Herr Pascal FEUCHT (FEUCHT SA) hat diesen Text in Zusammenarbeit mit Herrn RIGAL (Direktor von COGNIS in Boussens) geschrieben.
Die Firma COGNIS, die zur amerikanischen Finanzgruppe Goldman Sachs und zur britischen Finanzgruppe Permira gehört, produziert an ihrem Standort Boussens, südlich von Toulouse, verschiedene Sterine, die aus der Verarbeitung pflanzlicher Öle gewonnen werden. Die Sterine werden in der Pharmazie für die Behandlung von Cholesterin und kardiovaskulären Krankheiten, in der Nahrungsmittelindustrie als Zusatzstoffe und auch in der Kosmetikindustrie verwendet.
Die ansteigende Nachfrage nach Sterinen und Sterin-Derivaten hat zur Gründung einer neuen Produktionsseinheit geführt. Nach einer herkömmlichen Synthesephase wird das Sterin als geschmolzenes Produkt isoliert, das dann durch Abkühlung konditioniert werden muss.
Die Produktion mit einer Kühlwalze, die seit der Einführung des Produktes verwendet wird, wurde im Rahmen dieser neuen Produktionsseinheit in Frage gestellt. Diese bewährte Technologie hat den Nachteil, dass während des Zerkleinerns der festen Schicht in Schuppen Staub erzeugt wird. Diese Feinteile werden zum Teil mit den Schuppen mitgeführt, bedecken jedoch auch die mechanischen Teile der Kühlwalze.
Infolgedessen ist eine sorgfältige Reinigung der Maschine zwischen den verschiedenen Produktionskampagnen erforderlich.
Außerdem klebten die produzierten und in Big Bags abgefüllten Schuppen schneller aneinander.
Unter den möglichen festen Formen wurde das Tablettieren in Erwägung gezogen, zumal COGNIS bereits über ein Kühlband verfügt. Ein Pastillierteller mit übereinandergelagerten Tellern und geringem Platzbedarf war eine andere Lösung. Letztendlich wurde jedoch die Prilling-Technologie ausgewählt.
Das hierbei erzeugte Granulat ist staubfrei, hat eine ausgezeichnete Rieselfähigkeit und ist für den Benutzer somit leicht zu dosieren.
Diese feste Form bietet auch den Vorteil, dass ein erneutes Schmelzen einfacher ist als bei Pastillen, die massiver sind und einige Feinteilchen enthalten.
Das Prilling wurde bestätigt, nachdem eine Serie mit der industriellen Testanlage von GMF-Gouda hergestellt wurde, welche ebenfalls die Versorgung der Endkunden mit Proben ermöglicht hat.
Zwei Prilling-Technologien standen zur Wahl: das herkömmliche Prilling und das kryogene Prilling.
COGNIS hat sich für letzteres entschieden: Der Aufbau dieses Verfahrens ist kompakter und es verwendet flüssigen Stickstoff bei - 196°C, um die produzierten Tröpfchen fest werden zu lassen.
Dieses kryogene Prilling wurde von der niederländischen Firma GMF-Gouda, die in Frankreich von der Firma FEUCHT SA vertreten wird, entwickelt und patentiert.
Das geschmolzene Produkt wird mittels einer Pumpe oder aus einem unter Druck stehenden Schmelzbehälter in einen oder mehrere Prilling-Köpfe befördert. Jeder Kopf besteht aus einer unteren, mit zahlreichen Löchern versehenen Platte und einer oberen, zum Vibrieren gebrachten, metallischen Membran.
Die Bewegung dieser Membran, deren Frequenz auf die Viskosität des Produkts abgestimmt ist, bewirkt die Zerteilung der flüssigen Produktstrahle in Tropfen genau gleicher Größe. Diese durchlaufen ein Rohr, in welches bei - 196°C flüssiger Stickstoff eingespritzt wird, wodurch ein sofortiges Erstarren der äußeren Tropfenwand erzielt wird. Das Erstarren des Kerns erfolgt im Fließbett, das sich unter den kryogenen Rohren befindet.
Das ringförmige Fließbett befördert das zu erstarrende Granulat mit einer toroidalen Bewegung. Dieser Vorgang (Abbildung 1) findet in einem abgeschlossenen Kreis mit Stickstoff statt. Keines der mechanischen Teile befindet sich dabei in Bewegung.
Abb. 1 das Schema der geschlossenen kreisförmigen Anlage,
wie in dem Informationsmaterial von GMF abgebildet
Ein Zyklon mit einem automatischen Entstaubungsfilter sowie ein Kühler, der sich auf dem Kreis aus Stickstoffgas befindet, vervollständigen die Anlage. Das Granulat verlässt das Fließbett seinem Gewicht folgend und fällt in eine sechseckige Schleuse, die zum Verpackungsband führt.
Während der Inbetriebnahme mussten vor allem die Durchflussmenge und der Druck des flüssigen und gasförmigen Stickstoffes hinsichtlich der Durchflussmenge des geschmolzenen Produkts eingestellt werden sowie die unterschiedlichen Temperaturgrenzen zur Kontrolle des Vorgangs.
Bei oben beschriebener Anwendung beträgt der sich in der Anlage befindende und im Zyklon aufgefangene Staubanteil weniger als 1 %. Diese Feinteilchen werden in einem Schmelzbehälter recycelt.
Der Verbrauch an flüssigem Stickstoff beträgt 30 bis 35 % der Durchflussmenge an geschmolzenem Produkt.
Diese Technologie des kryogenen Prillings ist innovativ und kompakt. Mit einer Produktionsmenge von bis zu 10 Tonnen pro Stunde ist sie insofern eine Alternative zu den traditionellen Technologien, als dass die Produkte die zusätzlichen Kosten des flüssigen Stickstoffs ausgleichen.
