Implementation of Microwave Sensors in Continuous Powder Feeding
A Novel Tool to Bridge Refill Phases
Originale
Key Words continuous manufacturing | mass flow | microwave sensor | powder feeder | process analytical technology
Zusammenfassung
Anwendung von Mikrowellensensoren bei der kontinuierlichen Dosierung von Pulvern – ein neuartiges Gerät zur Überbrückung von Nachfüllphasen
In der kontinuierlichen Herstellung müssen gravimetrische Pulverdosierer regelmäßig nachgefüllt werden. Während dieser Phase sind die Dosierer nicht in der Lage die gegenwärtige Pulverdosierrate anzuzeigen sowie zu kontrollieren und besonders anfällig für Abweichungen von der eingestellten Dosierrate. Um negative Einflüsse auf nachgeschaltete Prozesse zu vermeiden, besteht ein Bedarf die Nachfüllphasen zu überbrücken und zu kontrollieren. Daher wurden in dieser Studie Mikrowellensensoren als prozessanalytische Instrumente zur Messung des Pulverstroms bei der kontinuierlichen Pulverdosierung von 3 Hilfsstoffen mit verschiedenen Partikelgrößen eingesetzt. Die Dosierung von grobem Dicalciumphosphat konnte in Wiederholungsversuchen präzise gemessen werden und stabile Sensorsignale konnten für feines und für grobes Dicalciumphosphat gezeigt werden. Dadurch war eine Messung der Dosierrate während der Nachfüllphase von feinem Dicalciumphosphat und somit eine Überbrückung dieser Phase möglich. Die eingesetzten Sensoren waren zu diesem Zeitpunkt allerdings nicht in der Lage das Prinzip der gravimetrischen Pulverdosierung komplett zu ersetzen. Einige unbekannte Einflüsse beeinträchtigten die Präzision bei der Dosierung von grobem Mannitol an aufeinanderfolgenden Tagen. Während der Nachfüllphase dieses Materials ergaben sich Abweichungen von bis zu 6 % im Vergleich zu Werten, die durch eine nachgeschaltete Waage erhalten wurden. Bereits nach diesen ersten Versuchen konnte gezeigt werden, dass die angewandten Mikrowellensensoren vielversprechende Instrumente sind, um in Zukunft die Unsicherheit von Pulverdosierern während der Nachfüllphase zu beseitigen.
· 2mic-GmbH, Lübeck, Germany
Corresponding author:
Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Kleinebudde, Institute of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Heinrich-Heine-Universität, Universitätsstr. 1, Gebäude 26.22.00.42, 40225 Düsseldorf, Germany; e-mail: Kleinebudde@hhu.de
Abstract
In continuous processes gravimetric powder feeders need to be refilled frequently and are temporarily not able to monitor and control the feed-rate. Especially during these phases, the powder feeder is susceptible to deviations from its
