ФТ_1 / Oborudovanie_dlya_lk_5

Грануляторы (или протирочные машины) ‑ механизмы, с помощью которых осуществляется гранулирование протиранием масс через сито.

Гранулятор (рис. 9.1) содержит рабочую камеру (1), в которой через загрузочную воронку подается влажный материал, подлежащий гранулированию. В камере на двух параллельных валах (2) установлены шнеки (3), снабженные продольными стержнями (4) и лопастными колесами (5), смонтированными на противоположных концах валов. Шнеки переме­щают и протирают материал через перфорированную пластину, образующую дно рабочей камеры.

Гранулятор модели 3027 (рис. 9.2), серийно выпускаемый МНПО «Минмедбиоспецтехоборудование», имеет два рабочих органа и используется для влажного и сухого гранулирования. Рабочий орган меха­низма для влажного гранулирования состоит из цилиндра, снабженного тремя спиральными лопастями эвольвентного профиля (угол подъема спирали 80°), расположенными под углом к оси цилиндра. Они ликвидируют комкование. Рабочий орган механизма для сухого гранулирования состоит из шнека и шести протирочных стержней, что позволяет перемещать грану­лируемый материал в осевом направлении.

Установка работает следующим образом: в бункер (1) загружают влажную массу или брикеты, которые, попадая в рабочую зону, с помощью рабочих органов (2) механизма, вращающихся в противоположных направлениях, продавливаются через жестко установленную гранулирующую сетку (4). При этом важно, чтобы зазор между рабочим органом механизма и гранулирующей сеткой был оптимальным и находился в пределах 1,1-1,5 мм. Установлено, что чем больше этот зазор, тем больше пылевидных фракций будет в гранулометрическом составе полученного гранулята и тем медленнее он будет заполнять матрицу, т. е. снизится производительность роторного пресс-автомата и точность массы таблетки. Протертый гранулят по направляющему бункеру (3) падает вниз в передвижную емкость (5), герметизированную в процессе работы с корпусом гранулятора.

В зависимости от требуемых размеров гранул устанавливают одну из сменных сеток с соответствующим диаметром отверстий от 1 до 4 мм (интервальное изменение размера диаметра отверстий — 0,5 мм). Данную установку при необходимости обеспечения непрерывности процесса используют с элеваторами для загрузки бункера и отвода готового гранулята к месту потребления.

Для гранулирования таблеточных смесей во взвешенном слое широко используются установки периодического действия, к которым относятся сушилки-грануляторы типа СГ-30 и СГ-60, разработанные Ленинградским НПО «Прогресс».

Принцип работы аппарата СГ-30 (503) и его устройство представлены на рис. 9.7. Корпус аппарата (11) сделан из трех цельносваренных секций. Продуктовый резервуар (3) имеет форму усеченного конуса, расширяющегося вверх и переходящего затем в обечайку распыливателя (4), которая соединяется с обечайкой рукавных фильтров (5).

Резервуар с исходными компонентами на тележке (1) закатывается в аппарат, поднимается пневмо-цилиндром (2) и уплотняется с обечайкой распылителя. Поток воздуха всасывается вентилятором (8), приводимым в действие электродвигателем (7), очищается в воздушных фильтрах (12), нагревается до заданной температуры в калориферной установке (16) и проходит снизу вверх через воздухораспределительную беспровальную решетку, установленную в нижней части продуктового резервуара. При этом продукт приходит во взвешенное состояние — перемешивается. Затем в псевдоожиженный слой исходных компонентов из емкости (14) дозирующим насосом (13) подается через форсунку гранулирующая жидкость и происходит гранулирование таблеточной смеси. Сжатый воздух, подаваемый к пневматической форсунке по специальной системе (15), применяется не только для распыления гранулирующей жидкости, но и для дистанционного управления форсункой. В ходе гранулирования осуществляется автоматическое встряхивание рукавных фильтров. Встряхивающее устройство (6) электропневматически сблокировано с устройством, перекрывающим заслонки (10). При встряхивании рукавных фильтров заслонка перекрывает доступ псевдоожижающего воздуха к вентилятору, прекращая таким образом псевдоожижение продукта и снимая воздушную нагрузку с рукавных фильтров. Встряхиванием фильтры очищают от продукта, находящегося в виде пыли, который затем гранулируется. В выходной части вентилятора размещен шибер (9) с ручным механизмом управления. Он предназначен для регулирования расхода псевдоожижающего воздуха. Через определенный промежуток времени отключается система распыления и начинается сушка гранулята. Аппарат работает в автоматическом режиме. Реле времени обеспечивает последовательность и необходимую продолжительность операций, а также цикличность и длительность процесса встряхивания рукавных фильтров и синхронной с ним работы заслонки. По окончании всего цикла гранулирования автоматически выключается вентилятор и прекращается подача пара в калориферную установку. Опускается продуктовый резервуар. Тележку вместе с резервуаром выкатывают, из сушилки, гранулят поступает на таблетирование. Применение установок типа СГ дает ряд преимуществ: сокращение производственного цикла, в большинстве случаев он длится 25-45 мин (вместо 11-30 ч); уменьшение количества применяемого оборудования (с 5 до 2 видов) и соответственно сокращение производственных площадей почти на 50%; снижение трудоемкости процесса, так как отпадает ряд ручных производственных операций. Следует также отметить, что в псевдоожиженном слое гранулят получается более однородный по фракционному составу, чем приготовленный методом продавливания. Основная масса гранул (60-80%) имеет размер от 0,25 до 1,5 мм. Такой гранулометрический состав способствует более равномерной работе таблеточных прессов. Однако специфика каждого лекарственного вещества такова, что по однажды отработанной технологии гранулирования с использованием установки СГ другое вещество в данном режиме гранулировать не удается. Требуется вновь отрабатывать режимы, определять количество, качество, скорость подачи гранулирующей жидкости и т.д.

Устройства для сухого гранулирования

Наиболее перспективными являются комбинированные установки, в которых совмещаются процессы компактирования, измельчения и разделения полученных гранул. Схема такой установки изображена на рис. 9.9. Смесь порошков, подлежащая гранулированию, из питателя (11) по трубопроводу (9) загружается в смеситель (8), где перемешивается и подается шнеком (7) в валковый пресс (6). Проходя через валки, требуемое расстояние между которыми устанавливается регулирующим устройством (5), масса прессуется под давлением, а затем предварительно измельчается в измельчителе ударного действия (4). Измельченный материал попадает в собственно гранулятор (3) и проходит через его сетку (10). Готовые гранулы разделяют по размерам на вибросите (2). Гранулы требуемого размера собираются в емкость (1) для дальнейшего таблетирования, а остальное — слишком крупные гранулы и пылевая фракция — по трубопроводу возвращаются в смеситель.

Фирмой «ХУТТ» (ФРГ) предложен ряд гранулоформующих машин, в которых смесь порошков уплотняется без увлажнения до получения прочных, примерно одинаковых по форме гранул. Принцип работы и устройство гранулоформующей машины представлены на рис. 9.10. В качестве рабочих органов, непрерывно изготовляющих гранулят, применены прессующие валки (1) и (2). Они представляют собой полые цилиндры с зубцами на внешней поверхности, между которыми в стенках цилиндров расположены радиальные отверстия. Для принудительной подачи порошковой смеси установлен вертикальный шнек (3). Вращаясь в разные стороны, валки захватывают порошкообразную смесь и продавливают ее через отверстия в стенке полых валков. Внутри полых валков установлен нож (4), срезающий гранулы. Размер и форма гранул, получаемых на гранулоформующих машинах, зависят от размера и формы отверстий в валках (матрицах). Обычно гранулы имеют высокую степень дисперсности, прочную структуру, одинаковую форму и массу

Сферонизация гранул

Сущность метода заключается в том, что гранулы, полученные продавливанием через сито в грануляторе, подвергаются обкатыванию до сферической формы в специальном аппарате — marmeriser (мармеризер) (рис. 9.11 и рис. 9.12), который представляет собой неподвижный вертикальный, открытый сверху цилиндр с гладкими стенками. Внутри цилиндра у основания вращается рифленая пластина со скоростью 400-1600 об/мин, поверхность которой покрыта углублениями 2-4 мм. Вермишелеобразный, цилиндрической формы гранулят, полученный продавливанием пластичной массы через радиальное или торцовое сито, поступает в мармеризер. В нем цилиндры разламываются на кусочки длиной, равной диаметру гранулята, и обкатываются до сферической формы под действием центробежных и фрикционных сил. Время обкатки гранул равно в среднем 2 мин, производительность — до 20 000 кг/ч.

Сушка гранулята. В отечественной химико-фармацевтической промышленности применяются сушилки этого типа, разработанные ЛНПО «Прогресс» и предназначенные для сушки таблеточных гранулятов, не содержащих органических растворителей.

Пензенским заводом «Дезхимоборудование» выпускаются сушилки СП-30, СП-60, СП-100, где цифрами обозначена номинальная загрузка исходного материала в килограммах.

Сушилки типа СП (рис. 9.5) имеют идентичную конструкцию и работают следующим образом. Поток воздуха, необходимый для псевдоожижения гранулированного или порошкообразного материала, создается вентилятором, смонтированным в верхней части аппарата (1), который приводится в действие электродвигателем (2). Воздух, засасываемый из атмосфе­ры или из рабочего помещения, нагревается в калорифере (3) до заданной температуры, очищается в фильтре (4) и попадает в сушильную камеру, где проходит через резервуар (5) снизу вверх, псевдоожижая про­дукт. Резервуар снабжен перфорированным днищем, внутренняя поверхность которого покрыта мелкоячеистой сеткой из нержавеющей стали. В нем размещены специальные ворошители (7) для обеспечения равномерности слоя, а также дополнительного перемешивания и разрушения комкующихся материалов. Размещенный над продуктовым резервуаром рукавный фильтр (6) предотвращает унос потоком воздуха высушиваемого продукта. Фильтр встряхивается после окончания сушки или в процессе ее. Это делается вручную или автоматически для отделения налипших частиц и их возврата в резервуар. Аппаратура для пуска, контроля и регулирования размещена на отдельном пульте. Температура осушающего воздуха, длительность сушки задаются механизму предварительно и поддерживаются автоматически в ходе всего процесса.