Verfahrenstechnik – Partikeltechnologie
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Mikrovertropfung

HiDrip®-DUO

Tropfenkollisionen – Zweiphasensysteme

HiDrip®- SHELL ist eine von uns modifizierte Verfahrenstechnik zur Produktion von festen, bevorzugt runden Mikrokugeln aus Flüssigkeiten und Pasten auf Basis der HiDrip®-Technologie. Die Härtung der zunächst flüssigen Mikrotropfen zu einheitlichen Mikrokugeln kann bei diesem Verfahren durch das erste Aufsprühen einer fein zerstäubten Reaktions- oder Kühlflüssigkeit erfolgen. Durch weiteres Aufsprühen zusätzlicher Beschichtungen können auch Multi-Layer-Kapseln (MLC) im Coating-Verfahren hergestellt werden.
HiDrip®-DUO Tropfenkollision, Mikroverkapselung, Vertropfungsgranulierung ©Inducap 2012
  Beschreibung
  Einsatzbeispiele
  Technische Daten
   
   
   

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Beschreibung – HiDrip®- DUO

Inducap® hat als Geräte- und Anlagenbauer sowie als Dienstleister im Bereich der Verfahrenstechnik, insbesondere in den Bereichen der Partikeltechnik, Granulierung und der Mikroverkapselung viele Jahre Erfahrungen in der Entwicklung und Lohnproduktion von Mikrogranulat und Mikropartikeln in Form von Mikrokugeln und Mikrokapseln mit konventionellen sowie mit eigenen, innovativen Vertropfungs-, Granulier- und Verkapselungssystemen.

Aus diesen Erfahrungen heraus haben wir mit HiDrip®-DUO ein völlig neues Vertropfungs- und Verkapselungssystem für multifunktionale Anwendungen im Labor und im Technikum entwickelt. Die HiDrip-DUO kann speziell eingesetzt werden für die Produktentwicklung und die Grundlagenforschung in den Bereichen Vertropfungsgranulierung, Mikroverkapselung und Immobilisierung, Tropfenkollision und Coating. Das Auffangen und Aushärten der flüssigen Mikrotropfen zu festen Mikrokugeln oder Mikrokapseln kann beispielsweise im Rahmen einer Vertropfungsgranulierung unterhalb eines angeordneten Auffang- und Reaktionsbads erfolgen.

Die HiDrip®-DUO besteht aus zwei voneinander unabhängig bedienbaren Düsenköpfen mit zwei Förderpumpen sowie mit einem gemeinsamen, wahlweise auch mit zwei separaten Vorlagebehältern für flüssige Ausgangsstoffe. Die Anpassung der Düsenköpfe an die Ausgangsflüssigkeiten erfolgt über die eingesetzten Lochblenden mit unterschiedlichen Austrittsöffnungen sowie mit Hilfe der im Inneren der Düsenköpfe eingesetzten, drehzahlgeregelten Lochplatte. Die Anregungsfrequenz bzw. die Erzeugung der Druckwellen in der Flüssigkeit kann in Abhängigkeit von der Drehzahl der jeweiligen Servomotoren in Kombination mit der Ausführung (Bauform) der eingesetzten Lochpatte im Bereich von 10 Hz bis 12.000 Hz unabhängig voneinander variiert werden.

Die HiDrip®-DUO ist ausgelegt für einen Systemüberdruck von 30 bar und gewährleistet über die eingesetzten Pumpen die Verarbeitung eines breiten Spektrums an niedrig- und hochviskosen Ausgangsmedien von mehr als 10.000 mPas dynamischer Viskosität.

Die Neigung der Düsenköpfe kann stufenlos mit einfachen Handgriffen eingestellt werden. Die Geschwindigkeit der ausgestoßenen Mikrotropfen kann bei Bedarf auch auf mehr als 6 m/s variiert werden, so dass die HiDrip-DUO auch für den Einsatz in der Grundlagenforschung, beispielsweise für Untersuchungen zur Tropfenkollision und für Anwendungen im Bereich des Coatings von Mikropartikeln sowie der Unterwassergranulierung eingesetzt werden kann.

Die Steuerung der HiDrip®-DUO erfolgt über eine SPS mit Touchpanel. Es können eine Vielzahl an Rezepturen und Betriebsparameter einfach abgespeichert und erneut aufgerufen sowie wahlweise im Hand- oder Automatikbetrieb gestartet werden. Die Reinigung erfolgt einfach und bequem über die Auswahl eines in der Steuerung integrierten und individuell anpassbaren Spülprogramms.


HiDrip®-DUO Tropfenkollision, Mikroverkapselung, Vertropfungsgranulierung ©Inducap 2012      HiDrip®-DUO Tropfenkollision, Mikroverkapselung, Vertropfungsgranulierung ©Inducap 2012
              
              
Abb. 1:  HiDrip®-DUO Tropfengenerator, Geräteanordnung in einem neuartigen Versuchsstand zur Untersuchung von Tropfenkollisionen mit der von Inducap® entwickelten HiDrip®-Technologie.    Abb. 2:  Tropfenkollisionen mit dem HiDrip®-DUO Tropfengenerator im eingestellten Betriebspunkt.
 

Quellenangabe / Copyrightvermerk für die verwendeten Abbildungen (Abb. 1 und Abb. 2):
Mit freundlicher Genehmigung © 2012 Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Zentrum für Ingenieurwissenschaften,
Professur Mechanische Verfahrenstechnik, D-06099 Halle (Saale).


 
   

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Einsatzbeispiele – HiDrip®- DUO

  • Kontrollierte Dosierung von niedrig- und hochviskosen Flüssigkeiten
  • Beschichtung von Einzeltropfen und Tropfenkollektiven
  • Verarbeitung von Flüssigkeiten mit festen und flüssigen Zusätzen - hohe Konzentrationen und Temperaturen
  • Erzeugung von neuartigen Mikropartikeln als pharmazeutische Medikamententräger
  • Erzeugung von Mikrokapseln durch Coating
  • Herstellung von Mikrogranulat
  • Untersuchungen zur Spraykühlung
  • Grundlagenstudien zur Verbrennung und Verdampfung von Tropfen
  • Kalibrierung von Messgeräten für Tropfengrößen- und Geschwindigkeitsmessungen
  • Einsatz in der Entwicklung von Prototypen
  • Grundlagenforschung zu Wechselwirkungen von Tropfenoberflächen
  • Tropfenzerfall infolge von Tropfenkollisionen mit niedrig- und hochviskosen Flüssigkeiten
  • Tropfenzerfall infolge von Tropfenkollisionen mit Suspensionen oder Emulsionen
  • Modellierung von Tropfenkollisionen in Sprayströmungen
  • Modellierung von Tropfenkollisionen in der Wirbelschicht
  • Untersuchungen zur Tropfendynamik in der Strömungsmechanik z. B. im Bereich der Triebwerkstechnik
  • Untersuchungen zum Verschleiß von Rotorblättern von Windkraftanlagen / Dynamik von Regentropfen
  • Grundlagenstudien zu Mehrphasenströmungen
  • Anwendungen in der Produktentwicklung
  • Verifizierung


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    Technische Daten – Tropfengenerator HiDrip®-DUO

    Ca. Abmessungen (Länge x Breite x Höhe) in [mm]: 2.000 x 720 x 950
    Ca. Gewicht [kg]: 110,0
    Nutzvolumen des Vorlagebehälters [l]: 4,0 (wahlweise 10,0)
    Durchsatz* [kg/min]: 0,1 - 10,0
    Betriebsüberdruck [bar]: 0,1 - 24,0
    Systemüberdruck [bar]: 30,0
    Durchmesser der Öffnungen [mm]: 0,1 - 3,5
    Tropfendurchmesser* [mm]: 0,12 - 4,0
    Anzahl der Austrittsöffnungen**: 1 Stck. (wahlweise bis 60 Stck.)
    Kühlung / Beheizung (optional): -10°C bis +220 °C
    Auffangbad: Wahlweise mit Ablauf oder Flüssigkeitskreislauf
    Art der Steuerung: SPS mit Touchpanel (wahlweise Handtaster)
    Antrieb der Düsenköpfe: Servomotor
    Tropfenbildungsfrequenz***: 10 - 12.000 Hz
    Elektrischer Anschluss: 400 V, 50 Hz, rd. 1 KW/2 KW mit Temperierung
       
       
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