Von reinen Trocknungsverfahren über Misch- und Granuliervorgängen deckt der Rosenmund-Kugeltrockner eine große Bandbreite an Anwendungen ab.

Bei nass-chemischen Verfahren werden die in einer wässrigen Lösung enthaltenen aktiven pharmazeutischen Wirkstoffe durch Fällungsreaktionen oder Kristallisierungsprozesse isoliert. Anschließend werden die gewonnenen Sub­strate üblicherweise getrocknet. Ein Trocknungsvorgang kann nur dann als pharmagerecht bezeichnet werden, wenn eine ganze Reihe von Rahmenbedingungen erfüllt sind. Innovative Kugeltrockner gewährleisten eine äußerst effiziente Prozesskontrolle und entsprechen den neuesten GMP Standards.
Die wichtigsten Vorteile eines Kugeltrockners

• Schnelle Trocknung, Durchmischung und Granulierung
• Einfache Reinigung (WIP/CIP)
• Vollständige Entleerung
• Kurze Trocknungszeiten infolge hoher Wärmeübertragung
• Einfache Inspektion dank Bajonettverschluss
• Explosionsdruckstoßfeste Bauweise
• Einfache Implementierung in bestehende Produktionsstätten dank kompakter Ausführung

Die untere Hälfte des Kugeltrockners kann entweder ausgeschwenkt oder abgenommen werden. Dadurch kann der Behälter problemlos inspiziert und gewartet werden.
Zugänglichkeit, Reinigbarkeit sowie ein schneller und rückstandsfreier Produktaustrag sind die wichtigsten Voraussetzungen für die Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte. Und nur durch den Einsatz effektiver WIP/CIP-Reinigungssysteme können die strengen Hygienestandards erfüllt werden.
Bei Rührwerk-Vakuumtrocknern sind die hohen Anforderungen der geltenden Bestimmungen nicht leicht umzusetzen. Doch der Rosenmund-Kugeltrockner mit Obenantrieb erfüllt die genannten Voraussetzungen.

Maximale Durchmischung dank ­Dreiarmrührer
Durch den in den Kugeltrockner integrierten und an die Behälterkontur angepassten Dreiarmrührer wird ein hoher Durchmischungsgrad erzielt. Der Antrieb des Dreiarmrührers ist mit einer Gleitringdichtung auf dem oberen Teil des Kugeltrockners befestigt. Durch die doppeltwirkende gas- oder flüssigkeitsgeschmierte Gleitringdichtung ist eine sichere Abdichtung der drehenden Rührwelle gegeben. Da der Rührarm beheizt ist und mit einer hohen Drehzahl betrieben werden kann, wird der Wärmeaustausch verbessert und eine völlige Durchmischung der Feststoffe gewährleistet. Folge sind kurze Trocknungszeiten und reproduzierbare Trocknungsergebnisse. Auch der geringe Abstand zwischen der Trocknerwandung und dem Rührarm wirkt sich förderlich auf die Wärmeübertragung aus und verhindert, dass feuchtes Produkt an der Nabe oder an den Armen des Rührers anhaftet.
Zur Vermeidung einer unerwünschten Agglomeratbildung kommt ein schnelldrehender Zerhacker zum Einsatz. Er schließt etwaige Verklumpungen auf, sodass die Produktfeuchte leichter entfernt werden kann, was sich positiv auf den gesamten Trocknungsprozess auswirkt.

Vollständige Entleerbarkeit
Durch ein totraumfreies Ablassventil am tiefsten Punkt des Kugeltrockners wird ein vollständiger und rückstandsfreier Produktaustrag sichergestellt. Dank des Gefälles und des schonend rotierenden Rührers können wertvolle Stoffe ausgetragen werden, ohne dass diese unnötig kompaktiert werden.

Abfüll-Vorrichtung
Für die Abpackung des zu entladenen Produkts kann der Trockner mit einer Abfüll-Vorrichtung geliefert werden. Diese Systeme werden regelmäßig mit einem kontinuierlich zu füllenden Kunststoffschlauch aus PE Material ausgestattet. Hierdurch wird verhindert, dass potente Wirkstoffe in die Umgebung gelangen und so zu einer Gefährdung des bedienenden Personals führen. Mit einer Wiegevorrichtung und einem dosierend arbeitenden Auslassventil kann das Produkt auf einen voreingestellten Wert abgefüllt werden. Wenn das Substrat in kleinerer Partikelgröße vorliegen soll, kann zwischen Auslassventil und Abfüll-Vorrichtung zusätzlich ein Mahlwerk verbaut werden.

Einfach und schnell zu reinigen
Dadurch, dass der Trockner kugelförmig ausgeführt ist und kritische Bauteile wie die Gleitringdichtung oberhalb des Produktfüllniveaus angebracht sind, können sämtliche Reinigungsvorgänge (WIP/CIP) im montierten Zustand und mit einer minimalen Menge an Reinigungsmitteln effizient durchgeführt werden.
Über ausfahrbare Reinigungsdüsen (ARD-Düsen – Aftertreatment Regeneration Device) mit rotierenden Sprühköpfen wird die Reinigungsflüssigkeit unter Druck in den Trockner versprüht. Dadurch wird eine bestmögliche Benetzung aller durch das Produkt verunreinigten Flächen mit dem Reinigungsmittel gewährleistet. Nach Abschluss des Reinigungsvorgangs, werden die ARD-Düsen über eine Feder automatisch wieder bündig zur Behälterwand eingefahren. Das Gefälle in Richtung des Auslassventils stellt sicher, dass Reinigungsflüssigkeiten und gelöste Produktrückstände am tiefsten Punkt des Behälters ablaufen.
Zur Überprüfung der Sprühdüsen sowie der erzielten Reinigungswirkung kann ein Riboflavin-Test durchgeführt werden. Im Rahmen weiterer Reinigungsvalidierungen können die Test­ergebnisse protokolliert werden.

Einfache Inspektion
Um jederzeit eine schnelle Inspektion zu ermöglichen, kann der Rosenmund-Kugeltrockner mit Obenantrieb einfach und problemlos durch Aufschwenken der unteren Kugelhälfte geöffnet werden. Durch einen hydraulisch angetriebenen Bajonett-Verschluss am Hauptflansch und ein Scharnier zwischen den beiden Kugelhälften ist dieser Vorgang sehr einfach auszuführen.
Ein weiterer Vorteil der Unterteilung des Trocknerbehälters in zwei Hälften besteht darin, dass der Trockner in unterschiedliche Produktionsebenen integriert werden kann. Der untere Teil des Kugeltrockners mit dem Austragsventil und der Abfüllvorrichtung kann in einem klassifizierten Reinraum-Produktionsbereich installiert werden, während sich der obere Teil des Kugeltrockners in einem Technikraum befindet.

Weitere Eigenschaften und Baugrößen
Obwohl Trockner üblicherweise im Vakuumbetrieb zum Einsatz kommen, kann es zu thermischer Zersetzung oder zu Staubexplosionen kommen. Um diesen Gefahren zu begegnen, werden viele Trockner für höhere Drücke ausgelegt. Die Kugelform mit maximalem Volumen bei minimaler Oberfläche erweist sich hier als ein besonders explosionsdruckstoßfestes Design.
Der Trockner ist als Edelstahlausführung erhältlich. Für hochkorrosive Anwendungen steht auch eine Werkstoffvariante mit Nickelbasis­legierung zur Auswahl, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Säuren aufweist. Verfügbar ist der Trockner mit einem Arbeitsvolumen von 100–4000 L. Der Behälter des Trockners ist vollständig isoliert und mit einer geschweißten Metallblechverkleidung ummantelt. Meist wird der Trockner mit vormontierten Einheiten für die Erzeugung der Prozesstemperierung, einen Vakuumpumpenstand und der Kondensation des Brüdens geliefert.
Feinste Partikel, die bei der Trocknung unter Umständen im Brüdenstrom mitgerissen werden, können von einem Staubfilter mit Filterkerzen zurückgehalten und abgeschieden werden. Als Filtermedium kommen dabei unterschiedliche Fasermaterialien sowie gesinterte Drahtgewebe zum Einsatz.
Um optimale Leistungswerte zu erreichen, sollten alle Nebenprozesse wie Heizen/Kühlen und Kondensation/Vakuum auf das jeweilige Trocknungsziel abgestimmt werden. Für das Heizen und Kühlen kommen hauptsächlich indirekte Kreislaufsysteme zum Einsatz, in denen ein Wärmeträger wie ein Glykol-Wasser-Gemisch oder Wärmeträgeröl durch die Mantel- und Rührerbeheizung des Trockners zirkuliert. Dabei durchläuft das Heizmedium einen Wärmetauscher, dessen Primärenergie z. B. in Form von Dampf zur Verfügung steht. Bei empfindlichen Produkten kann am Ende des Trocknungsprozesses eine schnelle Kühlung erforderlich sein. Bei der Auslegung des Kühlsystems geht es vor allem darum, die Wärme mittels der Kühlflüssigkeit möglichst effizient aus dem Produkt abzuleiten.
Häufig kommen Kondensatoren, üblicherweise Rohrbündel-Wärmetauscher zum Einsatz, um wertvolle Lösemittel, die bei der Trocknung verdampfen, zurück zu gewinnen. Kondensatoren, die bei Trocknungsprozessen zum Einsatz kommen, werden häufig so betrieben, dass die Dämpfe in den Rohren statt außen kondensiert werden. Der Vorteil ist, dass die geraden Rohrbündel effizienter gereinigt werden können.
Für eine schnelle und schonende Trocknung bei niedrigen Verdampfungstemperaturen ist die Herabsetzung des Prozessdrucks erforderlich. Hierfür sind auf dem Markt unterschiedliche Pumpen erhältlich. Am verbreitetsten sind jedoch Schrauben- und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen.

Fazit
Zusammenfassend lässt sich festhalten: Kugeltrockner sind für die Trocknung wertvoller Produkte wie pharmazeutischer Wirkstoffe bestens geeignet. Das Kugeldesign ermöglicht eine vollständige Entleerung und eine einfache und rückstandsfreie Reinigung, so dass Kreuzkontaminationen ausgeschlossen werden können. Von reinen Trocknungsverfahren über Misch- und Granuliervorgängen deckt der Rosenmund-Kugeltrockner eine große Bandbreite an Anwendungen ab. Dank der effizienten Wärmeübertragung und der optimierten Peripherieausrüstung lassen sich die Trocknungszeiten deutlich verkürzen.