-System ermöglicht ein vollautomatisches, kontaminationsarmes sowie geschlossenes Entleeren und Dosieren (bis zu AGW/OEL 10–100 μg/m³) von gefährlichen Produkten aus speziellen Big-Bags mit Verschlusskegel (Solibag). Dazu wird ein passiver Verschlusskegel in den Big-Bag Boden eingepresst, sodass dieser automatisch an dem Aktivteil (Solivalve-Hubkegel) angedockt werden kann. Das System eignet sich durch seinen automatischen geschlossenen Befüll- und Entleerprozess insbesondere für Chemie-, Lebensmittel- und Pharma-Anwendungen sowie zur Minimierung von Verunreinigungen. Die Handling-Schritte durch den Bediener werden auf ein Minimum reduziert. Zudem ist die Verwendung von Soli-Bags eine kostengünstige Alternative zum Gebrauch von Containern – sie können bis zu 20 Mal wiederverwendet werden. Den Bediener schonen Das automatische Anschließen der Solibags mit dem Solivalve-System stellt nicht nur 12 VERFAHRENSTECHNIK 5/2016

eine Erleichterung für den Bediener dar, sondern benötigt auch weniger Raumhöhe, da die Andockung auf Bodenniveau erfolgen kann. Auf der anderen Seite kann durch die Automatik auch eine Abfüllung ohne direkten Zugang zum Big-Bag realisiert werden. Ebenso muss der Big- Bag nicht mehr umständlich manuell an ein Anschlusssystem angedockt werden. Die Steuerung ermöglicht ein automatisches Andocken am Auslaufkegel, es sind keine weiteren Eingriffe mehr notwendig. Die Teilentleerung von Big-Bags bzw. deren Verschluss wird oftmals als Herausforderung angesehen, auch hierfür bietet das Doppelkegelverschlusssystem die Lösung. Nach einer geforderten Teilmengenentnahme ist der Solibag nach dem Abdocken durch den integrierten Verschlusskegel im Big-Bag wieder vollständig verschlossen und kann zu einem späteren Zeitpunkt von neuem angeschlossen und entleert werden. Somit können die Big-Bags gelagert werden und Bediener und Produkt sind geschützt. Eine Dosierung direkt aus dem Big-Bag ist dank der integrierten Steuerung problemlos möglich. Nachdem die benötigte Dosiermenge an die Steuerung eingegeben wurde, wird durch das gezielte Öffnen und Schließen des Kegels die vorgegebene Menge dosiert. Die Dosiergenauigkeit beträgt hier wenige Gramm – je nach Produkteigenschaft. Auch für Schwerfließendes Die integrierten Austragshilfen unterstützten durch Heben und Senken des Verschluss kegels im Inneren des Big-Bags das Entleeren von schwerfließenden Schüttgütern. Kristalline Bindungen oder Produktbrücken, die sich am Aus lauf oftmals bilden, werden so aufgebrochen und ermöglichen ein unprob lematisches Entleeren und eine Steigerung des Fließverhaltens. Eine optionale Zufuhr von Luft oder Inertgas über spezielle Düsen des Verschlusskegels sorgt für eine zusätzliche Fluidisierung des Produktes am Auslauf. Das Fließverhalten kann so nochmals weiter verbessert werden. Auch kann eine Vibrationseinheit als zusätzliche Unterstützung für die Entleerung optional eingesetzt werden. Bei besonders hartnäckigen Schüttgütern können des Weiteren eine Walk-Vorrichtung oder seitliche Pusher an der Entleerstation befestigt werden. So ist es beispielsweise möglich, ganze Blöcke im Big-Bag wieder fließfähig zu machen. Um den Anforderungen nach GMP gerecht zu werden, wurde auch eine Methode zur Reinigung entwickelt. Durch die Ausstattung mit CIP-Düsen (Cleaning in Place) und einer Reinigungshaube kann das komplette Anschlusssystem hygienisch gereinigt werden. Alle Systemkomponenten können je nach Wunsch mit FDA- oder Atex-Konformität bescheinigt werden. Pneumatische Förderung Auch der geschlossene Weitertransport zum nächsten Prozessschritt ist durch eine pneumatische Förderung sichergestellt. Die durch die Entleerung von Big-Bags oftmals vorgegebenen hohen Förderkapazitäten meistert der Proclean Conveyor (PCC) ohne große Mühe. Das Prinzip des PCC unterscheidet sich nur unwesentlich von den herkömmlichen, pneumatischen Förder geräten, die entweder mittels Überdruck oder Unterdruck arbeiten. Der wesentliche Unterschied liegt bei der Verwendung der Filtertechnik. Der Einsatz der Ringfiltertechnologie hat erhebliche Vorteile gegenüber konventionellen Filtermethoden. Die meisten Verfahren zur pneumatischen Förderung, die in der Herstellung eingesetzt werden, sind Flugförderungen. Bei der Flug förderung wird jedoch sehr viel Förderluft benötigt, aber nur relativ wenig Produkt transportiert. Dadurch werden große Filterflächen zum Abscheiden des Luft-/Pulvergemisches benötigt. Der PCC arbeitet nach dem Prinzip der Pfropfenförderung. Durch diese wird weniger Förderluft benötigt. Somit arbeitet der Proclean Conveyor auch mit einer im Vergleich relativ kleinen Filterfläche, die speziell dafür gestaltet wurde und extrem langlebig ist. Fazit Das Solivalve-Doppelkegelsystem ist ein einzigartiges System, das verschiedenste Anforderungen an Entleerstationen in einer Lösung vereint. Neben dem kontaminationsfreien automatischen Andocken der Big-Bags besticht das System vor allem durch die unkomplizierte Realisierung einer Teilentnahme von Schüttgütern aus den Big-Bags. Die intelligente Lösung bei der pneumatischen Förderung rundet den Prozessschritt ab. Fotos: Fotolia, Hecht www.hecht.eu Temperaturmessung in Durchlauföfen Umfassend! • Temperaturen an bis zu 20 Punkten • Kalibriert - auf Wunsch DKD! • Optional Echtzeitanzeige Einfach! • Keine Schleppkabel • Minimaler Arbeitsaufwand • Standardsysteme für Öfen bis zu 1350°C oder z.B. T6 Prozesse Exakt! •Einfache und vollständige AMS2750E und CQI-9 Analyse und Berichtserstellung Big-Bags kontaminationsfrei zu entleeren, ist eine Herausforderung für Maschinenbauer PhoenixTM GmbH 32547 Bad Oeynhausen Tel +49 5731 30028 0 www.PhoenixTM.de info@phoenixtm.de

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