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

Transkript

1 Skladování sypkých látek Sypké hmoty Doprava, skladování, klasifikace» V kontejnerech» men objemy» zpracování a logistika na úrovni malých šarží» dlouhodoběj skladování» V zásobnících (silech)» velké objemy (např. sušené byliny)» vstup do kontinuálních procesů» rozhraní mezi kontinuální a vsádkovou částí procesu» např. zásobník u tabletovačky Režim spotřeby skladové zásoby Tok prášku» Kontejnerové skladování» na úrovni logistiky» Zásobníky» ovlivněné režimem u» režim vyprazdňování FIFO» first in first out» požadovaný režim pro farmaceutický průmysl» režim vyprazdňování LIFO» last in first out» možnost degradace, expirace skladovaného álu Vliv vlastností prášku na jeho» Charakter u prášku určují» adhezivní vlastnosti» kohezní vlastnosti» často měřené společně empirické kritérium ovosti» Adhezivnost a kohezivnost jsou ovlivněny» velikostí a tvarem částic» texturou povrchu částic» elektrickými vlastnostmi» vlhkostí» Podmínky u práškového lože» překonání mezičásticových sil» zvýš mezičásticových vzdáleností» expanze práškového lože» Režimy práškového u» plastické pevné látky» setrvačný režim» režim fluidní vrstvy» suspenzní režim Statické metody měř ovosti» Sypný úhel, úhel přirozené sklonitelnosti» Samostlačitelnost» Carrův index» Hausnerův poměr» Smyková cela» adhezní usoořádání» kohezní uspořádání ál 1

2 Měř ve smykové cele» Měř úhlu smykového tř Tok sypkých látek v zásobnících mobilní Nálevkový (jádrový ) Objemový stagnantní Poruchy u sypkých látek Příklady poruchy u sypkých látek» Zablokování výsypného otvoru (klenbování)» Sníž využitelného prostoru zásobníku» Nekontrolovaný (flooding)» Konsolidace nehybného lože» Segregace» různě velikých částic» složek směsí Volba režimu u při návrhu» Nálevkový = ekonomické řeš» malé zkos ve spodní části = prostorová úspornost» pohyblivé částice mimo kontakt se stěnou = nízká abraze»!!! nepůsobí problémy ze pokud hmota obsahuje» hrubé částice» nelepivé částice» nedochází k segregaci» ál se nekazí, nedegraduje, nemění vlastnosti» Ve většině farmaceutických aplikací je třeba zajistit objemový» Tvorba můstků, klenbování (bridging, arching) klenba kohezivní můstek stagnantní» Tvorba děr (ratholing) Zajištění objemového u» Překonání tř na výsypce» Dostatečná velikost výsypného otvoru» zamez tvorby můstků» překonání kohezní síly vrstvy» Modifikace výsypky» Modifikace ových vlastností aditivy» stearan hořečnatý» koloidní oxid křemičitý Aerosil ál 2

3 Překonání tř na výsypce Překonání tř na výsypce» Měř smykového napětí síla vynaložená na překonání smykového tř normálový tlak na vrstvu kryt prstenec» Měř úhlu smykového tř za relevantních podmínek smykové napětí, kpa úhel smykového tř vzorek sypké hmoty vzorek álu stěny zásobníku normálový tlak, kpa Překonání tř na výsypce Překonání tř na výsypce» Úhel smykového tř (wall friction angle)» úhel sevřený vodorovnou osou a spojnicí počátku s bodem na křivce překonání smykového tř» zpravidla klesá s rostoucím kolmým zatížm» ovlivňuje jej» drsnost povrchu zásobníku (původní, abraze, koroze)» teplota» vlhkost» doba klidového kontaktu Dostatečná velikost výsypného otvoru» Měř kohezivity sypké hmoty síla vynaložená na překonání smykového tř normálový tlak na vrstvu sypká hmota kryt podložka prstenec» Urč nutného sklonu výsypky nálevkový objemový oblast nejistoty *Jenike A. W.: Storage and Flow of Solids Handbook (1970) Dostatečná velikost výsypného otvoru» Kohezní síla kohezní síla, N normálový konsolidační tlak, kpa ál 3

4 Modifikace výsypky» Pro dosaž objemového u» Pásové dopravníky a dávkovače» různá konstrukce» kryté, otevřené» ploché, konvexní» se zarážkami» Šnekové dopravníky a dávkovače obrácená kuželová vestavba uspořádání kužel v kuželu více výsypek» Korečkové výtahy» ve farmaceutickém průmyslu neobvyklé» vhodné pro velké objemy» Vibrační dopravníky a dávkovače» segregace prášků» nevhodné pro suroviny ve farmaceutickém průmyslu Prosévání» Třídění částic sypké hmoty do tříd velikosti» Pojmy» prosevný podíl a % podíl částic, které by měly projít sítem dané velikosti» propad p % - podíl částic, které sítem skutečně projdou» účinnost síta m» max. 90 % E a» spíše %» Prosévání n efektivní pro částice pod 40 μm» Pneumatické dopravníky» práce se stlačeným vzduchem nebo vakuem» ze tam kde nehrozí segregace Prosévání aparáty» Nehybná síta» ál se prosévá pohybem kartáčů» Pohyblivá síta» třasadla, vibrační síta ál 4

5 Elutriace (plav, kalová klasifikace) Cyklónový separátor» Úniková rychlost pro odplav částice 2 d u» ρ p, ρ... hustota částice, tekutiny» η... dynamická viskozita tekutiny» Kalový klasifikátor (elutriátor)» vzestupná rychlost u i tekutiny klesá v řadě kolon i = 1, 2, 3» v i-té koloně se zadrží částice pro které u T < u i T p 18 g odvod tekutiny» Tangenciální proud vzduchu uná částice» Malé částice tvoří fluidní vrstvu» Velké částice propadnou na dno přívod tekutiny ál 5