ší šířen Skladování sypkých látek Režim spotřeby skladové zásoby Tok prášku Vliv vlastností prášku na jeho tok Statické metody měření tokovosti

Skladování sypkých látek » V kontejnerech Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob Sypké hmoty Doprava, skladování, klasifikace

» menší objemy » zpracování a logistika na úrovni malých šarží » dlouhodobější skladování

» V zásobnících (silech) » velké objemy (např. sušené byliny) » vstup do kontinuálních procesů » rozhraní mezi kontinuální a vsádkovou částí procesu » např. zásobník u tabletovačky

Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob Charakteristika, drcení a mletí, mísení, granulace, třídění, doprava a skladování sypkých hmot

Režim spotřeby skladové zásoby

Tok prášku

» Kontejnerové skladování

» Podmínky toku práškového lože

o k ja é a k r o ic t g au lo o em iál chn s a e r te l í h at o n u e o m ick ř í s š e j ní m í s š l o í di h e a ž c metody měřeníd tokovosti n u stu Statické á Vliv vlastností prášku na jeholo tok y a s ý kol e. m káz t en kov é š Praz čelů e za m lň ok v j ú u a p s k o r y m o o d t ý V d ů in au o j r t o n k su e b í t o T i hla ž u i u ou d o p zs tu s o e h b e ke J » na úrovni logistiky

» Zásobníky

» ovlivněné režimem toku » režim vyprazdňování FIFO

» first in first out » požadovaný režim pro farmaceutický průmysl

» režim vyprazdňování LIFO

» last in first out » možnost degradace, expirace skladovaného materiálu

» překonání mezičásticových sil » zvýšení mezičásticových vzdáleností » expanze práškového lože

» Režimy práškového toku » » » »

tok plastické pevné látky setrvačný režim režim fluidní vrstvy suspenzní režim

Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob


Charakteristika, drcení a mletí, mísení, granulace, třídění, doprava a skladování sypkých hmot


» Charakter toku prášku určují

» adhezivní vlastnosti » kohezní vlastnosti » často měřené společně jako empirické kritérium tokovosti

» Adhezivnost a kohezivnost jsou ovlivněny » » » »

velikostí a tvarem částic texturou povrchu částic elektrickými vlastnostmi vlhkostí

» Sypný úhel, úhel přirozené sklonitelnosti » Samostlačitelnost » Carrův index » Hausnerův poměr

» Smyková cela

» adhezní usoořádání » kohezní uspořádání





1

Měření ve smykové cele

Tok sypkých látek v zásobnících

» Měření úhlu smykového tření

mobilní

Nálevkový (jádrový tok)

Objemový tok

stagnantní Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob




Poruchy toku sypkých látek

Příklady poruchy toku sypkých látek

» Zablokování výsypného otvoru (klenbování) » Snížení využitelného prostoru zásobníku » Nekontrolovaný tok (flooding) » Konsolidace nehybného lože » Segregace

» Tvorba můstků, klenbování (bridging,

o k ja é a k r o ic t g au lo o em iál chn s a e r te l í h at o n u e o m ick ř í s š e j ní m í s š l o í di h e a ž c objemovéhodtoku án u stu Zajištění Volba režimu toku při návrhulo y a áz l e. s o ý t ov šk z ům ak n a el e k z r é e č P k m ň j l so v ú u a p k o r y m o o d t ý V d ů in au o j r t o n k su e b í t o T i hla ž u i u ou d o p zs tu s o e h b e ke J arching)

stagnantní

» různě velikých částic » složek směsí

klenba

kohezivní můstek

» Tvorba děr (ratholing)





» Nálevkový tok = ekonomické řešení

» malé zkosení ve spodní části = prostorová úspornost » pohyblivé částice mimo kontakt se stěnou = nízká abraze » !!! nepůsobí problémy pouze pokud hmota obsahuje » » » »

hrubé částice nelepivé částice nedochází k segregaci materiál se nekazí, nedegraduje, nemění vlastnosti

» Ve většině farmaceutických aplikací je třeba zajistit objemový tok

» Překonání tření na výsypce » Dostatečná velikost výsypného otvoru » zamezení tvorby můstků » překonání kohezní síly vrstvy

» Modifikace výsypky » Modifikace tokových vlastností aditivy » stearan hořečnatý » koloidní oxid křemičitý – „Aerosil“





2

Překonání tření na výsypce


» Měření smykového napětí

» Měření úhlu smykového tření za relevantních podmínek

normálový tlak na vrstvu

úhel smykového tření

kryt prstenec

smykové napětí, kPa

síla vynaložená na překonání smykového tření vzorek materiálu stěny zásobníku

vzorek sypké hmoty

normálový tlak, kPa Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob






» Úhel smykového tření (wall friction angle)

» Určení nutného sklonu výsypky

o k ja é a k r o ic t g au lo o em iál chn s a e r te l í h at o n u e o m ick ř í s š e j ní m í s š l o í di h e a ž c velikost výsypného n d otvoru u stu Dostatečná á Dostatečná velikost výsypného otvoru o y a sl ý kol e. m káz t en kov é š Praz čelů e za m lň ok v j ú u a p s k o r y m o o d t ý V d ů in au o j r t o n k su e b í t o T i hla ž u i u ou d o p zs tu s o e h b e ke J » úhel sevřený vodorovnou osou a spojnicí počátku s bodem na křivce překonání smykového tření » zpravidla klesá s rostoucím kolmým zatížením » ovlivňuje jej » » » »

drsnost povrchu zásobníku (původní, abraze, koroze) teplota vlhkost doba klidového kontaktu

nálevkový tok

oblast nejistoty

objemový tok

*Jenike A. W.: Storage and Flow of Solids Handbook (1970)





» Měření kohezivity sypké hmoty normálový tlak na vrstvu

» Kohezní síla

kryt

prstenec

kohezní síla, N

síla vynaložená na překonání smykového tření

sypká hmota

podložka

normálový konsolidační tlak, kPa





3

Modifikace výsypky

Doprava a dávkování sypkých látek

» Pro dosažení objemového toku

» Pásové dopravníky a dávkovače » různá konstrukce » kryté, otevřené » ploché, konvexní » se zarážkami

» Šnekové dopravníky a dávkovače obrácená kuželová vestavba

uspořádání kužel v kuželu

více výsypek







» Korečkové výtahy

» Pneumatické dopravníky

o k ja é a k r o ic t g au lo o em iál chn s a e r te l í h at o n u e o m ick ř í s š e j ní m í s š l o í di h e a ž c – aparáty d án u stu Prosévání Prosévání o y a áz l ý l e. s o t ov šk z ům ak n a el e k z r é e č P k m ň j l so v ú u a p k o r y m o o d t ý V d ů in au o j r t o n k su e b í t o T i hla ž u i u ou d o p zs tu s o e h b e ke J » ve farmaceutickém průmyslu neobvyklé » vhodné pro velké objemy

» práce se stlačeným vzduchem nebo vakuem » pouze tam kde nehrozí segregace

» Vibrační dopravníky a dávkovače

» segregace prášků » nevhodné pro suroviny ve farmaceutickém průmyslu





» Třídění částic sypké hmoty do tříd velikosti » Pojmy

» prosevný podíl a % – podíl částic, které by měly projít sítem dané velikosti » propad p % - podíl částic, které sítem skutečně projdou » účinnost síta m E » max. 90 % a

» Nehybná síta

» materiál se prosévá pohybem kartáčů

» Pohyblivá síta

» třasadla, vibrační síta

» spíše 60 – 75 %

» Prosévání není efektivní pro částice pod 40 μm





4

Elutriace (plavení, kalová klasifikace) » Úniková rychlost pro odplavení částice » ρp, ρ ... hustota částice, tekutiny » η ... dynamická viskozita tekutiny

uT

d2

Cyklónový separátor » Tangenciální proud vzduchu unáší částice » Malé částice tvoří fluidní vrstvu » Velké částice propadnou na dno

g

p

18

» Kalový klasifikátor (elutriátor)

odvod tekutiny

» vzestupná rychlost ui tekutiny klesá v řadě kolon i = 1, 2, 3 » v i-té koloně se zadrží částice pro které uT < ui přívod tekutiny Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob




o k ja é a k r o ic t g au lo o em iál chn s a e r te l í h at o n u e o m ick ř í s š e j ní m í s š l o í di h e a ž d án u stu y c o a sl ý kol e. m káz t en kov é š Praz čelů e za m lň ok v j ú u a p s k o r y m o o d t ý V d ů in au o j r t o n k su e b í t o T i hla ž u i u ou d o p zs tu s o e h b e ke J 5

ší šířen Skladování sypkých látek Režim spotřeby skladové zásoby Tok prášku Vliv vlastností prášku na jeho tok Statické metody měření tokovosti

Recommend Documents