Granulación fundida en lecho fluidizado: estudio del efecto de variables operativas mediante modelado por superficie de respuesta

LOBOS DE PONGA, JAQUELINA; CHIARAVALLE, ALEJANDRO GABRIEL; COTABARREN, IVANA M.; PIÑA, JULIANA

Buenos Aires

Congreso; 11th World Congress of Chemical Engineering; 2023

En este trabajo se estudia, mediante la técnica de superficie de respuesta, la influencia de las variables operativas temperatura y velocidad del aire de fluidización, y fracción másica de ligante (PEG 6000) sobre la granulación fundida tipo co-melt de partículas iniciales de lactosa monohidrato en un equipo de lecho fluidizado. Se siguió un diseño Box Behnken con tres niveles y tres réplicas del punto central. Las respuestas que se estudiaron fueron el tamaño de partícula (d10, d50 y d90), la condición de fluidez (índice de Carr y ángulo de reposo) y la cantidad de material recolectado en las distintas secciones del granulador (paredes, filtros y cámara). Se encontró que a mayor fracción de ligante aumenta el tamaño de los gránulos, mejora la fluidez y se incrementa el material recolectado en cámara. La temperatura del aire tiene efecto sobre la viscosidad del ligante, favoreciendo a alta temperatura la granulación de partículas pequeñas, pero debilitando las uniones entre aglomerados de gránulos más grandes. Bajos caudales de aire tienden a retener en el lecho las partículas pequeñas, mientras que a altos caudales los gránulos son más propensos a sufrir rotura, generando en ambos extremos aumento en la cantidad de finos colectados como producto. En cuanto al análisis estadístico de las respuestas, fue posible hallar modelos cuadráticos con parámetros de ajuste aceptables (coeficiente de correlación superior a 0.7, lack of fit no significativo y adequate precision mayor a 4) para descriptores del tamaño de partícula y para el ángulo de reposo. Se mejoró notablemente la fluidez de la lactosa (fluidez inicial muy pobre), con índices de Carr que denotan flujo excelente en la mayoría de los casos estudiados