EKATO
Unidades de proceso para sólidos - SOLIDMIX
Principales industrias de EKATO SOLIDMIX
Sostenibilidad
Por definición, un equipo por sí solo no puede describirse como sostenible. Sin embargo, una solución de aparato que ayude a optimizar su proceso de fabricación hace que su proceso sea demostrablemente más “sostenible”. Mucho antes de que existiera la etiqueta “sostenibilidad”, EKATO ya se dedicaba a optimizar procesos mediante una tecnología de agitadores óptima:
- Minimización de las aportaciones de energía en el proceso (balance energético).
- Reducción del uso de materias primas mediante una mejor ingeniería de procesos.
- Simplificación de las soluciones de equipos mediante el uso de sistemas de un solo recipiente
Al optimizar su proceso, podemos apoyarnos en la experiencia de los sectores mencionados y mirar más allá de lo evidente.
Su proceso, desarrollado mediante la tecnología y la experiencia de EKATO, merece con orgullo la etiqueta de “sostenible”.
Sistemas de impulsores EKATO SOLIDMIX
Para sólidos de flujo libre o grandes volúmenes de aparato, en la serie SOLIDMIX VST se utiliza el impulsor SOLIDS-PARAVISC. El impulsor ISOPAS se diseñó para procesar materiales viscosos pastosos o para aplicaciones en las que el comportamiento de descarga de los productos requiere un sistema de agitador con superficies mojadas mínimas.
Visión general de las operaciones básicas del proceso en sistemas EKATO SOLIDMIX
Secado por contacto al vacío de sólidos procedentes de una centrífuga, un filtro Nutsche o un decantador
Un secador cónico de contacto al vacío se utiliza ampliamente en las industrias de farmacia, química e industria alimentaria por su alta eficiencia de secado y su versatilidad. Los procesos clave en este secador incluyen el mezclado, el secado y la recuperación de disolventes. La forma cónica está diseñada para favorecer un mezclado y un secado uniformes, garantizando un contacto exhaustivo entre el producto y las superficies calentadas.
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Más informaciónLa aplicación de vacío reduce el punto de ebullición de los disolventes, lo que permite un secado suave a temperaturas más bajas. Esto es especialmente ventajoso para materiales sensibles al calor, ya que preserva su calidad e integridad. El movimiento rotatorio del secador mejora aún más el mezclado, garantizando una distribución uniforme del calor y evitando el aglomerado del producto.
Aspecto típico del producto en un secador al vacío cónico:
1…2: Líquido procedente de extracciones o reacciones químicas ~ 90% disolventes
3…4: Tortas de filtración pastosas ~ 50% disolventes
3…5: Material húmedo procedente de centrifugadoras, nutche, decantador ~ 40% disolventes
6: Polvo secado por pulverización para post-secado ~ 8% disolventes
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia
- Soluciones prácticas desarrolladas por expertos del sector e investigadores básicos
- EKATO es su socio durante todo el ciclo de vida de su aplicación
Secado al vacío fed-batch de soluciones con bajo contenido de sólidos
Desde el punto de vista energético, siempre deben utilizarse métodos de deshidratación mecánica antes del secado por contacto al vacío. Sin embargo, hay productos para los que la deshidratación mecánica no es posible. En este caso, el secado por contacto al vacío puede cubrir esa necesidad. Los secadores funcionan eficazmente si se garantiza un nivel mínimo de llenado.
La versátil tecnología de agitadores del secador EKATO SOLIDMIX permite la evaporación de lechadas con bajo contenido de sólidos con el objetivo de concentrarlas. Una vez que la masa se ha concentrado mediante la adición de lechada durante el proceso de condensación, puede iniciarse un secado eficiente. El concepto funciona con un suministro continuo de lechada: el “proceso fed-batch”.
Aplicaciones típicas: extracción de aromas de hojas con bajo contenido de sólidos en la solución.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia
- El proceso en un solo recipiente reduce la cantidad de equipos necesarios y reduce los costes de instalación
- EKATO es su socio durante todo el ciclo de vida de su aplicación
Sistema de secado vertical con dispositivos de pulverización para impregnación
La pulverización de un líquido sobre un lecho de sólidos mezclados en una operación de un solo recipiente es una técnica crucial en diversas industrias, como la farmacéutica, la de producción de catalizadores y la de elaboración de alimentos. Este proceso consiste en distribuir uniformemente un líquido sobre un lecho de sólidos mezclados dentro de un mismo recipiente, mejorando la eficacia y la consistencia.
El líquido, a menudo una solución de metal precioso, un aglutinante, un revestimiento o un reactivo, se pulveriza a través de boquillas o atomizadores, garantizando una cobertura uniforme. El funcionamiento en un solo recipiente minimiza los pasos de manipulación y transferencia, reduciendo los riesgos de contaminación y mejorando la uniformidad del producto.
Este método es ventajoso para procesos que requieren un control preciso de la relación líquido-sólido, como el recubrimiento o la granulación húmeda. Diseñado como agitador para sólidos, el EKATO ISOPAS es especialmente adecuado para procesos de pulverización. La forma abierta —sin barras en la cámara del producto— permite pulverizar incluso con niveles de llenado cambiantes.
- Catalizadores para automoción
- Azúcares decorativos
- Recubrimientos para materiales a granel
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- Con la tecnología EKATO son posibles procesos sin polvo. La ventaja para el operario y el medio ambiente
- EKATO es su socio durante todo el ciclo de vida de su aplicación.
Reacciones químicas con aporte y extracción de calor, con sobrepresión y vacío
Un mezclador de líquidos (EKATO HWL) y un mezclador para sólidos (EKATO SOLIDMIX) cumplen funciones diferentes en las industrias de procesamiento
Los mezcladores de líquidos están diseñados para mezclar fluidos, garantizando la uniformidad mediante impulsores que generan un flujo turbulento. Estos mezcladores son eficaces para evitar la estratificación y asegurar la homogeneidad en sustancias líquidas. Por otro lado, los mezcladores para sólidos, como EKATO SOLIDMIX, cuentan con impulsores cercanos a la pared que evitan la acumulación de material en las paredes del recipiente. Además, estos mezcladores bombean los sólidos hacia arriba, garantizando un mezclado exhaustivo al recircular continuamente el material. Este diseño es crucial para lograr un mezclado uniforme de sólidos, evitar el aglomerado y asegurar una distribución homogénea de los componentes en toda la mezcla.
El calentamiento del recipiente es esencial en muchos procesos industriales, y existen diversos métodos para garantizar un control de temperatura eficiente y uniforme. Tres técnicas habituales incluyen camisas dobles, camisas con relieve (dimple) y bobinas de semitubo. En los secadores y reactores EKATO SOLIDMIX se concede gran importancia a un calentamiento o enfriamiento adaptado al proceso, tanto en teoría como en la práctica. La transferencia de calor y frío a través de la pared del recipiente hacia un material sólido a granel agitado requiere condiciones óptimas y está limitada por la transferencia interna de calor. La circulación de un fluido de transferencia de calor ha demostrado su eficacia en aplicaciones con sólidos.
Los reactores y secadores EKATO SOLIDMIX para sólidos completan la cartera de tecnología de agitación y mezclado de EKATO para líquidos. Usted se beneficia de la experiencia en procesos del líder del mercado. Desde reactores para polímeros especiales (SSP a 330 °C) hasta grandes sistemas para descafeinado de café o alquilación de cacao (hasta 32 m³), EKATO es su interlocutor para sus aplicaciones de reacción.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia
- Benefíciese del conocimiento de procesos del Grupo EAKTO, transferido a su aplicación de materiales sólidos
- EKATO es su socio durante todo el ciclo de vida de su aplicación
Amasadoras verticales para mezclas con alto contenido de sólidos
Un mezclador convencional puede procesar pastas con alto contenido de sólidos, pero normalmente esto requiere mucho tiempo. La energía de agitación utilizada a menudo provoca un calentamiento no deseado del producto.
Con el EKATO VPT y el agitador EKATO ISOPAS, se dispone de un sistema de agitación capaz de producir estas mezclas en poco tiempo y sin un calentamiento significativo. El agitador hace circular el contenido del recipiente con bajo cizallamiento pero con una alta tasa de circulación. Esto ha demostrado su eficacia en procesos de amasado. Se obtiene un movimiento de deslizamiento suave en la pasta, con un efecto positivo en la calidad del producto, que solo podía lograrse con una amasadora tipo Z.
Para el desarrollo de procesos, EKATO dispone de mezcladores de laboratorio con una capacidad de 25 litros o 50 litros. Se pueden diseñar sistemas en operación con un volumen útil de hasta 6300 litros.
Si se desea mezclar y amasar una masa con un sólido difícil de humectar, se dispone de un con
cepto especial. El sólido (p. ej., grafito o hollín) se aspira al recipiente de mezclado “por debajo de la superficie”. Simultáneamente, el líquido se pulveriza “desde arriba”, mientras el agitador ISOPAS garantiza un mezclado eficiente.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- Los mezcladores EKATO pueden mejorar la calidad del producto. Pruebe sus materiales en un mezclador EKATO
- Las mezcladoras EKATO consiguen tiempos de mezclado cortos y reducen tus costes de explotación
Sistemas de secado vertical para sólidos secados por atomización
Junto con la extrusión, el secado por atomización es el método de elección para secar principios activos farmacéuticos sobre un soporte de polímero. Sin embargo, para algunos grupos de productos, el contenido de humedad residual que puede alcanzarse con un esfuerzo razonable sigue siendo demasiado alto. Con el sistema de possecado EKATO SOLIDMIX para secadores por atomización, pueden alcanzarse niveles de humedad residual en el rango de ppm.
El polímero secado por atomización se introduce en el secador EKATO mediante sistemas de contención, donde se seca en vacío profundo respetando con precisión los límites de temperatura. Para procesos de secado especialmente largos, existen medidas adicionales para acelerar el proceso: adición de gas de arrastre.
Los disolventes evaporados se recogen como material reciclable. Los procesos pueden desarrollarse y probarse a escala de 3 litros, 25 litros y 50 litros. EKATO dispone de un laboratorio para ello. Al escalar a nivel de operación, también se concede gran importancia a una distribución constante del tamaño de partícula y a la influencia de la agitación en la densidad aparente, factores importantes para el posterior comprimido.
Además del éxito del secado, la producción del producto máxima —rendimiento— desempeña otro papel importante. El secador EKATO SOLIDMIX VPT ya se caracteriza por un diseño de agitador optimizado. Para el possecado existen medidas adicionales, p. ej., la EKATO Yield Blade. Aquí también pueden realizarse ensayos de laboratorio.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- Los mezcladores EKATO pueden mejorar la calidad del producto. Pruebe sus materiales en un mezclador EKATO
- Las mezcladoras EKATO consiguen tiempos de mezclado cortos y reducen tus costes de explotación
Llenado por gravedad
EKATO suministra un equipo técnicamente estanco. El llenado se realiza desde arriba por gravedad. El aparato está equipado con una válvula de cierre adecuada en la entrada del producto. A esta interfaz se puede acoplar un dispositivo de alimentación adecuado (estaciones de BIG Bag, transporte neumático, sinfines).
El agitador debe girar durante el llenado para garantizar una distribución uniforme del producto. Si el producto debe secarse en paralelo al llenado, puede llenarse mediante un sistema de doble clapeta o una válvula rotativa.
Descarga por gravedad
EKATO suministra un equipo técnicamente estanco. Se acopla un racor de descarga adecuado a la abertura de descarga. El agitador debe funcionar durante la descarga para evitar la formación de bóvedas. La velocidad del agitador influye en la velocidad de descarga. El diámetro nominal de la descarga debe adaptarse al comportamiento de flujo del producto.
Debajo del transportador de descarga puede disponerse toda una serie de funciones posteriores (tamizado, llenado, transporte neumático).
El tamaño de la abertura de salida debe adaptarse a la fluidez del producto. La formación de bóvedas en la salida se evita mediante la geometría del agitador.
Calentamiento / Enfriamiento
El calentamiento o enfriamiento del recipiente es esencial en muchos procesos industriales, y existen diversos métodos para garantizar un control de temperatura eficiente y uniforme. Tres técnicas habituales incluyen camisas dobles, camisas con relieve (dimple) y bobinas de semitubo. En los secadores y reactores EKATO SOLIDMIX se concede gran importancia a un calentamiento o enfriamiento adaptado al proceso, tanto en teoría como en la práctica. La transferencia de calor y frío a través de la pared del recipiente hacia un material sólido a granel agitado requiere condiciones óptimas y está limitada por la transferencia interna de calor. La circulación de un fluido de transferencia de calor ha demostrado su eficacia en aplicaciones con sólidos.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- EKATO asume la responsabilidad de los componentes relevantes para el proceso
- EKATO es flexible y puede tener en cuenta a sus proveedores de confianza
Evaporación y condensación = recuperación de disolventes
La recuperación de disolventes es un proceso crítico. Los disolventes evaporados se condensan y se recogen, lo que permite su reutilización y hace que el proceso sea respetuoso con el medio ambiente y rentable. Esta capacidad no solo conserva recursos, sino que también reduce los costes operativos. En conjunto, un secador cónico de contacto al vacío proporciona un secado eficiente, mantiene una alta calidad del producto y ofrece un importante ahorro energético, lo que lo convierte en una opción preferente en diversas industrias.
Un sistema de recuperación de disolventes EKATO SOLIDMIX incluye componentes como un precondensador, un poscondensador y una bomba de vacío. El precondensador se sitúa antes de la bomba de vacío para enfriar y condensar una gran parte de los vapores de disolvente, reduciendo la carga sobre la bomba de vacío y mejorando la eficiencia global. El poscondensador, ubicado después de la bomba de vacío, captura los vapores de disolvente restantes, garantizando la máxima recuperación y evitando emisiones. Este enfoque de condensación en dos etapas mejora significativamente las tasas de recuperación de disolventes. La bomba de vacío es crucial para crear las condiciones de vacío necesarias sin contaminar los disolventes con aceite u otros lubricantes, manteniendo la pureza y la calidad de los disolventes recuperados. En conjunto, estos sistemas son vitales para optimizar el uso de disolventes, reducir los costes operativos y cumplir normativas medioambientales estrictas. EKATO SOLIDMIX diseña y construye tanto los secadores como los sistemas de recuperación de disolventes. Por tanto, ambos sistemas están óptimamente adaptados entre sí.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- EKATO asume la responsabilidad de los componentes relevantes para el proceso
- EKATO es flexible y puede tener en cuenta a sus proveedores de confianza
Separación: sistemas de filtros de polvo
EKATO construye los sistemas “técnicamente estancos”. Esto hace necesario permitir la ventilación durante el llenado y el vaciado. Ya sea una línea pendular o un filtro de respiración, EKATO dispone de la solución adecuada en su gama.
Cualquier igualación de presión puede provocar la entrada de cuerpos extraños en la cámara de proceso (microbios, micro polvo). El polvo del producto puede entrar en la línea de ventilación durante la despresurización. El uso de filtros HEPA ha demostrado su eficacia en este caso.
Durante el secado al vacío se producen altos caudales de vapor. En este caso es importante separar los vapores del polvo arrastrado y dejar el polvo en el recipiente. Esto no debe dar lugar a pérdidas de presión significativas. Los sistemas de filtros de polvo EKATO están especialmente diseñados para su uso en secadores. Muchos años de experiencia operativa confirman el concepto en la práctica.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- EKATO asume la responsabilidad de los componentes relevantes para el proceso
- EKATO es flexible y puede tener en cuenta a sus proveedores de confianza
Auxiliares de proceso (Chopper, Yield Blade, purga de nitrógeno)
Los secadores y reactores EKATO SOLIDMIX pueden complementarse con funciones adicionales:
Chopper:
Tanto el EKATO PARAVISC como el EKATO ISOPAS se consideran sistemas de mezclado suaves. Si en el proceso se requieren fuerzas de cizallamiento elevadas (p. ej., para procesos de granulación o para evitar la formación de grumos), puede utilizarse el chopper EKATO. Un agitador remoto instalado desde arriba, equipado con un mecanismo de cuchillas, introduce un cizallamiento controlado en la mezcla de sólidos. El efecto de cizallamiento puede controlarse mediante un convertidor de frecuencia.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- EKATO asume la responsabilidad de los componentes relevantes para el proceso.
- Con el sistema modular EKATO, son posibles ampliaciones incluso años después de la puesta en marcha
Yield Blade
La forma del recipiente de los secadores y reactores SOLIDMIX —vertical con fondo cónico— ya está diseñada para altas tasas de descarga. Sin embargo, los sólidos (secos) de flujo difícil suelen adherirse a las superficies del recipiente o a los elementos del agitador. La EKATO Yield Blade es una tecnología de desempolvado sin contacto. Un pulso de nitrógeno dirigido afloja las capas acumuladas y favorece la salida.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- EKATO asume la responsabilidad de los componentes relevantes para el proceso.
- Con el sistema modular EKATO, son posibles ampliaciones incluso años después de la puesta en marcha
Purga/barrido de nitrógeno
Si el secado al vacío está impulsado por difusión, esto da lugar a tiempos de secado muy largos. La adición de un caudal definido de un gas inerte provoca un cambio en la presión parcial alrededor del grano sólido, lo que acelera el proceso de difusión. EKATO dispone de instalaciones de planta piloto con las que puede demostrarse este efecto. Con los datos obtenidos, es posible diseñar un sistema de barrido para el tamaño de planta, también como reequipamiento para secadores existentes.
Ventajas de EKATO SOLIDMIX:
- Fiabilidad para su proceso, desde ensayos a pequeña escala hasta sistemas en operación, gracias a años de experiencia.
- EKATO asume la responsabilidad de los componentes relevantes para el proceso.
- Con el sistema modular EKATO, son posibles ampliaciones incluso años después de la puesta en marcha
EPOS – EKATO Process Operating System
Todos los sistemas de secado y reactores EKATO SOLIDMIX se entregan totalmente automatizados y puestos en marcha por nosotros. Como resultado, la responsabilidad del éxito del proceso y de la integridad mecánica permanece en una sola mano.
Ventajas del proceso:
- Registro, visualización y tendencias
- Sistema de información dinámico (diagrama de tuberías e instrumentación (DTI))
- Lista de alarmas con funciones analíticas
- Herramienta de calibración
- Información de mantenimiento
- Transferencia de datos en red
- Producción totalmente automatizada posible
Ventajas de la gestión de datos:
- Gestión de usuarios
- Firma electrónica
- Informe de lote
- Registro de auditoría
- Integridad de datos: a prueba de manipulaciones
- Trazabilidad continua
- Documentación en línea
Normativas (estándares cumplidos):
- GAMP 5 y FDA CFR Parte 11
- Estándar de programación según ISA-88
- Sistema de recetas en relación con ISPE GAMP5
- Interfaces listas para conectar: OPCUA / SAP / SQL
Ensayos a pequeña escala y escalado
Aunque EKATO cuenta con muchos años de experiencia en el diseño y la extrapolación de procesos con sólidos, podemos ofrecerle un laboratorio de aplicaciones para fines de ensayo. Aquí podemos demostrar la idoneidad de su sistema en una escala entre 3 litros y 100 litros y ayudarle en el desarrollo de sus nuevos procesos. Hay sistemas móviles disponibles para alquiler para ensayos in situ.