نظرة عامة على المعدات
يُعدّ المُحبِّب والمجفف العمودي بالطبقة المميعة جهازًا متعدد الوظائف يجمع بين التحبيب والتجفيف في وحدة واحدة. فهو لا يقتصر على تحضير الحبيبات في الجهاز نفسه، بل يجففها أيضًا ضمن العملية نفسها، مما يحسّن كفاءة الإنتاج بدرجة كبيرة.
تُعدّ أجهزة التحبيب والتجفيف بالطبقة المميعة من سلسلتي FG وFL من معدات العمليات المهمة لإنتاج المستحضرات الصلبة في الصناعة الدوائية. وهي تخلط المواد الخام والمواد المساعدة وتحببها وتجففها، أو تجفف الحبيبات الرطبة الناتجة من جهاز تحبيب رطب. ويُستخدم نظام تحكم آلي PLC، ويتوافق كلٌّ من المعدات والعملية مع متطلبات GMP الحالية ودستور الأدوية الصيني.
المُحبِّب والمجفف العمودي بالطبقة المميعة — مبدأ العمل
تقوم وحدة معالجة هواء الدخول بترشيح الهواء الداخل وتسخينه وتوجيهه إلى الأسطوانة السفلية. ويرفع الهواء الساخن المادة بصورة متجانسة عبر لوحة توزيع الهواء في حاوية المادة، مكوِّنًا حالة تمييع مستمرة تُجفَّف فيها المادة بالتساوي. وكخيار بديل عند التحبيب في الطبقة المميعة، تُحقن المادة الرابطة في حاوية المادة بواسطة مسدس رش، وتُذرَّر بفعل الهواء المضغوط وتُرش على سطح المادة؛ فتترابط جسيمات المادة وتتشكل بينها جسور بفعل المادة الرابطة لتكوين حبيبات أولية، تنمو تدريجيًا إلى حبيبات رطبة تستوفي المتطلبات، ثم تُجفَّف المادة الرابطة بفعل الهواء الساخن للحصول على حبيبات جافة متجانسة.
(1) التغذية: تُغذّى المادة، التي تكون عادةً على هيئة مسحوق، إلى حجرة التحبيب في جهاز التحبيب والتجفيف.
(2) رش المادة الرابطة: تُرش المادة الرابطة بالتساوي على المادة عبر الفوهات، فيبدأ المسحوق في التكتل مكوِّنًا جسيمات صغيرة.
(3) التمييع: يُعلِّق الهواء الساخن الداخل من الأسفل الحبيبات ويجعلها في حالة مميعة. ويساعد ذلك الحبيبات على الترابط بعضها ببعض، ويسرّع تبخر الرطوبة داخلها.
(4) التحبيب والتجفيف: مع استمرار رش المادة الرابطة وتأثير الهواء الساخن على المادة، تنمو الحبيبات تدريجيًا وتُزال الرطوبة الزائدة، فيتكوّن الحجم والشكل المطلوبان للحبيبات.
(5) جمع المنتج النهائي: بعد اكتمال التحبيب والتجفيف، تُجمع الحبيبات النهائية عبر مخرج التفريغ.
المُحبِّب والمجفف العمودي بالطبقة المميعة — هيكل المعدات
(1) وحدة معالجة هواء الدخول
تحتوي وحدة معالجة هواء الدخول على مرشحات على ثلاث مراحل — G4 (أولية)، وF8 (متوسطة)، وH13 (عالية الكفاءة). وتتميز بدقة عالية في التحكم بدرجة الحرارة، ويُتحكم في تدفق الهواء الداخل بواسطة مروحة ذات مغير تردد، ويمكن ضبطه وتعديله.
(2) هيكل الوحدة الرئيسية
تتضمن الوحدة الرئيسية الأسطوانة السفلية، وحاوية المادة المتحركة، وحجرة التمييع، وحجرة التمدد التي تُسمى أيضًا حجرة الترشيح. وتُستخدم حلقات إحكام قابلة للنفخ من مطاط السيليكون بين الأسطوانة السفلية وحاوية المادة المتحركة وحجرة التمييع، مع توفير وظيفة للكشف عن الهواء المضغوط لضمان إحكام موثوق.
(3) مرشح المنتج
تُستخدم حلقات إحكام مطاطية قابلة للنفخ بين أكياس الترشيح المضادة للكهرباء الساكنة ذات نظام الهز المزدوج وحجرة الترشيح، أو بين مرشح من الفولاذ المقاوم للصدأ يعمل بالنفث العكسي وحجرة الترشيح عند وجود متطلبات خاصة، مع توفير وظيفة للكشف عن الهواء المضغوط لضمان إحكام موثوق. ويُركَّب مستشعر غبار في مجرى العادم ويُربط تعشيقيًا بنظام التحكم PLC لضمان سلامة المنتج أثناء الإنتاج.
(4) وحدة معالجة هواء العادم
يمكن تصميم نظام العادم وتزويده بنظام لجمع الغبار وفقًا للمتطلبات، بما يفي بمتطلبات حماية البيئة.
(5) التحبيب بالطبقة المميعة
عندما يكون التحبيب والتجفيف بالطبقة المميعة مطلوبين، يُوفَّر خزان لخلط المادة الرابطة ومضخة تمعجية ونظام مسدس رش. وتُحقن المادة الرابطة في حاوية المادة بواسطة مسدس الرش، ثم تُذرَّر بفعل الهواء المضغوط وتُرش على سطح المادة؛ فتترابط جسيمات المادة وتتشكل بينها جسور بفعل المادة الرابطة لتكوين حبيبات أولية، تنمو تدريجيًا إلى حبيبات رطبة تستوفي المتطلبات، ثم تُجفَّف المادة الرابطة بفعل الهواء الساخن للحصول على حبيبات جافة متجانسة.
المُحبِّب والمجفف العمودي بالطبقة المميعة — خصائص الأداء
(1) تشغيل متكامل: يُنجز التحبيب والتجفيف في الجهاز نفسه، مما يبسّط مسار العملية.
(2) كفاءة عالية وتوفير للطاقة: يقلل الوقت والطاقة اللازمين لإجراء التحبيب بصورة منفصلة ثم التجفيف.
(3) تجانس جيد: تضمن تقنية التمييع تجانس الحبيبات.
(4) سهولة التحكم: يمكن التحكم بمرونة في حجم الحبيبات وكثافتها من خلال ضبط معلمات مثل حجم الرش ودرجة الحرارة ومعدل تدفق الهواء.
(5) نطاق تطبيق واسع: مناسب لتحبيب مختلف المواد وتجفيفها، كما في الصناعات الدوائية والكيميائية والغذائية.
المُحبِّب والمجفف العمودي بالطبقة المميعة — مخطط تدفق العملية
