DD247376A5

DD247376A5 - METHOD AND DEVICE FOR TREATING PROCESS GOODS, AND REACTIVES MANUFACTURED BY THE PROCESS AND / OR DEVICE

Info

Publication number: DD247376A5
Application number: DD86291517A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Gergely; Thomas Gergely; Irmgard Gergely
Original assignee: Gergely,Gerhard,At
Priority date: 1985-06-21
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1987-07-08
Also published as: DE3662584D1

Abstract

Pulver- oder granulatfoermiges Gut wird in einer geschlossenen Trommel waermebehandelt, wobei ueber oder durch die Schuettung des Gutes ein gegebenenfalls mit Dampf beladener Heissluftstrom gedrueckt und intermittierend durch eine Vakuumpumpe wieder abgesaugt wird. Zweckmaessig weist die Heissluft eine solche Teperatur auf und ist mit einer solchen Dampfenge beladen, dass der Dampf auf dem Gut nicht kondensiert. In einem Zyklus wird bei etwa 10 kg Schuettung 20 bis 60 Sekunden lang Heissluft unter Druck zugefuehrt und 15 bis 30 Sekunden lang evakuiert. Zur Durchfuehrung des Verfahrens wird an eine herkoemmliche Vakuumischtrommel eine Vorrichtung zur Erzeugung von Heissluft unter Druck und/oder zur Beladung der Heissluft mit Dampf mit der Eintrittsoeffnung in die Trommel durch eine Leitung verbunden, in der auch ein Ventil angeordnet sein kann. Vorzugsweise steuert ein Mikroprozessor die intermittierende Betaetigung des oder der Ventile.Powdered or granular material is thermo-treated in a closed drum, whereby a hot air stream, optionally charged with steam, is pressed over or through the bedding of the material and is sucked off again intermittently by a vacuum pump. Expediently, the hot air has such a Teperatur and is loaded with such a Dampfenge that the steam does not condense on the estate. In one cycle, with about 10 kg of rocking, hot air is supplied under pressure for 20 to 60 seconds and evacuated for 15 to 30 seconds. To carry out the method, a device for producing hot air under pressure and / or for loading the hot air with steam with the inlet opening into the drum is connected to a conventional vacuum drum by a line in which a valve can be arranged. Preferably, a microprocessor controls the intermittent actuation of the valve (s).

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Prozeßgut in einer geschlossenen Trommel, wobei intermittierend bis zum Erreichen einesvorbestimmten BehandlungsergebnissesThe invention relates to a process for treating process material in a closed drum, intermittently until a predetermined treatment result is reached

a) über oder durch die Schüttung des Gutes ein heißer Gasstrom geführt unda) guided over or through the bulk of the goods a hot gas stream and

b) durch eine Vakuumpumpe wieder abgesaugt wird,b) is sucked off again by a vacuum pump,

eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder Vorrichtung hergestelltes Reaktivprodukt.a device for carrying out the method according to the invention and a reactive product produced by means of the method and / or device according to the invention.

Die Erfindung wird angewandt in vielen Bereichen der Technik, bei der Verarbeitung feinteiliger Substanzen, z.B. bei der Nahrungsmittel- und Waschmittelherstellung, Arzneimittelverarbeitung, in der Düngemittel- und Baustofftechnik.The invention is applied in many fields of technology, in the processing of finely divided substances, e.g. in food and detergent production, drug processing, in fertilizer and building materials technology.

Characteristic of the known technical solutions

Insbesondere in der pharmazeutischen Industrie ist es immer wieder erforderlich, Pulver und Granulate zu mischen, zu erwärmen, zu befeuchten und zu trocknen, oder dgl. Diese Behandlungsschritte erfordern je nach Art und Menge der Rohstoffe oft verschiedenartiges Vorgehen. Manche Rohstoffe dürfen nur schonend bewegt und/oder erhitzt werden, andere neigen beim Befeuchten und Trocknen zur Bildung von Klumpen und/oder einer die vollständige Trocknung behindernden Haut; häufig ist auch die gleichmäßige Verteilung von Lösungs- oder Benetzungsmitteln, verhältnismäßig kleiner Mengen von Hilfs- oder Wirkstoffen, etc. schwierig oder zumindest langwierig.In the pharmaceutical industry in particular, it is always necessary to mix, heat, humidify and dry powders and granules or the like. These treatment steps often require different procedures depending on the nature and quantity of the raw materials. Some raw materials may only be gently agitated and / or heated, while others tend to form lumps and / or skin which hinders complete drying when moistened and dried; Often, the uniform distribution of solvents or wetting agents, relatively small amounts of excipients or active ingredients, etc. is difficult or at least tedious.

Es wurden daher schon die verschiedensten Methoden und Vorrichtungen vorgeschlagen, die diese Probleme lösen sollten, was aber bisher immer noch in vielen Fällen nur unbefriedigend möglich ist. So erfordert die Granulation von Pulvern immer noch eine mehrstufige, die Trocknung insbesondere größerer Chargen eine oft stundenlang dauernde Behandlung. Dies gilt auch für Trocknungsvorgänge, bei denen Heißluft durch oder über die Schüttung eines befeuchteten Gutes gesaugt und/oder die Feuchtigkeit durch das anlegen von Vakuum entfernt werden soll. Dabei kommt es oft dazu, daß Gemischpartikel in der Schüttung zwar oberflächlich erwärmt werden und antrocknen, wobei aber z. B. vorhandene Bindemittel—wie oben erwähnt— eine Haut bilden, die eine weitere Trocknung erschwert oder gar verunmöglicht. Durch das Anlegen von Vakuum kühlt die Mischung andererseits stark ab, weil das verdampfende Lösungsmittel dem Gut die Verdampfungswärme entzieht, wodurch die Trocknung trotz angelegtem Vakuum zumindest verlangsamt wird.There are therefore already a variety of methods and devices have been proposed to solve these problems, but so far still is often unsatisfactory possible in many cases. Thus, the granulation of powders still requires a multi-stage, the drying of especially larger batches often lasting for hours treatment. This also applies to drying operations in which hot air is sucked through or over the bed of a moistened material and / or the moisture is to be removed by the application of vacuum. It often happens that mixture particles in the bed are superficially heated and dry, but z. B. existing binders-as mentioned above-form a skin that complicates further drying or even impossible. On the other hand, by applying vacuum, the mixture cools down sharply, because the evaporating solvent extracts the heat of vaporization from the material, whereby the drying is at least slowed down despite the applied vacuum.

Gemäß Stand der Technik wird z. B. das Prozeßgut mit flüssigem Behandlungsmittel vermischt und dann gegebenenfalls von diesem bzw. von dessen verdampfbaren Anteilen durch Erwärmen und/oder Druckverminderung befreit. Die exakte Dosierung und gleichmäßige Verteilung des Behandlungsmittels kann — wie bereits erwähnt, besonders bei verhältnismäßig geringen Behandlungsmittelanteilen, z. B. solchen, die zum Ansteigen bzw. zur Bildung einer fließfähigen Dispersion nicht ausreichen, bei großer Oberfläche des Schüttgutes und/oder bei großen Dichteunterschieden—zu Problemen führen; auch die Entfernung der verdampfbaren Anteile des Behandlungsmittels ist nicht immer einfach, insbesondere, wenn sich das Prozeßgut schlecht bzw. nur mit hohem Energie-odergroßem Verfahrensaufwand wieder abtrennen läßt. Bei polaren Lösungsmitteln einschließlich von Wasser als Behandlungsmittel sind diese Probleme wegen der großen chemischen und physikalischen Reaktionsfähigkeit dieser Mittel meist besonders ausgeprägt, wobei die Grenzen zwischen „chemischen" und „physikalischen" Bindungen bzw. Bindungsenergien bei Systemen mit verhältnismäßig großen Oberflächen oft verschwimmen. Man ist daher häufig gezwungen, auf die Verwendung eines an sich brauchbaren und vorteilhaften, weil billigen und ökologisch problemlosen Behandlungsmittels zu verzichten und dieses entweder durch ein anderes Mittel zu ersetzen oder zu „verdünnen"; hinzu kommt die zunehmende Bedeutung energiesparender und umweltschonender Maßnahmen bei der Verarbeitung feinteiliger Substanzen in praktisch allen Bereichen derTechnik von der Nahrungsmittel- und Waschmittelverarbeitung über die Arzneimittelverarbeitung bis zur Düngemittel- und Baustofftechnik.According to the prior art z. B. the process material mixed with liquid treatment agent and then optionally freed from this or its vaporizable fractions by heating and / or pressure reduction. The exact dosage and uniform distribution of the treatment agent can - as already mentioned, especially at relatively low treatment agent levels, z. For example, those that are not sufficient for the rise or for the formation of a flowable dispersion, with large surface of the bulk material and / or with large differences in density-lead to problems; Also, the removal of the vaporizable portions of the treatment agent is not always easy, especially if the process material can be bad or only with high energy or large process costs to separate again. For polar solvents, including water as the treating agent, these problems tend to be particularly pronounced because of the large chemical and physical reactivity of these agents, with the boundaries between "chemical" and "physical" bonds often blurring in systems with relatively large surfaces. It is therefore often necessary to dispense with the use of a per se useful and advantageous, because cheap and ecologically problem-free treatment agent and either replace it by another means or "dilute" added to the growing importance of energy-saving and environmentally friendly measures in the Processing of finely divided substances in practically all areas of technology, from food and detergent processing through drug processing to fertilizer and building materials technology.

Die theoretischen Vorgänge bei der Be- und Verarbeitung von Pulvern hatte man bisher noch immer nicht im Griff, sondern war im wesentlichen althergebrachten Verfahren verhaftet. Zum Beispiel wird bei der Herstellung von Heilrfiitteln noch immer Stärke als Bindemittel verwendet, wobei für jede Charge eine bestimmte Menge Stärke mit erheblichen Mengen Wasser hydrolisiert wird, welches anschließend in langwierigen Trocknungsvorgängen wieder entfernt werden muß, es wird so das Agglomerieren oder Granulieren der Masse erzielt, die anschließend auf die gewünschte Korngröße zerkleinert wird. Aus diesem Grund ist auch dieAutomation dieser Verfahrensschritte bisher nicht weit gediehen.The theoretical processes involved in the processing and processing of powders were still not under control, but were essentially based on traditional methods. For example, in the manufacture of curatives, starch is still used as the binder, with a certain amount of starch being hydrolyzed for each batch with substantial amounts of water which must subsequently be removed in lengthy drying operations, thus agglomerating or granulating the mass , which is then comminuted to the desired grain size. For this reason, the automation of these process steps has not progressed far.

Wenn man jedoch von einem in Einzelschritte aufgelösten Verfahren ausgeht und dafür Sorge trägt, daß einerseits genügend Wärme und/oder andererseits das Behandlungsmittel in der gewünschten Konzentration in diesen Stufen eingebracht wird, dann gelangt man zu einer optimalen und vor allem auch reproduzierbaren Lösung der eingangs genannten Aufgaben. Will man ein Kohlehydrat, wie beispielsweise Lactose oder Zucker, mit einem Wirkstoff granulieren, dann wird die Pulvermischung mit Wasser behandelt, wobei sich einige Teile auflösen und nach dem Trocknen grobkörnige Strukturen zeigen. Eine vollständige Uniformität der Zusammensetzung und der Korngröße ist keineswegs gewährleistet. Ein spezielles Beispiel für die besonderen Aufgabenstellungen der Behandlung von schüttfähigem festen Prozeßgut ist das Spezialgebiet der Agglomerierung von pulverförmigen Mischungen mit oder ohne chemische Umsetzung im Grenzflächenbereich, wie insbesondere die Herstellung bzw. Verarbeitung der in Gegenwart von Wasser unter Entwicklung von CO₂ reaktionsfähigen Zubereitungen, im folgenden kurz „Reaktivprodukte" genannt.However, if one proceeds from a process resolved in individual steps and ensures that on the one hand enough heat and / or on the other hand the treatment agent is introduced in the desired concentration in these stages, then one arrives at an optimal and above all reproducible solution of the aforementioned Tasks. If you want to granulate a carbohydrate, such as lactose or sugar, with an active ingredient, then the powder mixture is treated with water, which dissolve some parts and show coarse-grained structures after drying. Full uniformity of composition and grain size is by no means guaranteed. A special example of the special tasks of the treatment of pourable solid Prozeßgut is the specialty of agglomeration of powdery mixtures with or without chemical reaction in the interface area, in particular the preparation or processing of the reaction in the presence of water with evolution of CO ₂ , in the hereinafter referred to as "reactive products".

Die Herstellung solcher Reaktivprodukte ist aber nur eines von vielen Beispielen für die Probleme der Behandlung von feinteiligem Prozeßgut; ein anderes Beispiel ist die Granulierung von sprühgetrockneten oder durch Feinmahlung erhaltenen Substanzen oder die Durchführung von chemischen Oberflächenreaktionen.The preparation of such reactive products is but one of many examples of the problems of the treatment of finely divided process material; Another example is the granulation of spray-dried or finely ground substances or the performance of chemical surface reactions.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Behandlung von Prozeßgut, mit dem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden.The aim of the invention is to provide an improved process for the treatment of process material, with which the disadvantages of the known methods are avoided.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels derer es in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, eine Schüttung von Pulver oder Granulat sehr gleichmäßig zu behandeln und gegebenenfalls zu trocknen, auch wenn es sich um diesbezüglich empfindliche, bzw. störungsanfällige Substanzen handelt.The invention has for its object to provide a method and an apparatus by means of which it is possible in a relatively short time to treat a bed of powder or granules very evenly and optionally to dry, even if it is sensitive in this respect, or trouble-prone substances.

Das Verfahren soll eine genaue Kontrolle des Behandlungsablaufes sowie das rasche und einfache Erreichen einer nahezu beliebig gleichmäßigen Behandlung bzw. Verteilung von Behandlungsmittel auch dann ermöglichen, wenn dessen Anteil im Verhältnis zum Prozeßgut sehr klein oder die Tendenz zu unerwünschten oder unerwünscht starken Wechsel Wirkungen zwischen Behandlungsmittel und Prozeßgut besonders groß bzw. die Entfernung des Behandlungsmittels normalerweise sehrThe method should also allow a precise control of the treatment process and the rapid and easy achievement of almost any uniform treatment or distribution of treatment agent, if its proportion in relation to the process material very small or the tendency to undesirable or undesirably strong interactions between treatment and Process material particularly large or the removal of the treatment agent usually very

energieverbrauchend ist. "energy consuming. "

Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst, indem das zu behandelnde Gut in einer geschlossenen Trommel intermittierend bis zum Erreichen einer vorbestimmten Behandlungsergebnisses über oder durch die Schüttung des Gutes ein heißer Gasstrom geführt und durch eine Vakuumpumpe wieder abgesaugt wird. Dabei wird erfindungsgemäß der Heißgasstrom vor seinem Eintritt in die Trommel unter Druck gesetzt und/oder mit einem dampfförmigen Behandlungsmittel beladen. Der Trommelmantel ist vorzugsweise beheizt.The objects of the invention are achieved by intermittently passing the material to be treated in a closed drum until a predetermined treatment result has been reached via or through the bulk of the material and then sucked it off again by a vacuum pump. In this case, according to the invention, the hot gas stream is pressurized before it enters the drum and / or loaded with a vaporous treatment agent. The drum shell is preferably heated.

Das Heißgas weist eine solcheTemperatur auf und ist mit einer solchen Dampfmenge beladen, daß der Dampf auf dem Gut nicht kondensiert.The hot gas has such a temperature and is charged with such a steam amount that the steam on the material does not condense.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter solchen Bedingungen geführt, daß — zum Zeitpunkt des Absaugens gemessen — die Druckdifferenz zwischen dem Eintritt des Heißgases und seinem Austritt mindestens 600, vorzugsweise mindestens 800 mbar beträgt.The inventive method is performed under such conditions that - measured at the time of aspiration - the pressure difference between the inlet of the hot gas and its outlet is at least 600, preferably at least 800 mbar.

Weiterhin wird bei einer Masse von 10 kg alle 10 bis 120 Sekunden, vorzugsweise alle 20 bis 60 Sekunden, das Gas zugeführt und während 5 bis 30, vorzugsweise während 15 bis 30 Sekunden, abgesaugt.Furthermore, at a mass of 10 kg every 10 to 120 seconds, preferably every 20 to 60 seconds, the gas is supplied and aspirated for 5 to 30, preferably for 15 to 30 seconds.

Vorzugsweise wird alle 60 bis 300, insbesondere alle 120 bis 180 Sekunden das Gut durch wenigstens eine Trommel — und/oder Rührumdrehung bewegt. Die Heißgaszufuhr wird während wenigstens eines Teiles der Absaugphase unterbrochen.Preferably, every 60 to 300, in particular every 120 to 180 seconds, the material is moved through at least one drum and / or stirring rotation. The hot gas supply is interrupted during at least part of the suction phase.

Bei der Herstellung eines Reaktivproduktes, das mindestens eine toxikologisch zulässige, wasserlösliche und unter Normalbedingungen feste Säure in verhältnismäßig grobteiliger Form sowie mindestens einen feinteiligen Reaktionspartner enthält, wird erfindungsgemäß in jedem Zyklus das als Behandlungsmittel verwendete Wasser in einer solchen Menge eingesetzt und kondensiert, die jeweils für die Verankerung der zugesetzten Menge des feinteiligen Reaktionspartners gerade ausreicht.In the preparation of a reactive product containing at least one toxicologically acceptable, water-soluble and solid under normal conditions in relatively coarsely particulate form and at least one finely divided reactant, the water used as a treatment agent is used and condensed in an amount such that each for the anchoring of the added amount of the finely divided reactant just sufficient.

Vorzugsweise wird auf 1-5, vorzugsweise 2-4 Volumenteile Heißluft jeweils 1 Volumenteil Wasserdampf zugegeben.Preferably, in each case 1 part by volume of steam is added to 1-5, preferably 2-4 parts by volume of hot air.

In den Fällen, wo einerseits ein Oxid, Hydroxid oder Salz andererseits ein Erdalkalicarbonat oder-bicarbonatfeinteilige Reaktionspartner sind, wird in wenigstens einem Zyklus das Oxid, Hydroxid und/oder Salz und anschließend in wenigstens einem Zyklus das Alkalicarbonat und/oder Bicarbonat verankert.On the one hand, where an oxide, hydroxide or salt, on the other hand, is an alkaline earth carbonate or bicarbonate fine-particle reactant, the oxide, hydroxide and / or salt is anchored in at least one cycle and then the alkali carbonate and / or bicarbonate in at least one cycle.

Beide erfindungsgemäßen Maßnahmen bringen schon für sich allein mehr Wärme ein und führen zu einer gleichmäßigeren Behandlung als es ohne eine der Maßnahmen der Fall wäre. Noch besser ist natürlich ihre gleichzeitige Anwendung.Both measures according to the invention alone bring more heat and lead to a more uniform treatment than would be the case without one of the measures. Even better, of course, is their simultaneous application.

Bei der erfindungsgemäßen Behandlung wird z. B. für die Granulierung eines Brausegemisches die Heißluft mit Dampf beladen, der dann kondensiert; anschließend kann man den Dampf wegschalten, mit Heißluft die gebildete Kohlensäure und Feuchtigkeit abtransportieren und sodann unter Vakuum fertigtrocknen. Vorzugsweise wird der Heißluftstrom deshalb mit 1,5 bar eingedrückt, weil beim Ansaugen, um den Widerstand des Wärmeaustauschers zu verhindern, zu hohe Vakua nötig wären. Dies aber würde das Kondensieren des Dampfes verhindern oder zumindestens verringern.In the treatment according to the invention z. B. loaded for the granulation of a shower mixture, the hot air with steam, which then condenses; then you can switch off the steam, remove the formed carbon dioxide and moisture with hot air and then finished dry under vacuum. Preferably, therefore, the hot air flow is forced in at 1.5 bar, because during suction to prevent the resistance of the heat exchanger, too high vacuums would be necessary. But this would prevent or at least reduce the condensation of the vapor.

In der prioritätsälteren, aber nicht vörveröffentlichten EP-A-151782 wird die einmalige Behandlung eines Schüttgutes in einer Vakuumtrommel mit einem — gegebenenfalls mit Dampf beladenen — Heißluftstrom geoffenbart, der durch die Schüttung hindurchgeführt wird. Dabei treten mehrere Nachteile auf:In the earlier priority, but not unpublished EP-A-151782, the one-time treatment of a bulk material in a vacuum drum with a - possibly loaded with steam - hot air stream is revealed, which is passed through the bed. There are several disadvantages:

— beim Durchleiten durch die Mischungen können sich die Düsen leicht mit noch feuchtem, feinkörnigem Gut verstopfen;- When passing through the mixtures, the nozzles can easily clog with still moist, fine-grained Good;

— um die Behandlung in einem Durchgang zu erzielen, muß die Temperatur und/oder Dampfkonzentration relativ hoch sein; das aber führt zu lokalen Überhitzungen und/oder ungleichmäßiger Kondensation.- To achieve the treatment in one go, the temperature and / or vapor concentration must be relatively high; but this leads to local overheating and / or uneven condensation.

In gleicher Weise nachteilig ist der in der DE-B-1.060.093 beschriebene einmalige Vorgang, bei dem übrigens nicht notwendigerweise erwärmt, sondern zwecks Granulierung eines Pulvers ein dampfförmiges Lösungsmittel einmalig eingesaugt und nach Kondensation durch Vakuum wieder entfernt wird.Equally disadvantageous is the one-time process described in DE-B-1.060.093, in which incidentally not necessarily heated, but for the purpose of granulation of a powder, a vaporous solvent is sucked in once and removed again after condensation by vacuum.

Nun wurde in der GB-A-2.031.570 ein Trocknungsverfahren beschrieben, bei dem flüssige oder pastenförmige Produkte intermittierend einem Unterdruck und dann wieder einem erwärmten, trockenen Gasstrom ausgesetzt werden; dabei treten jedoch sogar bei verhältnismäßig wenig Feuchtigkeit enthaltenden Produkten, wie Hefe oder Zwiebeln, enorm lange Trocknungszeiten auf, die nur im Vergleich mit den noch viel längeren Gefriertrocknungszeiten vorteilhaft erscheinen. Dies hängt damit zusammen, daß der Luftstrom im Kreis geführt und über ein Absorberbett von Lösungsmitteldampf befreit wird, wobei es zu einem beträchtlichen Druckabfall kommt. Daher dauert einerseits die Ansaugphase zu lang; andererseits bringt der Luftstrom nur wenig Wärme mit, um das durch das Anlegen von Vakuum zu stark abgekühlte Gut wieder aufzuwärmen. Ein für die Luftvorwärmung üblicher Wärmetauscher hat einen bestimmten Strömungswiderstand. Wird dieser nun in herkömmlicherWeise durch einen Saugvorgang überwunden, entsteht im Kessel ein verhältnismäßig hohes Vakuum und damit eine starke Abkühlung des Gutes, bzw. ein hoher Wärmeverlust. Durch komprimierte Luft wird hingegen der Reibungsverlust im Wärmetauscher durch einen Kompressor kompensiert.Now GB-A-2,031,570 has described a drying process in which liquid or pasty products are intermittently subjected to a vacuum and then to a heated, dry gas stream again; However, even in relatively low moisture-containing products, such as yeast or onions, enormously long drying times occur, which appear advantageous only in comparison with the much longer freeze-drying times. This is due to the fact that the air flow is circulated and freed of solvent vapor via an absorber bed, resulting in a considerable pressure drop. Therefore, on the one hand takes the intake too long; On the other hand, the air flow brings with it little heat to reheat the over-cooled by applying vacuum too good. A conventional for the air preheating heat exchanger has a certain flow resistance. If this is now overcome in a conventional manner by a suction, the boiler results in a relatively high vacuum and thus a strong cooling of the goods, or a high heat loss. By compressed air, however, the friction loss in the heat exchanger is compensated by a compressor.

Dadurch, daß bisher die Heißluft im wesentlichen nur durch oder über das Gut gesaugt wurde, ergab sich beispielsweise durch die Verdampfung der zu trocknenden Feuchtigkeit eine Temperaturerniedrigung, die erst langsam durch nachströmende Heißluft wettgemacht werden konnte; ein Großteil der Wärmeenergie ging verloren. Achtete man aber auf einen geringeren Wärmeverlust durch vorgängiges Aufheizen der Mischung, ergaben sich wieder die vorher erwähnten Probleme, die erst mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst werden konnten, bzw. die gar nicht erst auftreten, wenn die erwähnten Nachteile vermieden werden.Characterized in that until now the hot air was sucked substantially only by or on the good, resulted, for example, by the evaporation of the moisture to be dried, a temperature reduction, which could be made up only slowly by inflowing hot air; much of the heat energy was lost. However, attention was paid to a lower heat loss by previously heating the mixture, again the previously mentioned problems that could be solved only with the inventive method, or did not occur even if the mentioned disadvantages are avoided.

Die üblichen Behandlungsvorgänge zwischen einem z. B. pulverförmigen Prozeßgut und einer Flüssigkeit, z. B. einem Lösungsmittel, werden in Einzelschritte zerlegt, die besser kontrollier- und steuerbar sowie gegebenenfalls in Richtung einer Automation sogar programmierbar sind. Dies schien dem Fachmann im Zusammenhang mit solchen Behandlungsvorgängen bisher nicht möglich, da viele Flüssigkeiten, wie z.B. Bindemittellösungen oder sogar Wasser allein noch immer viel zu viskos sind, um im Mikrobereich von Prozeßgutpartikeln einer Größenordnung zwischen 10 und lOOmicron eine gleichmäßige Verteilung erzielen zu lassen. Man mußte also bisher immer ein jn sehr großen Überschuß an Lösungsmittel zugeben, um eine sichere Benetzung aller Teilchen zu erzielen.The usual treatment procedures between a z. B. powdered process material and a liquid, eg. As a solvent are broken down into individual steps that are better controllable and controllable and possibly even programmable in the direction of automation. To date, this has not seemed to one skilled in the art in the context of such treatments since many liquids, e.g. Binder solutions or even water alone are still far too viscous to achieve a uniform distribution in the micro range of Prozeßgutpartikeln of an order of 10 to 100 microns. So far, one always had to add a very large excess of solvent in order to achieve a reliable wetting of all particles.

Mischt man hingegen Bindemittel, Füllstoff und Wirkstoff in Pulverform und behandelt anschließend stufenweise mit ganz geringen Mengen Lösungsmittel, dessen Viskosität drastisch absinkt, wenn es in der Dampfphase und durch Heißluft verdünnt vorliegt, dann werden, insbesondere im Zusammenhang mit den weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Maßnahmen, die bisher unüberwindlich erscheinenden Probleme gelöst.If, on the other hand, binder, filler and active substance are mixed in powder form and then treated stepwise with very small amounts of solvent whose viscosity drops drastically when it is present in the vapor phase and diluted by hot air, then, in particular in connection with the further preferred measures according to the invention solved so far insurmountable problems.

Wasserdampf allein führt dabei noch nicht in allen Fällen zu brauchbaren Ergebnissen, weil die Kondensation des Wasserdampfes an der Stelle seines Eintrittes an einer kühleren Fläche, also an den zu granulierenden Partikeln, viel zu rasch erfolgt und zur Klumpenbildung führt. Enthält aber z. B. 10 Liter Luft von 120°Cnur100ml Wasser, dann erfolgt die Kondensation wesentlich langsamer, daderfürden Dampf endotherme Vorgang der Kondensation zunächst der Luft Wärme entzieht und sie daher abkühlt, bevor das Wasser flüssig.wird. Die langsame Kondensation einer Flüssigkeit aus der Dampfphase in feinsten Tröpfchen (Nebelbildung) ist auch bei vielen anderen Vorgängen ungleich wirkungsvoller und energetisch sparsamer als die Behandlung mit Flüssigkeit.Water vapor alone does not lead to usable results in all cases, because the condensation of water vapor at the point of its entry on a cooler surface, ie on the particles to be granulated, takes place much too quickly and leads to the formation of lumps. But contains z. B. 10 liters of air from 120 ° Cn 100ml of water, then the condensation takes place much slower, so that the steam endothermic process of condensation first extracts heat from the air and therefore cools it before the water becomes liquid. The slow condensation of a liquid from the vapor phase in the finest droplets (mist formation) is also much more effective and energetically more economical than the treatment with liquid in many other processes.

Die für eine reproduzier- und programmierbare Vorgangsweise erforderlichen Parameter sind die Temperatur des Prozeßgutes undderzugeführten Luft, der Anteil des dampfförmigen Reaktionspartners, bzw. Behandlungsmittels in der Verdünnungsphase, und der gegebenenfalls gewählte Unterdruck. Man kann mit dieser Vorgangsweise die Benetzung der Prozeßgut-Teilchen in mehrere Stufen erlegen und den Aufbau eines Granulates, d. h. die Kornvergrößerung exakt einstellen, verfolgen und den Vorgang rechtzeitig abbrechen.The parameters required for a reproducible and programmable procedure are the temperature of the material to be processed and the air supplied, the proportion of the vaporous reactant or treatment agent in the dilution phase, and the optionally selected negative pressure. With this procedure, the wetting of the process-material particles can be carried out in several stages and the structure of a granulate, ie. H. Adjust the grain size exactly, track it and stop the process in time.

Behandelt man z. B. eine Mischung von 80 Teilen Lactose, 15 Teilen eines pharmazeutischen Wirkstoffes und 5 Teilen eines Bindemittels etwa 10ma! hintereinander mit jeweils nur 3 Teilen Wasser in ca. 15 Teilen einströmender Heißluft und trocknet nach jeder Behandlung durch Anlegen von Vakuum, dann erreicht man dieerwähnte wünschenswerte Kontrolle des Verfahrens und braucht in der programmierten Schaltung der später noch beschriebenen Vorrichtung jeweils nur drei Steuerteile zu schalten, nämlich das Einströmventil für das voreingestellte Dampf-Luft-Gemisch, das Ventil zur Vakuumpumpe zwecks Wechsel von einem niedrigen Konstantvakuum für die Kondensation zu einem Vollvakuum für das Trocknen, und schließlich die Steuerung der Rührgeschwindigkeit, die während der Kondensation hoch, während der Trocknung aber niedrig sein soll.If you treat z. For example, a mixture of 80 parts of lactose, 15 parts of a pharmaceutical agent and 5 parts of a binder about 10ma! successively with only 3 parts of water in about 15 parts inflowing hot air and dried after each treatment by applying a vacuum, then one achieves the aforementioned desirable control of the process and needs in the programmed circuit of the later described device each only three control parts to switch namely, the inlet valve for the preset steam-air mixture, the valve to the vacuum pump to change from a low constant vacuum for the condensation to a full vacuum for drying, and finally the control of the stirring speed during the condensation high, but low during drying should be.

Die in die Trommel gedrückte und/oder mit Dampf, der eine weit höhere spezifische Wärme als die Luft besitzt, beladene Heißluft gibt ihre Wärme an das Gut ab, was zu dem gewünschten Behandlungseffekt, z. B. zu einer Verdampfung der Feuchtigkeit an der jeweiligen Kornoberfläche führt. Da vorher Unterdruck in der Schüttung geherrscht hat, dringt die Heißluft bis in alle Bereiche der Schüttung vor.The pressed into the drum and / or steam, which has a much higher specific heat than the air, loaded hot air releases its heat to the good, resulting in the desired treatment effect, eg. B. leads to evaporation of moisture at the respective grain surface. Since previously negative pressure prevailed in the bed, the hot air penetrates into all areas of the bed.

Dieses Einströmen ist wichtig und erfindungsgemäß dem üblichen Durchsaugen durch das Gut hoch überlegen. Selbst eine sekundäre Luftumwälzung im Hohlraum über der Schüttung im Vakuum-Mischkessel gibt eine Verwirbelung nur in eben diesem Luftraum, bzw. wirbelt sie sogar womöglich Staub auf.This inflow is important and, according to the invention, highly superior to the usual suction through the material. Even a secondary air circulation in the cavity above the bed in the vacuum mixing vessel gives a turbulence only in just this airspace, or even possibly whirls up dust.

Natürlich muß man bei einfachen Trocknungsvorgängen dafür sorgen, den Dampfgehalt der Luft zu optimieren. Mehr Dampf gibt zwar mehr Wärme an das Gut ab, verhindert aber aus Gleichgewichtsgründen, daß mehr Feuchtigkeit verdampft. Dies ist aber eine für den Fachmann in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Gut leicht zu ermittelnde Größe, bzw. durchzuführende Maßnahme.Of course, one has to make sure in simple drying operations to optimize the vapor content of the air. More steam gives off more heat to the material, but prevents for equilibrium reasons that more moisture evaporates. However, this is a value that can easily be determined by the person skilled in the art, depending on the material to be treated, or the measure to be carried out.

In der anschließenden Phase, in der Vakuum angelegt wird, wird diese Feuchtigkeit abgesaugt. Dadurch, daß die Vakuumphase in aller Regel nur ein Bruchteil der Heißluft-Druckphase ausmacht, geht nur die minimale, absolut notwendige Wärmemenge verloren. Der Wärmeverlust kann noch weiter verringert werden, wenn die Heißluftzufuhr während wenigstens eines Teils der Absaugphase unterbrochen wird.In the subsequent phase in which vacuum is applied, this moisture is sucked off. Due to the fact that the vacuum phase usually constitutes only a fraction of the hot air pressure phase, only the minimal, absolutely necessary amount of heat is lost. The heat loss can be further reduced if the hot air supply is interrupted during at least part of the suction phase.

Solltees in dieser Phase zur Ausbildung einer Haut an der Kornoberfläche kommen, dann erhält die Feuchtigkeit im Inneren der Körner während der anschließenden Heißluft-Druckphase wieder Gelegenheit, nach außen zu diffundieren („Migration"), die dort gebildete Haut zu lösen und in die Heißluft zu verdampfen.If, at this stage, a skin forms on the grain surface, then the moisture inside the grains during the subsequent hot air pressure phase will again have the opportunity to diffuse outward ("migration"), loosen the skin formed there and into the hot air to evaporate.

Die Temperatur der Heißluft und die Zykluszeiten können ganz leicht auf das jeweils zu behandelnde Produkt eingestellt werden.The temperature of the hot air and the cycle times can be easily adjusted to the particular product to be treated.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, auch 100 oder mehr kg betragende Schüttungen feiner Pulver, wie z.B.With the method according to the invention it is also possible to use 100 or more kg beds of fine powders, e.g.

Milchzucker, Staubzucker, Paracetamol, Naproxen etc., die beispielsweise 10 bis 20% Feuchtigkeit enthalten, innerhalb von 30 bis 60, oft sogar nur von 20 Minuten zu trocknen. Die Steuerung der Zykluszeit und der Abbruch des Verfahrens können z. B. nach einer laufenden Feuchtemessung erfolgen.Lactose, icing sugar, paracetamol, naproxen etc., which contain, for example, 10 to 20% moisture, to dry within 30 to 60, often even only 20 minutes. The control of the cycle time and the termination of the process can, for. B. carried out after a running moisture measurement.

Ist die Druckdifferenz zwischen dem Heißlufteintritt und der Absaugung in der Vakuumphase zu groß, dann ergeben sich—wenn auch in geringerem Ausmaß — die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik wenigstens zum Teil. Trotz der erwähnten Durchdringung der Schüttung mit Heißluft bzw. Vakuum hat es sich in vielen Fällen zur Vermeidung von Agglomerationen als zweckmäßig erwiesen, wenigstens von Zeit zu Zeit die Schüttung durch eine Trommeldrehung und/oder die Bewegung eines Rührers zu bewegen. Eine zu intensive Bewegung sollte allerdings vermieden werden, weil dabei gebildete oder in Bildung befindliches Granulat zerstört und besonders für die Vakuumpumpe unerwünschter Staub gebildet werden kann.If the pressure difference between the hot air inlet and the suction in the vacuum phase is too great, then the above-mentioned disadvantages of the prior art are at least partly revealed, albeit to a lesser extent. Despite the above-mentioned penetration of the bed with hot air or vacuum, it has proven to be advantageous in many cases to avoid agglomeration, at least from time to time to move the bed by a drum rotation and / or the movement of a stirrer. Too intensive a movement should, however, be avoided because it destroys the granules formed or in formation and, in particular, can form undesirable dust for the vacuum pump.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dasteilchenförmige, z. B. Korngrößen von 0,01 bis 1,5 mm oder mehr aufweisende Prozeßgut, gegebenenfalls als Vormischung der Komponenten oder in Form der einzelnen Komponenten, in den Prozeßraum, z. B. eine Vakuumkammer mit mechanischen und/oder pneumatischen Einrichtungen zur Bewegung des Prozeßgutes, eingeführt werden.For carrying out the process according to the invention, the particulate, z. B. grain sizes of 0.01 to 1.5 mm or more process material, optionally as a premix of the components or in the form of the individual components, in the process space, for. B. a vacuum chamber with mechanical and / or pneumatic means for moving the process material, are introduced.

Geeignete Bewegungseinrichtungen sind solche, die auf das Gut höchstens geringe Scherkräfte ausüben, vorzugsweise solche, die eine Bewegung des Gutes entgegen der Schwerkraft bewirken, wie insbesondere die zwei- oder dreidimensional schwingenden Mischeinrichtungen, die sowohl eine mechanische als auch eine pneumatische Bewegung des Prozeßgutes auslösen, z. B. hohle Mischarme, durch deren Öffnungen Heißgas eingeblasen werden kann.Suitable movement means are those which exert on the material at most low shear forces, preferably those which cause a movement of the material against gravity, in particular the two- or three-dimensionally vibrating mixing devices that trigger both a mechanical and a pneumatic movement of the process material, z. B. hollow mixing arms through which openings hot gas can be injected.

Die Bezeichnung „heißes Gas" bzw. „Heißgas" bedeutet im Rahmen der Erfindung ein verhältnismäßig, d. h. im Vergleich zum Behandlungsmitteldampf ideales Gas oder Gasgemisch, wie Stickstoff, Luft, Edelgas oder Kohlendioxid, soweit keine unerwünschten Reaktionen dadurch verursacht werden.The term "hot gas" or "hot gas" in the context of the invention means a relatively, d. H. in comparison to the treatment agent vapor ideal gas or gas mixture, such as nitrogen, air, inert gas or carbon dioxide, as far as no undesirable reactions are caused.

Die Temperatur des heißen Gases muß beim erfindungsgemäßen Verfahren höher sein, als die Verdampfungs- bzw. Siedetemperatur des Behandlungsmittels bei Normaldruck von etwa 1 bar, typisch um mindestens 10°C und vorzugsweise um mindestens 20⁰C höher. Die Obergrenze der Temperatur des heißen Gases ist nicht besonders kritisch, wird jedoch aus Gründen der Wärmeempfindlichkeit des Prozeßgutes sowie zur Vermeidung einer unnötigen thermischen Belastung der verwendeten Anlagen und aus Gründen der Minimierung des Energieverbrauchs nicht ohne besonderen Anlaß wesentlich über die genannten Minimalwerte hinaus erhöht.The temperature of the hot gas must be higher in the inventive method than the evaporation or boiling temperature of the treating agent at atmospheric pressure of about 1 bar, typically at least 10 ° C and preferably at least 20 ⁰ C higher. The upper limit of the temperature of the hot gas is not particularly critical, but for reasons of heat sensitivity of the process material and to avoid unnecessary thermal stress on the equipment used and for reasons of minimizing energy consumption is not increased without special cause substantially above the minimum values mentioned.

Für das erfindungsgemäße Verfahren, geeignete Behandlungsmittel müssen bei Normaldruck im heißen Gas praktisch rückstandsfrei verdampfen (bzw. sublimieren) und bei Normaldruck und Temperaturen von typisch zwischen Null und 200⁰C, vorzugsweise zwischen Raumtemperatur und 100⁰C, kondensieren.For the process according to the invention, suitable treatment agents must evaporate (or sublime) at atmospheric pressure in hot gas virtually residue-free and condense at atmospheric pressure and temperatures of typically between zero and 200 ⁰ C, preferably between room temperature and 100 ⁰ C.

Bei Normaltemperatur flüssige und insbesondere polare Behandlungsmittel werden für das erfindungsgemäße Verfahren meist bevorzugt. Wasser ist bevorzugt, doch sind auch organische Lösungsmittel nicht ausgeschlossen. Ein für das erfindungsgemäße Verfahren geeignetes Behandlungsmittel muß befähigt sein, auf dem gegebenenfalls warmen Prozeßgut in Form feinster Teilchen zu kondensieren und sich durch Verminderung des im Prozeßraum herrschenden Druckes aus dem gegebenenfalls erwärmten Prozeßgut leicht entfernen lassen.At normal temperature liquid and especially polar treatment agents are usually preferred for the process according to the invention. Water is preferred, but organic solvents are not excluded. A suitable for the process according to the invention treatment agent must be able to condense on the optionally hot process material in the form of very fine particles and can be easily removed by reducing the pressure prevailing in the process chamber from the optionally heated process material.

Bei Verwendung von Wasser als Behandlungsmittel hat das heiße Gas, z. B.Luft, eine Temperatur von über 100⁰C, vorzugsweise mindestens 110-150⁰C, wobei die Kondensation auf dem typisch etwa 50 Grad warmen Prozeßgut bei 200-900mbar und das Verdampfen bei annähernd gleicher Prozeßguttemperatur und beispielsweise bei 10-3Ombar erfolgt. Die Konzentration des Behandlungsmitteldampfes im Heißgas kann in weiten Grenzen, z. B. von 0,1 bis 50Vol.-% oder mehr, verändert werden; die Verwendung von Mischungen mit höheren Behandlungsmitteldampfanteilen ist möglich, aber meist nicht bevorzugt; typische Heißluft/Wasserdampf-Mischungen enthalten z. B. pro Volumen Wasserdampf 1 bis 5, vorzugsweise bis 4, Volumina Heißluft. Vor und/oder nach der Behandlung des Prozeßgutes mit dem Behandlungsmittel bzw. Wasser kann Heißgas oder gewünschtenfalls als kaltes Trägergas durch das Prozeßgut geführt werden, um einen gewünschten Erwärmungsoder Kühlungseffekt zu erzielen.When using water as a treatment agent, the hot gas, eg. B.Air, a temperature of about 100 ⁰ C, preferably at least 110-150 ⁰ C, wherein the condensation on the typically about 50 degrees hot process material at 200-900mbar and the evaporation takes place at approximately the same process material temperature and for example at 10-3Ombar. The concentration of the treatment agent vapor in the hot gas can be within wide limits, z. From 0.1 to 50% by volume or more; the use of mixtures with higher treatment agent vapor fractions is possible, but usually not preferred; typical hot air / steam mixtures contain z. B. per volume of water vapor 1 to 5, preferably up to 4, volumes of hot air. Before and / or after the treatment of the process material with the treatment agent or water hot gas or, if desired, can be performed as a cold carrier gas through the process material to achieve a desired heating or cooling effect.

Zur Erzeugung der Mischung aus Heißgas und Behandlungsmitteldampf (nachfolgend Gas/Dampf-Gemisch genannt) kann das Behandlungsmittel in den Wärmeaustauscher eindosiert werden, der auch zur Erwärmung des Gases dient. Vorzugsweise wird das in der Prozeßkammer vorgelegte Gut vor Einführung des Gas/Dampf-Gemisches vorgewärmt, z. B. auf eine Temperatur, die deutlich unter der Normaldruck-Siedetemperatur des Behandlungsmittels, z.B. um 30 bis 60 Grad tiefer, liegt.To produce the mixture of hot gas and treatment agent vapor (hereinafter called gas / vapor mixture), the treatment agent can be metered into the heat exchanger, which also serves to heat the gas. Preferably, the material submitted in the process chamber is preheated prior to introduction of the gas / steam mixture, for. To a temperature well below the normal pressure boiling temperature of the treating agent, e.g. 30 to 60 degrees lower.

Diese Vorwärmung des Prozeßgutes kann mit Heißgas und/oder durch Beheizung der Wand der Prozeßkammer von außen (Heizmantel) erfolgen. Der Wärmeübergang zwischen Kammerwand und Prozeßgut kann dabei direkt, d. h. durch Kontakt des Prozeßgutes mit der beheizten Wand oder — sofern kein erheblich verminderter Gasdruck herrscht — indirekt über das in der Kammer befindliche Gas/Dampf-Gemisch erfolgen.This preheating of the process material can be done with hot gas and / or by heating the wall of the process chamber from the outside (heating jacket). The heat transfer between chamber wall and process material can directly, d. H. by contact of the process material with the heated wall or - if no significantly reduced gas pressure prevails - indirectly via the gas / vapor mixture in the chamber.

Um die Kondensation des Behandlungsmitteldampfes auf den das Prozeßgut bildenden Feststoffteilchen in möglichst gleichmäßiger, feinstzerteilter Form zu bewirken, wird das Gas/Dampf-Gemisch bei normalem oder schwach vermindertem Druck allgemein so auf das vorzugsweise bewegte und erwärmte Prozeßgut gebracht, daß sich zwischen bzw. auf den Prozeßgutteilchen keine zusammenhängende Flüssigphase bildet; für viele Anwendungszwecke wird vorzugsweise so gearbeitet, daß die Prozeßgutteilchen nicht „naß" in dem Sinne werden, daß sich auf jedem Teilchen ein zusammenhängender Flüssigkeitsfilm bildet bzw. der Raum zwischen den Teilchen praktisch mit Flüssigkeit gefüllt ist. Für eine optimale Verteilung des Behandlungsmittels auf bzw. in den Prozeßgutteilchen wird bevorzugt, daß das Behandlungsmittel in Form von feinsten, d. h. normalerweise schwebfähigen Tröpfchen („Nebel") auf den Prozeßgutteilchen kondensiert und praktisch etwa ebenso rasch von den Prozeßgutteilchen absorbiert, d. h. aufgesogen wird, oder mit ihrer Oberfläche reagiert wie es auf diesen kondensiert. Die Wahl der Druck-, Temperatur- und Mengenwerte für die Kondensation und die Anpassung an ein gegebenes Prozeßgut kann anhand von einfachen Versuchen optimiert werden.In order to effect the condensation of the treatment agent vapor on the solid matter forming the process material in the most uniform, finely divided form, the gas / steam mixture is generally brought at normal or slightly reduced pressure to the preferably moving and heated process material that between or on the process material particles do not form a coherent liquid phase; For many applications it is preferred to work so that the process material particles do not become "wet" in the sense that a coherent liquid film is formed on each particle or the space between the particles is practically filled with liquid In the process particles it is preferred that the treatment agent in the form of very fine, ie normally suspended droplets ("mist") condenses on the process material particles and absorbs them from the process material particles almost as rapidly, ie. H. is absorbed, or reacts with its surface as it condenses on it. The choice of the pressure, temperature and quantity values for the condensation and the adaptation to a given process material can be optimized by simple experiments.

Der im folgenden als Kondensationsphase bezeichnete Schritt kann mit der Einführung des Gas/Dampf-Gemisches beendet oder über diesen Zeitpunkt hinaus zur Verteilung des Kondensates im Gut. und/oder zur Wechselwirkung zwischen den Komponenten des Gutes verlängert werden; die Dauer dieser aus der eigentlichen Kondensation und der gegebenenfalls anschließenden Behandlungsmitteleinwirkung bestehenden Phase beträgt typisch einige Sekunden bis einige Minuten, z.B. 10sec bis 10min, selten langer.The step referred to below as the condensation phase can be terminated with the introduction of the gas / steam mixture or beyond this time for the distribution of the condensate in the estate. and / or prolonged to interact between the components of the goods; the duration of this phase consisting of the actual condensation and the optionally subsequent treatment agent action is typically several seconds to a few minutes, e.g. 10sec to 10min, rarely longer.

Die Kondensationsphase wird dadurch beendet, daß man den Druck in der Prozeßkammer soweit vermindert, daß der Siedepunkt des Behandlungsmittels bei der herrschenden Temperatur des Prozeßgutes und dem verminderten Druck mindestens erreicht und vorzugsweise überschritten wird.The condensation phase is terminated by reducing the pressure in the process chamber so far that the boiling point of the treatment agent is at least reached and preferably exceeded at the prevailing temperature of the process material and the reduced pressure.

Mit dieser Druckverminderung, z.B. auf 10—50 m bar, beginnt die Behandlungsmittel-Entfernungsphase, die zu einer teilweisen und typisch mindestens 50%igen oder praktisch vollständigen Entfernung des Behandlungsmittels führen kann; auch diese Phase kann typisch in Sekunden bis Minuten, z.B. 30see bis 30min, beendet sein.With this pressure reduction, e.g. at 10-50 m bar, begins the treatment agent removal phase, which can result in partial and typically at least 50% or virtually complete removal of the treatment agent; also this phase may typically be in seconds to minutes, e.g. 30see to 30min, be finished.

Jeweils eine Kondensationsphase mit nachfolgender Entfemungsphase wird hier als „Behandlungszyklus" bezeichnet; wie oben angedeutet, wird die Behandlung nach der Erfindung mindestens mit zwei, vorzugsweise mit fünf oder mehr Zyklen, durchgeführt, bis ein bestimmter Endzustand z. B. ein gewünschter Agglomerations- und/oder Reaktions- und/oder Diffusionsgrad des Prozeßgutes erreicht ist.In each case one condensation phase with subsequent removal phase is referred to herein as a "treatment cycle", as indicated above, the treatment according to the invention is carried out with at least two, preferably five or more cycles, until a certain final state, for example a desired agglomeration and / or reaction and / or degree of diffusion of the process material is reached.

Auch in der AT-A-372.299 wird — im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung — ein Lösungsmittel eingesaugt, dabei aber eine definierte Reaktion bis zu einem definierten Druckanstieg ablaufen gelassen und anschließend mit Vakuum getrocknet. Im gegenständlichen Fall jedoch wird mit Dampf bei 600-900 mbar das Dampf/Luftgemisch mit einem Überdruck von 0,5 bar, d.i. 1 500 mbar eingedruckt und kondensieren gelassen, immer unter gleichem Unterdruck, und anschließend wird entweder das entstehende CO₂ oder H₂O mit Heißluft bei gleichen 600-900mbar abgesaugt oder mit Vakuum getrocknet und der ganze Vorgang zyklisch wiederholt, d.h., man läßt das freie Volumen im Reaktionskessel nicht durch das durch Reaktion gebildete CO₂ und Wasser auffüllen, sondern es wird gleichzeitig während des Eindrückens des Dampf/Luftgemisches abgesaugt. Der Vorteil davon ist, daß das Produkt auf Temperatur bleibt, da der exotherme Vorgang durch die zugeführte Heißluft mit Dampf kompensiert wird; durch die feine Verteilung des Nebels ist die Reaktion nicht so heftig, kann aber leicht mehrfach durchgeführt werden.Also in AT-A-372,299, in contrast to the present invention, a solvent is drawn in, but a defined reaction is allowed to proceed to a defined pressure increase and then dried with a vacuum. In the present case, however, with steam at 600-900 mbar, the steam / air mixture with an overpressure of 0.5 bar, ie 1 500 mbar is pressed and allowed to condense, always under the same negative pressure, and then either the resulting CO ₂ or H ₂ O sucked with hot air at the same 600-900 mbar or dried with vacuum and the whole process cyclically repeated, ie, it is not the free volume in the reaction vessel by the reaction formed by CO ₂ and water fill, but it is simultaneously during the depression of the steam / Air mixture sucked off. The advantage of this is that the product remains at temperature, since the exothermic process is compensated by the supplied hot air with steam; Due to the fine distribution of the mist, the reaction is not so intense, but it can easily be repeated several times.

Erfindungsgemäße Reaktivprodukte bestehen z. B. aus einer normalerweise festen, etwa kristallinen Carbonsäure, wie Zitronensäure, Weinsäure, Apfelsäure, Fumarsäure, Adipinsäure, Ascorbinsäure, oder Mischungen solcher Säuren, mit feinteiligen Reaktionspartnern, wie z. B. Carbonaten oder Bicarbonaten von Alkali- oder Erdalkalimetallen, Erdalkali-, Zink- oder Eisenoxiden oder -hydroxiden, oder anderen Salzen von Säuren, die schwächer sind, als die verwendete Carbonsäure, z. B. •Zinkglycerophosphat, Eisengluconat, Calciumlaktat, etc.Inventive reactive products consist for. B. from a normally solid, such as crystalline carboxylic acid, such as citric acid, tartaric acid, malic acid, fumaric acid, adipic acid, ascorbic acid, or mixtures of such acids, with finely divided reactants, such as. As carbonates or bicarbonates of alkali or alkaline earth metals, alkaline earth, zinc or iron oxides or hydroxides, or other salts of acids that are weaker than the carboxylic acid used, eg. B. Zinc glycerophosphate, iron gluconate, calcium lactate, etc.

Man erzielt eine optimierte Grenzfläche zwischen den Säure- und Carbonatteilchen, wenn praktisch jedes Säureteilchen von Carbonatteilchen umhüllt ist; dabei versteht sich, daß ein Agglomerat auch mehrere Säureteilchen enthalten kann, von denen aber jedes praktisch von Carbonatteilchen umhüllt ist, wie weiter unten noch erläutert wird.An optimized interface between the acid and carbonate particles is achieved when virtually every acid particle is coated with carbonate particles; It is understood that an agglomerate may also contain several acid particles, but each of which is practically covered by carbonate particles, as will be explained below.

Hierbei können zusätzliche Binde- und Füllmittel, wie Zucker, Mannit, Stärke oder Lactose, verwendet werden; vorzugsweise dient als Bindemittel zwischen den Säureteilchen und den Carbonatteilchen eine durch An reaktion in situ gebildete Verbindung aus der Säure und dem Carbonat, z. B. Calciumcitrat, die etwa 1 bis 5% des Gewichtes der sie bildenden Komponenten ausmacht.In this case, additional binders and fillers, such as sugar, mannitol, starch or lactose, can be used; preferably serves as a binder between the acid particles and the carbonate particles by a reaction in situ formed compound of the acid and the carbonate, for. B. calcium citrate, which accounts for about 1 to 5% by weight of the constituent components.

Durch entsprechende Zykluswiederholung können ferner nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzliche Komponenten, z.B. Färb-oder Wirkstoffe, die in Wasser bei Prozeßguttemperaturen eine Löslichkeit von mindestens etwa 5g/Liter haben, gleichmäßig in einem teilchenförmigen Prozeßgut verteilt werden.By corresponding cycle repetition, additional components, e.g. Dyes or active ingredients, which have a solubility of at least about 5 g / liter in water at process temperatures, are distributed evenly in a particulate process material.

Insbesondere gelingt es auf diese Weise, neue Reaktivprodukte für Instant- oder Brause-Zubereitungen, bzw. mit schwerlöslichen Carbonaten, wie MgCO₃, CaCO₃ oder Oxiden, wie z. B. Mg-Oxid, sowie toxikologisch zulässigen Fluorverbindungen, wie Dinatriumfluorophosphat, in derfür solche Produkte absolut notwendigen, gleichmäßigen Verteilung herzustellen, wobei die Carbonatteilchen reaktiv oder anlösend in besonders einfacher und kostensparender Weise auf den Säureteilchen fixiert, bzw. in deren Oberfläche eingebettet werden. Ein besonders enger Kontakt zwischen den schwerlöslichen Reaktionspartnern mit den Säurekristallen ist wichtig; er wird durch den Zusatz von pulverisierter Säure erleichtert. Für andere schwerlösliche Reaktionspartner als z. B. Erdalkalicarbonate ist es zweckmäßig, anschließend leichter lösliche Alkalicarbonate zu verankern, wenn man Brausemischungen erzielen will.In particular, it is possible in this way, new reactive products for instant or effervescent preparations, or sparingly soluble carbonates, such as MgCO ₃ , CaCO ₃ or oxides such. B. Mg oxide, and toxicologically permissible fluorine compounds, such as disodium fluorophosphate, produce in the absolutely necessary for such products, even distribution, wherein the carbonate particles are fixed reactive or dissolving in a particularly simple and cost-saving manner on the acid particles, or embedded in the surface. A particularly close contact between the sparingly soluble reactants with the acid crystals is important; it is facilitated by the addition of powdered acid. For other sparingly soluble reactants as z. B. Alkaline earth carbonates, it is expedient to then anchor more readily soluble alkali metal carbonates, if you want to achieve effervescent mixtures.

Es ist überraschend, daß ein Reaktivprodukt mit Calciumcarbonat als CO₂-Bildner und mit einem Gehalt an wasserlöslichen Fluorverbindungen, z. B. in Anteilen von 0,05 bis 10% des Gewichtes, erhältlich und brauchbar ist; vielmehr wäre zu erwarten, daß die lösliche Fluorverbindung sich bei der Herstellung quantitativ mit dem Calciumcarbonat bzw. Calciumcitrat zum unlöslichen Calciumfluorid umsetzen würde, und es nicht auszuschließen ist, daß die genaue Kontrollierbarkeit des bevorzugt zur Herstellung solcherfluorhaltiger Reaktivprodukte angewendeten erfindungsgemäßen Verfahrens eine ausschlaggebende Rolle spielt.It is surprising that a reactive product with calcium carbonate as a CO ₂ -bildner and having a content of water-soluble fluorine compounds, eg. In proportions of 0.05 to 10% by weight, available and usable; Rather, it would be expected that the soluble fluorine compound would react quantitatively with the calcium carbonate or calcium citrate to the insoluble calcium fluoride in the preparation, and it can not be ruled out that the exact controllability of preferably used for the preparation of such fluorine-containing reactive products method according to the invention plays a crucial role.

Auch schwerlösliche Oxide, wie z. B. Magnesiumoxid oder Magnesiumoxidcarbonat, Eisenoxid, Zinkoxid, etc. und ähnliche lassen sich durch dieses Verfahren so reaktiv an der Oberfläche einer Säure verankern, indem sie partiell mit den durch kondensierenden Nebel benetzten organischen Carbonsäuren reagieren und beim Trocknen überaus gleichmäßig an der organischen Säure festgehalten sind.Even sparingly soluble oxides, such as. As magnesium oxide or magnesium oxide, iron oxide, zinc oxide, etc. and the like can be anchored by this method so reactive on the surface of an acid by reacting partially with the wetted by condensing mist organic carboxylic acids and held during drying over the organic acid very uniform are.

Dadurch kann beim Einbringen der organischen Säure mit den angeklebten Oxiden in Wasser, sei es als Instant-Produkt oder als reaktives Brauseprodukt, der beim Herstellungsverfahren durch Wasserdampf initiierte Vorgang der Umsetzung zu Magnesiumeitrat, Eisencitrat, Zinkeitrat etc. fortgeführt werden.As a result, during the introduction of the organic acid with the adhesively bonded oxides into water, be it as an instant product or as a reactive effervescent product, the process of conversion to magnesium citrate, iron citrate, zinc nitrate, etc., initiated in the production process by steam is continued.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert. Die beiliegende Zeichnung zeigt eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung und die Struktur bestimmter Reaktivprodukte. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to some examples. The accompanying drawing shows a particularly suitable for carrying out the method according to the invention device and the structure of certain reactive products. In the drawing show:

Fig. 1: das Schema einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und dieFig. 1: the scheme of an apparatus for performing the method according to the invention, and the

Fig.2 - Fig.2 -

und 3: die schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Agglomerates.and FIG. 3 is a schematic sectional view of an agglomerate according to the invention.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 die schematisch dargestellte Vorrichtung 10; diese umfaßt eine Pumpe bzw. einen Kompressor 11, die/derein Gas, z.B. Luft, bei 110 ansaugt und durch die Leitung 111 mit dem fakultativen Ventil 112 in den Wärmetauscher 13 einspeist. Die Förderleistung beträgt beispielsweise 10 bis 100 Liter/Minute; der Druck, mit dem das Gas den Wärmetauscher 13 verläßt, wird je nach den gewünschten Verfahrensparametern eingestellt, z.B. auf 1,5 bar. Der Behälter 12 enthält das Behandlungsmittel und kann dieses über die Leitung 121 unter Dosierung durch das Ventil 122 in den Wärmetauscher 13 abgeben, wo es — wenn gewünscht — zur Bildung der Mischung aus Heißgas und Behandlungsmitteldampf verdampft wird. Der Wärmetauscher ist über die Leitung 141 und das Steuerventil 142 mit der Prozeßkammer 14 verbunden, in die Prozeßgut bzw. Prozeßgutkomponenten G eingespeist, und aus der fertiges Produkt P abgezogen werden kann.1 shows the schematically illustrated device 10; this includes a pump 11, which may be a gas, e.g. Air, drawn at 110 and fed through line 111 with the optional valve 112 in the heat exchanger 13. The delivery rate is for example 10 to 100 liters / minute; the pressure at which the gas leaves the heat exchanger 13 is adjusted according to the desired process parameters, e.g. to 1.5 bar. The container 12 contains the treating agent and can dispense it via the line 121 under dosing by the valve 122 into the heat exchanger 13, where it is - if desired - evaporated to form the mixture of hot gas and treatment agent vapor. The heat exchanger is connected via the line 141 and the control valve 142 to the process chamber 14, fed into the process material or process material components G, and can be deducted from the finished product P.

Die Prozeßkammer 14 wird mit Wärme W, z.B. vermittels eines (nicht dargestellten) Heizmantels und mit Bewegungsenergie E, z. B. vermittels eines (nicht dargestellten) mechanisch und/oder pneumatisch wirkenden Rührers, zur Bewegung des Prozeßgutes versorgt. Die Prozeßkammer 14 ist ferner über die Leitung 151, das Steuerventil 152, einen fakultativen Kondensator 15 und die Leitung 161 mit einer Saug- bzw. Vakuumpumpe 16 verbunden, die das aus der Kammer 14 abgezogene Gas und gegebenenfalls das nicht im Kondensator 15 entfernte Behandlungsmittel durch die Leitung 160, gegebenenfalls über eine Reinigungsanlage, ins Freie abgibt oder (in nicht dargestellter Weise) zum Wärmetauscher 13 rezirkuliert. Die Leistung der Pumpe 16 ist vorzugsweise mindestens ebenso groß, wie die der Pumpe 11.The process chamber 14 is heated with heat W, e.g. by means of a (not shown) heating jacket and with kinetic energy E, z. B. by means of a (not shown) mechanically and / or pneumatically acting stirrer, supplied to the movement of the process material. The process chamber 14 is further connected via the line 151, the control valve 152, an optional condenser 15 and the line 161 with a suction or vacuum pump 16, the gas withdrawn from the chamber 14 and optionally the not removed in the condenser 15 treatment agent by the line 160, possibly via a cleaning system, discharges to the outside or recirculated (not shown) to the heat exchanger 13. The power of the pump 16 is preferably at least as great as that of the pump 11.

Der fakultative und bei Verwendung von Wasser als Behandlungsmittel nicht bevorzugte Kondensator 15 kann über die Kühlmittelleitungen 154; 155 in Betrieb gehalten werden, wobei das kondensierte Behandlungsmittel über die Leitung 157 ausgetragen bzw. gegebenenfalls über das Ventil 158 und die Rückführleitung 159 dem Behandlungsmittelbehälter 12 zugeführt wird.The optional condenser 15, which is not preferred when using water as a treatment agent, can be supplied via the coolant lines 154; 155 are held in operation, wherein the condensed treatment agent discharged via the line 157 or optionally via the valve 158 and the return line 159 is supplied to the treatment agent container 12.

Die Vorrichtung 10 hat für die Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Programmsteuerung 17, die im einfachsten Fall lediglich den Öffnungs-/Schließvorgang der Ventile 142,152 sowie die Zei itpunkte der Ventilbetätigung steuert.The device 10 has for carrying out a preferred embodiment of the method according to the invention a program control 17, which controls only the opening / closing operation of the valves 142,152 and the Zei itpunkte the valve actuation in the simplest case.

Vorausgesetzt, daß alle Teile der Vorrichtung 10 in Betrieb sind, kann die Kondensationsphase durch Öffnen des Ventils 14 bei ganz oder teilweise geschlossenem Ventil 152 eingeleitet und durch Schließen des Ventils 142 und Öffnen des Ventils 152 beendet, d.h. die Verdampfungsphase eingeleitet werden.Provided that all parts of the device 10 are in operation, the condensation phase may be initiated by opening the valve 14 with the valve 152 fully or partially closed and terminating by closing the valve 142 and opening the valve 152, i. the evaporation phase can be initiated.

Fig. 2 zeigt in schematischer Schnittdarstellung ein stereospezifisches Agglomerat, das eine Mehrzahl von Kernen 21 besitzt; die Kerne 21 stelle z. B. die verhältnismäßig grobteiligen Säurepartikel eines Reaktivproduktes dar, das als CO₂-Bildner ein verhältnismäßig feinteiliges Calciumcarbonat enthält, dargestellt durch die Teilchen 23. Jeder Kern 21 ist zumindest 80% seiner Oberfläche von den Teilchen 23 bedeckt.Fig. 2 is a schematic sectional view of a stereospecific agglomerate having a plurality of cores 21; the cores 21 provide z. Example, the relatively coarse-particle acid particles of a reactive product, which contains a relatively finely divided calcium carbonate as the CO ₂ image former, represented by the particles 23. Each core 21 is at least 80% of its surface covered by the particles 23.

Zwischen den Kernen 21 und den Carbonatteilchen 23 sind die strukturell vereinfachten und anteilmäßig übertriebenen Bindemittelschichten 22 dargestellt, wie sie in situ durch Anreaktion der Säure mit dem Calciumcarbonat in Gegenwart gering bemessener Mengen Wasser nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in reproduzierbarer Weise gebildet werden können, z. B.Between the cores 21 and the carbonate particles 23 the structurally simplified and proportionately exaggerated binder layers 22 are shown, as can be formed in situ by reacting the acid with the calcium carbonate in the presence of small amounts of water by the method according to the invention in a reproducible manner, for. B.

in Anteilen von T bis 5% des Gewichtes der Säure- und Carbonatteilchen.in proportions of T to 5% of the weight of the acid and carbonate particles.

Es versteht sich, daß die Kerne 21 normalerweise nicht kugelförmig, sondern allgemein körnig sind, wie dies für mehr oder weniger kristalline Substanzen typisch ist. Im übrigen können die sauren Kerne 21 unterschiedliche Größen haben, solange sie im Verhältnis zu den Carbonatteilchen 23 relativ grob sind.It is understood that the cores 21 are normally not spherical, but generally grainy, as is typical of more or less crystalline substances. Incidentally, the acidic nuclei 21 may have different sizes as long as they are relatively coarse in relation to the carbonate particles 23.

In Fig.3 ist schematisch und stark vergrößert ein Teil eines erfindungsgemäß mit Magnesiumoxid und Kaliumcarbonat behandelten Zitronensäurekristalls 21'dargestellt. In einem ersten Zyklus ist dort eine Schicht 22' aus Magnesiumoxid- und Zitronensäurepulver aufgetragen, wobei die Magnesiumoxidteilchen 23'von einer (nicht dargestellten) Magnesiumeitratschicht umgeben sind. In einem zweiten Zyklus wurde eine Schicht 22" aus denselben Bestandteilen aufgetragen. In einem dritten Zyklus schließlich wurden Kaliumcaronat-Kristalle 25 aufgetragen, wobei sich an der Berührungszone eine Kaliumeitratschicht 24 gebildet hat. Es ist wohlverstanden, daß die hier als Linien gezogenen Grenzen zwischen den einzelnen Teilchen und Schichten nicht als solche bestehen, sondern zumeist teilweise durch Diffusion verwischt sind.FIG. 3 shows diagrammatically and greatly enlarged a part of a citric acid crystal 21 'treated according to the invention with magnesium oxide and potassium carbonate. In a first cycle there is applied a layer 22 'of magnesia and citric acid powder, the magnesia particles 23' being surrounded by a layer of magnesium hydroxide (not shown). In a second cycle, a layer 22 "of the same components was applied, and finally, in a third cycle, potassium caronate crystals 25 were deposited to form a potassium citrate layer 24 at the contact zone It is well understood that the boundaries drawn here as lines between the two individual particles and layers do not exist as such, but are mostly partially blurred by diffusion.

In analoger Weise kann ein erfindungsgemäßes Reaktivprodukt so aufgebaut sein, daß die Teilchen 23'eine toxikologisch zulässige, wasserlösliche Fluorverbindung, wie z. B. Alkalifluorophosphat, enthalten, wie später anhand des Beispiels 3 noch erläutert wird.In an analogous manner, a reactive product according to the invention may be constructed so that the particles 23 'a toxicologically permissible, water-soluble fluorine compound such. As alkali fluorophosphate, as will be explained later with reference to Example 3.

Im übrigen soll die Erfindung durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert, nicht aber beschränkt werden.Moreover, the invention should be further explained by the following examples, but not limited.

Example 1:

In eine 720 Liter große Vakuummischtrommel mit einem nutzbaren Volumen von 300 Liter werden 200 kg einer Pulvermischung eingesetzt, die aus 150kg Naproxen,22kg Füllstoff, 20kg Wasser und 8kg Polyvinylpyrrolidon besteht. Zunächst wird das Vakuumventil geöffnet und während etwa 50 Sekunden ein Druck von 200 mbar erzielt. Das Vakuumventil wird anschließend geschlossen und über den Heißlufterzeuger während 30 bis 120 Sekunden 130 bis 140 Grad heiße Luft eingedrückt, bis in der Behandlungstrommel ein Druck von etwa 1 bar herrscht. Anschließend wird wieder für 50 Sekunden Vakuum angelegt und die Behandlung zyklisch wiederholt. Während der Heißluft-Druckphase erfolgt dabei die Migration der Feuchtigkeit aus dem Korninneren nach außen und die Abgabe der bereits außen befindlichen Feuchtigkeit an die Heißluft. Es findet auch eine gewisse Konvektion statt. Während der Vakuumphase erfolgt die Abfuhr der mit Dampf beladenen Luft. Innerhalb von 20 Minuten wird die Gesamtmenge der Pulverschüttung auf eine Restfeuchtigkeit von 0,1 bis 0,2% getrocknet.In a 720-liter vacuum mixing drum with a usable volume of 300 liters 200 kg of a powder mixture is used, which consists of 150kg naproxen, 22kg filler, 20kg water and 8kg polyvinylpyrrolidone. First, the vacuum valve is opened and achieved a pressure of 200 mbar for about 50 seconds. The vacuum valve is then closed and pressed through the hot air generator for 30 to 120 seconds 130 to 140 degrees hot air until the treatment drum, a pressure of about 1 bar prevails. Subsequently, a vacuum is applied again for 50 seconds and the treatment is repeated cyclically. During the hot-air pressure phase, the migration of the moisture from the interior of the grain to the outside and the delivery of the already outside moisture to the hot air. There is also a certain amount of convection. During the vacuum phase, the removal of the steam-laden air takes place. Within 20 minutes, the total amount of the powder bed is dried to a residual moisture content of 0.1 to 0.2%.

Example 2:

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines für Brause-Zubereitungen geeigneten Reaktivproduktes.This example illustrates the preparation of a reactive product suitable for effervescent formulations.

43kg Zitronensäure mit Korngrößen zwischen 0,4 und 0,6mm werden mit 22kg Zitronensäure der Korngröße 0,1 mm vermischt und in einem Vakuum-Mischkessel (Prozeßkammer 14) mit einer Manteltemperatur von 65⁰C auf 45⁰C erhitzt. Dann werden 20 kg mikronisiertes Calciumcarbonat eingebracht; nach dem Evakuieren zur Entfernung allfälliger Restfeuchtigkeit wird das Gut wiederum auf 45°C anwärmen gelassen.43kg of citric acid with particle sizes between 0.4 and 0.6mm are mixed with 22kg of citric acid of grain size 0.1 mm and heated in a vacuum mixing vessel (process chamber 14) with a jacket temperature of 65 ⁰ C to 45 ⁰ C. Then 20 kg of micronized calcium carbonate are introduced; After evacuation to remove any residual moisture, the material is again allowed to warm to 45 ° C.

Nun wird am Vakuum-Mischkessel ein Konstantvakuum von 600 bis900mbar) angelegt und das Heizgerät (Wärmetauscher 13) für die Lufterhitzung auf 120⁰C (Gasaustrittstemperatur) eingestellt.Now a constant vacuum of 600 to 900 mbar) is applied to the vacuum mixing vessel and the heater (heat exchanger 13) for the air heating to 120 ⁰ C (gas outlet temperature) is set.

Die Pumpen 11; 16 und die Ventile 142; 152 sind so eingestellt, daß bei 700mbar etwa 600 bis 800 Liter Heißluft pro Minute in die Prozeßkammer 14 einströmen. Man läßt nun innerhalb von 2min eine Menge von 500ml Wasser aus dem Behälter 12 in den Wärmetauscher 13 strömen, wobei sich ein Verhältnis von 1 Volumenteii Wasserdampf auf 2 bis 3 Volumenteile Heißluft einstellt. Da der Siedepunkt des Wassers bei 900 mbar etwa 96°C beträgt, kondensiert der Wasserdampf auf dem Prozeßgut von etwa 45⁰C. Unter dreidimensionalem Mischen während des Einsaugens kondensiert der Wasserdampf im Prozeßgut in Form feinster Tröpfchen. Gleichzeitig beginnt die Entwicklung von CO₂, das über die Vakuumpumpe 16 abgezogen wird.The pumps 11; 16 and the valves 142; 152 are set so that at 700mbar about 600 to 800 liters of hot air per minute flow into the process chamber 14. A quantity of 500 ml of water is now allowed to flow out of the container 12 into the heat exchanger 13 within 2 minutes, a ratio of 1 volume of steam to 2 to 3 parts by volume of hot air being established. Since the boiling point of the water at 900 mbar is about 96 ° C, the water vapor condenses on the process material of about 45 ⁰ C. Under three-dimensional mixing during the suction condenses the water vapor in the process material in the form of very fine droplets. At the same time the development of CO ₂ , which is withdrawn via the vacuum pump 16 begins.

Nach Einbringen der genannten Wassermenge wird die Reaktion eine Minute laufen gelassen und dann volles Vakuum angelegt.After introducing the said amount of water, the reaction is allowed to run for one minute and then full vacuum is applied.

Bei ausreichend dimensionierter Vakuumpumpe (100-20Om³ pro Stunde) kann die Wasserentfernung bei etwa 20 mbar innerhalb von 2 bis 5 min erzielt werden.With a sufficiently sized vacuum pump (100-20Om ³ per hour), the water removal can be achieved at about 20 mbar within 2 to 5 min.

Hierbei ergibt sich folgende Wärmebilanz:This results in the following heat balance:

Die kondensierte Wassermenge bewirkt eine Kalorienzufuhr von etwa 10 500 Kilojoule (2 500 Kalorien). Dem Prozeßgut kann man näherungsweise eine spezifische Wärme von 0,84Kilojoule (0,2 Kalorien) pro Kilogramm zuschreiben. Da die vorgelegten 85 kg Prozeßgut dementsprechend nur 71,2 Kilojoule (17 Kalorien) benötigen, damit sie um 1⁰C erwärmt werden, hat sich die Temperatur des Prozeßgutes bei diesem Vorgang um etwa 15°C (von 45⁰C auf 6O⁰C) erwärmt.The condensed amount of water causes a calorie intake of about 10,500 kilojoules (2,500 calories). The process material can be approximately attributed a specific heat of 0.84 kilojoules (0.2 calories) per kilogram. Accordingly, since the submitted 85 kg process material only 71.2 kilojoules (17 calories) need to be heated by 1 ⁰ C, the temperature of the process material has in this process by about 15 ° C (from 45 ⁰ C to 6O ⁰ C. ) is heated.

Durch das Anlegen des Vakuums bzw. die dadurch bedingte Verdampfung wird diese Energie wieder verbraucht, so daß nach der Wasserentfernung des ersten Zyklus die ursprüngliche Temperatur des Gutes von 45°C wieder erreicht werden sollte. Da aber die Manteltemperatur der Prozeßkammer 65⁰C beträgt, stellt sich nach dem ersten Zyklus eine Prozeßguttemperatur von etwa 50⁰C ein, da durch die Konvektion des einströmenden Wasserdampf/Heißluft-Gemisches an der Kammerwand der Wärmeübergang etwas verstärkt wird. Die Reaktionstemperatur mit Calciumcarbonat ist bei einer Prozeßguttemperatur von 5O⁰C noch vernachlässigbar gering.By applying the vacuum or the resulting evaporation of this energy is consumed again, so that after the removal of water from the first cycle, the original temperature of the goods of 45 ° C should be reached again. However, since the jacket temperature of the process chamber 65 ⁰ C, sets a process material temperature of about 50 ⁰ C after the first cycle, since the convection of the incoming steam / hot air mixture on the chamber wall, the heat transfer is somewhat enhanced. The reaction temperature with calcium carbonate is still negligible at a Prozeßguttemperatur of 5O ⁰ C.

Wenn man diesen Zyklus wiederholt, stellt sich nach der Wasserentfernung eine Prozeßguttemperatur von etwa 55°C ein, was bereits zur Bildung eines stabilen trockenen Endproduktes genügt, wenn die Restfeuchtigkeit mit etwa 10 mbar Unterdruck entfernt wird. Wiederholt man den Zyklus ein drittes Mal, dann ist die Stabilität des Endproduktes noch höher, die Brausewirkung aber schon etwas verringert, da bereits etwa 20% des ursprünglich vorgelegten Calciumcarbonates in der Zwischenschicht zu Calciumcitrat umgesetzt sind.Repeating this cycle, after the removal of water, a process material temperature of about 55 ° C, which already suffices for the formation of a stable dry end product, when the residual moisture with about 10 mbar vacuum is removed. Repeating the cycle a third time, then the stability of the final product is even higher, the effervescent effect but already somewhat reduced, since already about 20% of the originally submitted calcium carbonate are implemented in the intermediate layer to calcium citrate.

Durch Veränderung der eingesetzten Menge Wasserdampf, der Temperaturen und des Vakuums kann man die Reaktivität bzw. Brausetemperatur des Endproduktes wunschgemäß steuern. Das einmal festgelegte Verfahren kann z. B. wie folgt programmäßig mit der beschriebenen Vorrichtung gesteuert werden:By varying the amount of water vapor used, the temperatures and the vacuum, one can control the reactivity or effervescent temperature of the end product as desired. The once defined method can, for. B. programmatically controlled as follows with the described device:

Das beispielsweise über ein Manometer gesteuerte Regelventil 142, das in der Prozeßkammer Meinen Druck von beispielsweise 700mbar hält, wird zu gewählten Programmzeitpunkt geschlossen, so daß die Pumpe 16 die Prozeßkammer 14 auf volles Vakuum bringt.The controlled for example via a pressure gauge control valve 142, which holds in the process chamber My pressure, for example, 700mbar, is closed at selected program time, so that the pump 16 brings the process chamber 14 to full vacuum.

Wird das Ventil 142 wieder geöffnet, dann gelangt bei entsprechender Einstellung in einer gewählten Zeiteinheit von beispielsweise 2min eine Menge von beispielsweise 500 mi Wasser in die Prozeßkammer 14. Nach dieser Zeitspanne wird das Ventil 142 geschlossen und z. B. nach weiteren 60 see. das Ventil 152 zum Erzielen des vollen Vakuums geöffnet. Hat das Vakuum in der Prozeßkammer einen Endwert von z.B. 20 mbar erreicht, kann der Zyklus wiederholt werden.If the valve 142 is opened again, then, with a corresponding setting in a selected time unit of, for example, 2 minutes, a quantity of, for example, 500 ml of water enters the process chamber 14. After this time, the valve 142 is closed and z. B. for another 60 see. opened the valve 152 to achieve the full vacuum. If the vacuum in the process chamber has a final value of e.g. Reached 20 mbar, the cycle can be repeated.

Nach zwei oder drei Zyklen kann die Prozeßkammer zur abschließenden Trocknung des Prozeßgutes etwa 15 min auf Werte von unter 10 mbar gehalten werden, wodurch auch das reaktiv gebildete Calciumcitrat entwässert wird und auf diese Weise stabilisierend für das Produkt wirkt.After two or three cycles, the process chamber for final drying of the process material can be kept for about 15 min to values of less than 10 mbar, whereby the reactively formed calcium citrate is dewatered and thus stabilizing effect for the product.

Example 3:

33kg kristallisierte Zitronensäure der Kristallgröße 0,3 bis 0,6mm, 10kg Zitronensäure pulverisiert, 25kg mikronisiertes Calciumcarbonat sowie 3kg Natriumfluorphosphat und 200g Lebensmittelfarbstoff werden in die Reaktionskammer 14 eingebracht und darin auf 45⁰C erwärmt.33kg of crystallized citric acid of crystal size 0.3 to 0.6mm, 10kg of citric acid pulverized, 25kg of micronized calcium carbonate and 3kg of sodium fluorophosphate and 200g of food colorant are introduced into the reaction chamber 14 and heated to 45 ⁰ C.

Nun wird unter den Bedingungen von Beispiel 2 der Zyklus insgesamt dreimal durchgeführt. Nach der abschließenden Trocknung ist sowohl der Farbstoff als auch das Natriumfluorphosphat durch dessen leichte Wasserlöslichkeit unter Einwirkung des kondensierenden Dampfes sehr gleichmäßig verteilt; sowohl bei Betrachtung der einzelnen Teilchen unter dem Mikroskop als auch bei der Analyse sind keine signifikanten Verteilungsdifferenzen feststellbar.Now, under the conditions of Example 2, the cycle is performed a total of three times. After the final drying both the dye and the sodium fluorophosphate is very evenly distributed by the slight water solubility under the action of the condensing vapor; both the individual particles under the microscope and in the analysis show no significant distribution differences.

Example 4:

90 Teile Rohrzuckerund 10 Teile Vitamin C werden in einem Vakuummischkessel auf etwa 4O⁰C gebracht; man schaltet sodann ein Konstantvakuum von 600-900 mbar ein. Anschließend läßt man innerhalb einer Minute eine Wassermenge von einem Teil in einer Luftmenge von etwa 20 Teilen durch die Mischung strömen, wobei man bei hoher Rührgeschwindigkeit dreidimensional (schwingend) mischt. Der Vorgang dauert etwa 60 Sekunden. Sodann wird das Ventil zur Luftzufuhr geschlossen und das niedrige Konstantvakuum über eine Ventilsteuerung durch die volle Pumpenleistung ersetzt. Der Trocknungsvorgang dauert etwa 60 Sekunden. Nach diesen 60 Sekunden ist ein Endwert von etwa 30mbar erreicht.90 parts of cane sugar and 10 parts of vitamin C are brought to about 4O ⁰ C in a vacuum mixer; then a constant vacuum of 600-900 mbar is activated. Then allowed to flow within one minute, a quantity of water from a part in an amount of air of about 20 parts through the mixture, wherein three-dimensional (oscillating) mixes at high stirring speed. The process takes about 60 seconds. Then the valve is closed to supply air and replaced the low constant vacuum via a valve control by the full pump power. The drying process takes about 60 seconds. After these 60 seconds, a final value of about 30mbar is reached.

In diesem Moment wird das Ventil zur Luft-Dampf-Zufuhr geöffnet und wiederum auf das vorherige Konstantvakuum umgeschaltet. Diese Schritte können 5— 10mal wiederholt werden, wobei ein gesamter"Zeitaufwand von maximal 30 Minuten nötig ist. Das resultierende Granulat ist absolut gleichförmig, selbst zugefügte Farbstoffe wären absolut gleichmäßig verteilt, und das Produkt kann über ein rotierendes Sieb vollkommen staubfrei zur Weiterverarbeitung oder Verpackung ausgetragen werden.At this moment, the valve for air-steam supply is opened and in turn switched to the previous constant vacuum. These steps can be repeated 5-10 times, with a total time of 30 minutes being needed, the resulting granules are absolutely uniform, even added dyes would be evenly distributed, and the product can be completely dust-free via a rotating screen for further processing or packaging be discharged.

Example 5:

95 Teile Lactose werden mit 4,5 Teilen Polyvinylpyrrolidon und 0,5 Teilen eines hochwirksamen Hormons vermischt und auf 40°C erhitzt. Man legt dann ein Konstantvakuum von etwa 800mbar an.95 parts of lactose are mixed with 4.5 parts of polyvinylpyrrolidone and 0.5 part of a highly effective hormone and heated to 40 ° C. It then creates a constant vacuum of about 800mbar.

In diesem Falle läßt man als Agglomerationsmittel eine Lösung von Aceton in Luft einströmen. Diese Lösung kann aus 1 Teil Aceton in 5-10 Teilen Luft bestehen.In this case, a solution of acetone in air is allowed to flow in as an agglomerating agent. This solution may consist of 1 part of acetone in 5-10 parts of air.

Verwendet man hier beispielsweise Lactose mit einer Korngröße von 0,2mm, dann erhält man nach einer Behandlung von 5 Stufen eine totale Verklammerung des Hormons mit der Lactose, wobei bei den einzelnen Teilchen auch hier selbst bei Anwendung genauester Analytik keine Verteilungsunterschiede festgestellt werden können.If, for example, lactose with a grain size of 0.2 mm is used here, then after a treatment of 5 stages a total stapling of the hormone with the lactose is obtained, whereby in the case of the individual particles no distribution differences can be determined even with the most accurate analysis.

Besonders interessant wird das Verfahren aber dann, wenn man gleichzeitig so schwierig zu verteilende Stoffe wie Kolloide oder Pseudokolloide, Polymetacrylsäureester, Schellack, Wachse oder ähnliches mehr vorlegt.The process becomes particularly interesting, however, if at the same time more so difficult to distribute substances such as colloids or pseudocolloids, Polymetacrylsäureester, shellac, waxes or the like presents more.

Wiederholt man das Einströmen des Luft-Lösungsmittel-Gemisches in mehreren, gegebenenfalls auch 20 oder sogar 30 Stufen, dann erhält man jede gewünschte Art von verzögerter Wirkstofffreigabe in der einfachsten denkbaren Form und unter Einsatz leicht durchzuführender Automatisationsmaßnahmen.Repeating the influx of the air-solvent mixture in several, possibly even 20 or even 30 stages, then you get any desired type of delayed drug release in the simplest conceivable form and using easy to carry out automation measures.

Example 6:

50 kg kristallisierte Zitronensäure der Kristallgröße 0,3 bis 0,6 mm, 15kg Magnesiumoxidpulver und 15kg Zitronensäure pulverisiert, werden in den Reaktionskessel eingebracht und auf 5O⁰C erwärmt. Man stellt sodann auf ein Konstantvakuum von 700mbarein und läßt innerhalb von 2 Min. ein Dampf/Luftgemisch (1 Vol.-teil Wasserdampf auf 20 Vol.-teile Luft) mit einem Druck von 500 mbar durch die Mischung strömen, wobei mit 10 U/min dreidimensional gemischt wird. Anschließend wird die Luftzufuhr geschlossen und mit voller Pumpenleistung die Trocknung bis 20 mbar ca. 2 Min. durchgeführt. Dabei klammert sich das Magnesiumoxid, unterstützt durch das Zitronensäurepulver, an der Oberfläche der Zitronensäurekristalle unter Bildung einer Magnesiumcitratbindeschicht an. Dieses Vorgehen wird zyklisch viermal wiederholt, wobei beim vierten Mal 15kg Kaliumcarbonat wasserfrei (70%unter0,2mm Korngröße) Zugeführtwerden, das nunmehr mit den noch freien Oberflächen der Zitronensäure teilweise reagiert und seinerseits dort unter Bildung einer Kaliumeitratschicht verankert wird. Anschließend wird auf 10mbar unter Rühren mit 2U/min endgetrocknet. Zum Abschluß werden natürliches Aroma, Süß- und Füllstoffe zugefügt.50 kg crystallized citric acid, the crystal size of 0.3 to 0.6 mm, and magnesia powder 15kg 15kg citric acid pulverized are introduced into the reaction vessel and heated to 5O ⁰ C. It then sets to a constant vacuum of 700mbarein and can within 2 min. A vapor / air mixture (1 part by volume of water vapor to 20 parts by volume of air) with a pressure of 500 mbar flow through the mixture, with 10 U / min is mixed three-dimensionally. Then the air supply is closed and with full pumping capacity the drying up to 20 mbar is carried out for approx. 2 min. The magnesium oxide, supported by the citric acid powder, clings to the surface of the citric acid crystals to form a magnesium citrate binder layer. This procedure is repeated cyclically four times, with the fourth time 15kg of potassium carbonate anhydrous (70% less than 0.2mm grain size) are fed, which now partially reacts with the still free surfaces of citric acid and in turn is anchored there to form a Kaliumeitratschicht. The mixture is then finally dried to 10 mbar with stirring at 2 rpm. Finally, natural flavor, sweeteners and fillers are added.

Example 7

40kg Zitronensäure der Korngröße 0,4-0,6mm, 2,4kg Süßstoff und 18kg Eisen-2-gluconat werden in einem Vakuumgranulator eingebracht, dereine Manteltemperatur von 65⁰C aufweist. Die Masse wird auf 50⁰C erhitzt.40kg citric acid of particle size 0,4-0,6mm, 2.4kg and 18kg sweetener iron 2-gluconate are introduced in a vacuum granulator, having dereine jacket temperature of 65 ⁰ C. The mass is heated to 50 ^° C.

Am Vakuummischkessel wird ein Konstantvakuum von 600 mbar eingestellt. Das Heizgerät für die Lufterhitzung wird auf 120⁰C eingestellt; die Pumpen 11; 16 und die Ventile werden so geregelt, daß bei 600mbar 500I Heißluft pro Minute in die Prozeßkammer einstömen. Man läßt nun innerhalb von 2 Min. eine Menge von 400 ml Wasser aus dem Behälter in den Wärmeaustauscher strömen und verdampfen. Mit dieser Dampf/Luft/Mischung wird durch das Kondensieren auf dem Prozeßgut das Eisengluconat auf die Zitronensäure granuliert.A constant vacuum of 600 mbar is set on the vacuum mixer. The heater for air heating is set to 120 ⁰ C; the pumps 11; 16 and the valves are controlled so that at 600mbar 500I hot air per minute flow into the process chamber. An amount of 400 ml of water is then allowed to flow from the container into the heat exchanger within 2 minutes and evaporated. With this steam / air / mixture, the iron gluconate is granulated to the citric acid by condensing on the process material.

Nach Einbringen der Wassermenge wird volles Vakuum angelegt, auf 20 mbar unter gelegentlichem Rühren getrocknet und das Wasser in ca. 5Min. entfernt. Sodann gibt man zum Prozeßgut 10kg Natriumbicarbonat und wiederholt dann den Vorgang in gleicher Weise, wobei eine Anreaktion zwischen der Zitronensäure und dem Natriumbicarbonat erfolgt. Nach der Trocknung auf 20 mbar werden nochmals 10 kg Natriumbicarbonat zugesetzt und die zyklische Behandlung wird wiederholt. Das Produkt wird nun bei einer Temperatur von 50⁰C auf 20 mbar endgetrocknet. Sodannwerden 3 kg Aroma und '4kg Füllstoffe zugesetzt, und das Granulat wird über die Siebmaschine ausgelassen.After introducing the amount of water full vacuum is applied, dried to 20 mbar with occasional stirring and the water in about 5min. away. Then add 10 kg of sodium bicarbonate to the process material and then repeat the process in the same way, with an interaction between the citric acid and the sodium bicarbonate takes place. After drying to 20 mbar, another 10 kg of sodium bicarbonate are added and the cyclic treatment is repeated. The product is now finally dried at a temperature of 50 ^° C. to 20 mbar. Then 3 kg of flavor and 4 kg of fillers are added, and the granules are discharged through the screening machine.

Claims

Invention claim:

1. A process for the treatment of process material in a closed drum, wherein intermittently until reaching a predetermined treatment result

a) guided over or through the bulk of the goods a hot gas stream and

b) is sucked off again by a vacuum pump, characterized in that the hot gas stream is pressurized prior to its entry into the drum and / or loaded with a vaporous treatment agent, wherein the drum shell is preferably heated.

2. The method according to item!, Characterized in that the hot gas has such a temperature and is loaded with such a quantity of steam that the vapor does not condensate on the material.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that - measured at a time of aspiration - the pressure difference between the inlet of the hot gas and its outlet is at least 600, preferably at least 800 mbar.

4. Verfaren after one of the preceding points, characterized in that at a mass of 10kg every 10 bis

The gas is supplied for 120 seconds, preferably every 20 to 60 seconds and aspirated for 5 to 30, preferably for 15 to 30 seconds

5. The method according to any one of the preceding points, characterized in that every 60 to 300, preferably every 120 to 180 seconds, the material is moved by at least one drum and / or Rührerumdrehung.

6. The method according to any one of the preceding points, characterized in that the hot gas supply is interrupted during at least part of the suction phase.

7. The method according to any one of items 1 to 6, for the preparation of a reactive product containing at least one toxicologically acceptable, water-soluble and solid under normal conditions acid in relatively coarsely particulate form and at least one finely divided reactants, characterized in that in each cycle as the treatment agent used water is used and condensed in an amount which is just sufficient for the anchoring of the added amount of the finely divided reactant.

8. The method of item 7, wherein the finely divided reactant is calcium carbonate, characterized in that in each case 1 part by volume of water vapor is added to 1-5, preferably 2-4 parts by volume of hot air.

9. The method of item 7, wherein on the one hand an oxide, hydroxide or salt, on the other hand, an alkaline earth carbonate or bicarbonate finely divided reactants, characterized in that first in at least one cycle, the oxide, hydroxide and / or salt, and then in at least one cycle the alkali carbonate and / or bicarbonate is anchored.

10. Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding points, consisting of a - optionally at least one stirrer-containing rotatable and / or pivotable drum having an inlet opening for the hot gas in the drum and a pump for evacuating the interior of the drum through a suction opening , wherein in the line to the pump, a valve is arranged, characterized in that a device (11) for generating hot gas under pressure and / or means (11; 12; 13) for generating a mixture of hot gas and vaporized treatment agent with the Inlet opening (143) are connected by a line (111) in which optionally a valve (112) is arranged and that a microprocessor (17) for the intermittent actuation of the valve (152) - and optionally the valve (112) - is provided ,

11. The device according to item 10, characterized in that based on normal pressure - the vacuum pump (16) has one and a half to four times, preferably twice to three times the liter capacity of the hot gas generator (11).

12. Reactive product for use as effervescent preparation in the form of granules, containing at least one toxicologically acceptable oxide, hydroxide or salt, and an alkali carbonate and / or bicarbonate, characterized in that the acid crystals at least one superficially anchored in a first binder layer the oxide, hydroxide and / or salt, and then at least one layer of the alkali carbonate and / or bicarbonate anchored in a second binder, wherein the first binder is a reaction product of the acid with the oxide, hydroxide and / or salt, the second binder is a reaction product of the acid with the alkali carbonate and / or bicarbonate.

13. Reactive product according to item 12, characterized in that at least one of the compounds alkali fluorophosphate, iron gluconate, zinc glycerophosphate and calcium lactate or a magnesium salt is present as the toxicologically acceptable salt.