DE69100048T2

DE69100048T2 - Verfahren und vorrichtung zum verspruehen einer aufschlaemmung.

Info

Publication number: DE69100048T2
Application number: DE9191301170T
Authority: DE
Inventors: Richard Wilker Korsmeyer
Original assignee: Pfizer Corp Belgium
Current assignee: Pfizer Corp Belgium
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: US5012975A; FI910819A; PT96823A; EP0447036B1; FI910819A0; CA2036648C; IE64296B1; DK0447036T3; DE69100048D1; EP0447036A1; IE910563A1; ES2041193T3; JPH04219162A; CA2036648A1; ATE87234T1

Description

Es wird auf die europäische Patentanmeldung EP-A-0443772, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde und betitelt ist "Apparatus for Mixing and Spraying a Slurry" hingewiesen, die ähnliche Vorrichtungen beschreibt, wobei diese Beschreibung hier als Offenbarung durch Bezugnahme einbezogen ist.
Das technische Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, ist das der Vorrichtungen zum Mischen fester Teilchen mit einer Flüssigkeit und Versprühen der resultierenden Aufschlämmung, sowie Verfahren zu deren Verwendung.
Die Herstellung beschichteter kleiner Teilchen zur Verwendung in der Pharmaindustrie ist allgemein bekannt. Demnach werden typischerweise Systeme mit fluidisiertem Bett, wie beispielsweise der Wurster-Prozeß-Beschichter, verwendet; Hall, H.S. & Pondell, R.E., "The Wurster Process" in Controlled Release Technoloaies: Methods, Theory & Applications, Vol II. A. Kydonieus, ed. CRC Press, Boca Raton, FL 1980, pp. 137-138. In der Beschichtungskammer mit fluidisiertem Bett sind die zu beschichtenden Feststoffe in einer Heißluftströmung suspendiert. Das Beschichtungsmaterial wird auf die suspendierten Feststoffe gesprüht, bis die gewünschte Schichtmenge aufgetragen ist. Die beschichtende Lösung wird langsam während einer Zeitspanne versprüht, so daß das Bett der fluidisierten Teilchen nicht naß und klebrig wird, was zu einer Agglomeration führen würde. Das Problem der Agglomeration wird noch schwerwiegender, wenn die Größe der Kernteilchen abnimmt, und ist speziell akut, wenn die Beschichtungsteilchen kleiner als etwa 300 um sind. Die Notwendigkeit, die Beschichtung langsam aufzutragen, bedeutet, daß jedes Teilchen seine Beschichtung in vielen zunehmenden Schritten empfängt, während sich die Teilchen durch das Bett aus einem Bereich nahe der Beschichtungsdüse bis zu einem entfernten Bereich und wieder zurück bewegen, wobei sich der Zyklus während des gesamten Prozesses fortsetzt.
Es wurden Bemühungen angestellt, das langsame, schrittweise zunehmende Beschichtungsverfahren durch Techniken zu ersetzen, die in einem einzigen schnellen Schritt ein beschichtetes Feststoffteilchen erzeugen können. Eine Technik, die verwendet wurde, besteht darin, das Kernmaterial in einer filmbildenden Lösung des Beschichtungsmaterials sprühzutrocknen. Die Verwendung üblicher sprühtrocknender Zerstäuber für den Prozeß macht die Verwendung sehr kleiner Kernteilchen notwendig [A. F. Asker and C. H. Becker, J. Pharm. Sci. 55(1), 90 (1966)]. Tatsächlich ist die Anwendung dieses Prozesses zum Beschichten von Feststoffteilchen so schwierig, daß die meisten Anwender stattdessen die Verwendung einer gemeinsamen Lösung von Kernmaterial und Beschichtungsmaterial gewählt haben [ibid.; H. Takenaka, Y. Kawashima und S-Y. Lin, J. Pharm. Sci. 69(12), 1388 (1980); Senatore, U.S. 3,521,370].
Obwohl diese Fluidbett-Beschichter und Sprühtrockner für viele Anwendungen effektiv sind, gibt es doch eine beständige Suche nach verbesserten Beschichtungsvorrichtungen.
Die Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Mischen und Versprühen einer Aufschlämmung gerichtet. Die Vorrichtung umfaßt eine Mischkammer und eine in der Kammer angeordnete Schneckeneinrichtung zum Mischen und zum Transportieren des Materials strömungsabwärts. Die Kammer hat einen ersten Einlaß zum Eingeben eines aus Teilchen bestehenden Feststoffs und einen zweiten Einlaß zum Eingeben einer Flüssigkeit. Eine Luft-Zerstäuberdüse zum Dispergieren des Feststoffs und der Flüssigkeit befindet sich in Strömungskommunikation mit der Kammer.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Mischen und Versprühen einer Aufschlämmung gerichtet. Das Verfahren umfaßt das Eingeben eines Feststoffs in Teilchenform in eine Mischkammer an einem ersten Punkt und das Vortreiben der Teilchenmasse strömungsabwärts. Eine Flüssigkeit wird in die Mischkammer eingeleitet, und zwar um einen ausreichenden Abstand strömungsunterhalb des ersten Punkts, um keine wesentliche Menge von Flüssigkeit oder Dampf hiervon zum ersten Punkt zurückgelangen zu lassen. Der Feststoff und die Flüssigkeit werden ausreichend gemischt, um im wesentlichen ohne Anwesenheit von Luft eine gleichmäßig dispergierte Aufschlämmung zu bilden, die gemischt und im wesentlichen ohne Anwesenheit von Luft strömungsabwärts zu einer Luft- Zerstäuberdüse getrieben wird, und die Aufschlämmung wird zerstäubt.
Weitere Eigenschaften und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den Ansprüchen und aus der anliegenden Zeichnung, die eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
Die Figur ist eine perspektivische Ansicht der Misch- und Sprühvorrichtung der Erfindung, teilweise aufgebrochen und teilweise gestrichelt eingezeichnet.
Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die Figur klarer verständlich. Ein geeigneter Antriebsmotor 3 liefert die Leistung für die Welle 6, um sie in einer vorgewählten Richtung 9 zu drehen. Die Welle ist typisch in einem Trägerblock angeordnet und getragen. Ein Teil der Welle 6 ist in einer Mischkainmer 18 eines Rohrs 21 angeordnet. Die Welle 6 ist in der Mischkammer 18 als schraubenartige schneckeneinrichtung (z. B. Schneckentrieb) oder Bohrschnecke 15 gebildet. Obwohl das Rohr 21 typischerweise zylindrisch ist, kann es auf Wunsch auch auseinanderlaufen oder zusammenlaufen. Die Schneckeneinrichtung 15 ist typischerweise auf Gleitkontakt an die Kammer 18 angepaßt (beispielsweise derart, daß nur ein ausreichender Abstand zur Ermöglichung der freien Drehung vorliegt), da dies das Mischen und den Transport durch die Kammer 18 erleichert. Die Mischkammer 18 hat ein strömungsoberes Ende 24 und ein strömungsunteres Ende 27, die die Richtung des Materialflusses bestimmen. Der vorgewählte Drehsinn 9 der Welle 6 ist so gewählt, daß die Schneckeneinrichtung 15 das in der Kammer 18 vorhandene Material strömungsabwärts transportiert. Die Schneckeneinrichtung 15 ist so gewählt, daß sie ein Gewinde 30 aufweist, welches in Verbindung mit dem vorgewählten Wellendrehsinn 9 das in der Mischkammer 18 vorhandene Material strömungsabwärts transportiert.
Die Mischkammer 18 hat einen ersten Einlaß 33, der bei den Anwendungen, für die die Erfindung speziell angepaßt ist, zur Zufügung einer Feststoff-Teilchenmasse verwendet wird. Der Einlaß hat typischerweise eine ausreichende Größe, um ein ungehindertes Beladen der Mischkammer 18 zu erleichtern. Strömungsunterhalb des ersten Einlasses 33 ist ein zweiter Einlaß 36 angeordnet. Bei den Anwendungen, für die diese Erfindung speziell angepaßt ist, wird der zweite Einlaß für die Zufügung einer Flüssigkeit in die Mischkammer 18 verwendet. Der Flüssigkeitseinlaß 36 ist strömungsunterhalb des Teilcheneinlasses 33 angeordnet, da eine andere Anordnung zu einem Rückfluß der Flüssigkeit und Verklumpen der Feststoffteilchen an ihrem jeweiligen Einlaß führen könnte. Dies wird aufgrund des Druckabfalls in der Flußrichtung strömungsabwärts angenommen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung strömungsabwärts vom ersten Einlaß im wesentlichen luftdicht, da dies die Flüssigkeit und die Aufschlämmung am Zusammenklumpen hindert. Es wird insbesondere bevorzugt, daß die gesamte Vorrichtung im wesentlichen luftdicht ist, obwohl die Effektivität der Vorrichtung dadurch, daß eine gewisse Menge Luft mit den Feststoffteilchen durch den ersten Einlaß eingeleitet wird, nicht wesentlich vermindert wird. Eine Pumpe 39 und eine Zufuhrleitung 42 können vorteilhafterweise zum Eingeben der Flüssigkeiten verwendet werden, insbesondere für viskose Flüssigkeiten. Für luftempfindliche Flüssigkeiten werden eine im wesentlichen luftfreie Einleitungspumpe und Leitung bevorzugt.
Vorzugsweise haben der erste Einlaß 33 und der zweite Einlaß 36 einen gegenseitigen Abstand, da dies das Verklumpen oder Zusammenballen reduziert. Vorzugsweise weist der zweite Einlaß 36 einen dafür ausreichenden Abstand auf, daß keine wesentliche Flüssigkeitsmenge zum ersten Einlaß 33 rückwärts fließt. Ein trennender Abstand 45, der größer ist als zwei Gänge der Schnecke 30, trägt dazu bei, das Klumpen zu reduzieren, und zwar speziell, wenn die viskosen luftempfindlichen Flüssigkeiten, die nachfolgend beschrieben werden, verwendet werden. Es wird angenommen, daß dieser Trennabstand 45 die Flüssigkeit daran hindert, einen festen Film (aufgrund des Vorhandenseins irgendwelcher Luft, beispielsweise der mit dem Feststoff eingeführten Luft) zu bilden, da der Dampf der Flüssigkeit das Trocknen des Films verhindert.
Die Schneckeneinrichtung 15 endet am strömungsunteren Ende 27 der Mischkammer. Vorzugsweise genügt abstandsmäßig eine Mischstrecke 48 zwischen dem ersten Einlaß 36 und dem strömungsunteren Ende 27 der Mischkammer zur Schaffung einer guten Vermischung der beiden Komponentensysteme, was in einer im wesentlichen gleichmäßig verteilten Aufschlämmung resultiert. Diese Strecke mißt typischerweise wenigstens zwei Gänge der schneckeneinrichtung 30.
Die Mischkammer 18 befindet sich in strömungskommunikation mit einer Düse 51 am strömungsunteren Ende 27. Der Abstand 57 zwischen dem strömungsunteren Ende 27 der Mischkammer und dem Düsenausgang 60 ist für die im folgenden beschriebenen Anwendungen vorzugsweise kurz. Beim Durchlauf der Strecke des Abstands 57 findet keine aktive Vermischung der Aufschlämmung statt, so daß ein Setzen der Teilchen stattfinden kann. Außerdem fließen die unten beschriebenen Aufschlämmungen nur schwer und die Abwärtsströmung kann behindert sein, da dieser tote Raum die Schneckentransporteinrichtung 15 nicht mehr enthält. Der Abstand 57 ist deshalb vorzugsweise ausreichend kurz, um eine Verstopfung an der Düse zu verhindern. Typischerweise ist dies weniger als etwa das Zweifache des Durchmessers der Mischkammer.
Typischerweise wird eine externe Luft-Zerstäubungsmischdüse 51 verwendet, da interne Mischdüsen zu einem Verstopfen führen können, insbesondere bei solchen Flüssigkeiten, die dicker werden, wenn sie der Luft ausgesetzt sind. Allgemein erleichtern ein gerader ungehinderter Strömungsweg und eine gleichmäßig konvergierende Düse den Transport der Aufschlämmung und deren Dispersion vom Düsenausgang 60. Vorzugsweise kann eine beliebige Zerstäubungsdüse verwendet werden, die die Aufschlämmung in Tröpfchen aufbricht, deren Größe etwa gleich der Größe der (gemischten) Feststoffteilchen ist. Düsen mit geschlitzter öffnung können verwendet werden, um den Durchsatz zu erhöhen. Vorzugsweise hat die kürzere Dimension des Schlitzes eine derartige Abmessung, daß der Flüssigkeitsstrom in Tröpfchen von angenähert der Größe der Feststoffteilchen aufbricht. Insbesondere wird bevorzugt, daß die Querschnittsfläche des Schlitzes angenähert äquivalent der Querschnittsfläche des zylindrischen Düsenteils ist.
Diese Misch- und Sprühvorrichtungen können mit Vorteil mit einer Vielzahl von Zweikomponentensystemen, die fließbar sind, verwendet werden. Diese Systeme umfassen Flüssig-Flüssig, Flüssig-Fest und Gas-Flüssig. Diese Vorrichtungen sind speziell vorteilhaft, wenn sie mit Flüssig-Fest-Systemen wie in der pharmazeutischen Industrie verwendeten Arzneiabgabesystemen gebraucht werden.
Obwohl beliebige Feststoffteilchen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können, werden in der Vorrichtung vorteilhafterweise solche krümeligen Teilchen verarbeitet, die eine Größe bis zu etwa 2 mm haben. Von spezieller Wichtigkeit sind krümelige Feststoffteilchen mit einer Größe von etwa 2 mm bis etwa 100 um, da diese mit anderen Sprühvorrichtungen nicht wirksam dispergiert werden.
Darüber hinaus ist die Vorrichtung von besonderer Nützlichkeit, wenn sie mit Feststoffen gebraucht wird, die in einer Flüssigkeit (wie den nachfolgend beschriebenen Flüssigkeiten), die als Teil oder als Gesamtes eines Feststoff-Flüssigkeits-Systems gebraucht wird, ganz oder teilweise löslich ist. Die Vorrichtung kann diese Phasen mischen und die Aufschlämmungen vor der Auflösung des Feststoffs durch das Lösungsmittel versprühen.
Für den Feststoff kann irgendeine Zusammensetzung verwendet werden, einschließlich pharmazeutischer Zusammensetzungen wie Non-Parails, durch Mahlen oder durch Extrusion/Sphäronisation hergestellte Teilchen, Mittel gegen Infekte, Mittel gegen Entzündungen, Analgetika, usw.
Mit dieser Vorrichtung können irgendwelche Flüssigkeiten verwendet werden, einschließlich solcher, die in der pharmazeutischen Industrie nützlich sind. Auch sind Kombinationen von Flüssigkeiten verwendbar. Von besonderer Wichtigkeit sind Hochviskose-Flüssigkeiten von etwa 300 cps bis etwa 1000 cps und darüber, da es schwierig ist, diese zu versprühen, speziell in Kombination mit den oben beschriebenen Feststoffen. Von besonderer Bedeutung sind Lösungen von Polymeren in flüchtigen Lösungsmitteln, da ein Verdampfen des Lösungsmittels zu einem Verstopfen der Düse führen kann.
Beispiele umfassen Lösungen von Celluloseestern, wie etwa Celluloseazetat, Celluloseazetatbutyrat, Celluloseazetatproprionat, Celluloseazetphthalat oder Nitrocellulose; oder Celluloseether wie Ethylcellulose in Lösungsmitteln wie Aceton, Methylethylketon oder Methylenchlorid und in Mischungen dieser Lösungsmittel mit Nicht- Lösungsmitteln wie Ethanol, Propanol, Butanol, Glycerin oder Wasser. Weiterhin nützlich sind Lösungen solcher Polymere wie Poly(Vinyl-Alkohol) und Poly(Ethylen-Co-Vinylalkohol) in Lösungsmitteln wie Wasser oder Wasser-Alkohol-Gemischen. Andere Beispiele umfassen Polyurethan in Dimethylformamid (DMF), Poly(Vinylidenflucrid) in Dimetylformamid, Polysulfon in DMF, Poly(Methylmethacrylat) mit Poly(Ethylenglykol) in Aceton und Polyamid in Wasser- Ethanol-Gemisch.
Obwohl jede funktionierende Kombination der speziellen Zusammensetzungen und Phasen verwendet werden kann, ist die Vorrichtung speziell auf das Mischen und Sprühbeschichten von Zweikomponentensystemen angepaßt, etwa solchen, wie sie in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0357396 mit dem Titel "The Use of Asymmetric Membranes in Delivery Devices" beschrieben sind, deren Offenbarungsgehalt hier durch diese Bezugnahme als vorliegende Offenbarung beansprucht wird.
Der Vorgang, durch den die Membran gebildet wird, ist ein Phaseninversionsprozeß (R. E. Kesting, "Synthetic Polymeric Membranes", Wiley-Interscience, 2nd Ed., 1985). In diesem Prozeß wird eine Polymerenlösung induziert, um in besonderer Weise eine Phasentrennung durchzumachen, was zum Ergebnis einer strukturierten, kontinuierlichen Polymerphase führt. Bei der Herstellung dieser asymmetrischen Membranen kann der Prozeß ein Naßprozeß oder ein Trockenprozeß sein.
Der Trockenprozeß schafft eine asymmetrische Membran und verwendet ein Lösungsmittelsystem für das Polymer und eine porenbildende Substanz, die für das Polymer kein Lösungsmittel ist. Der Gegenstand wird mit einer Lösung von Polymer und porenbildender Substanz beschichtet. Beim Trockenprozeß kann das Lösungsmittel jedoch vollständig verdampfen. Die erfolgreiche Bildung einer asymmetrischen Membran unter Verwendung des Trockenprozesses erfordert, daß das Lösungsmittel oder die Lösungsmittel schneller als die porenbildende Substanz verdampft bzw. verdampfen. Zusätzlich darf die porenbildende Substanz für das Polymer kein Lösungsmittel sein.
Lösungen von Polymeren in flüchtigen Lösungsmittelgemischen, die sich zur Herstellung von asymmetrischen Membranen durch den Trockenprozeß eignen, müssen notwendigerweise für eine Ausfällung des Polymers bei auch nur leichter Verdampfung des Lösungsmittels geeignet sein. Insofern wird vorzugsweise die Polymerenlösung geschlossen gehalten (beispielsweise nicht mit Luftzugang) bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Membran bilden soll.
Wie in der oben genannten Patentanmeldung und im vorhergehenden Absatz beschrieben ist, werden also Kombinationen von krümeligen Teilchen bis zu 2 mm und vorzugsweise von etwa 0,2 mm bis etwa 2 mm und Lösungen von Polymeren in flüchtigen Lösungsmitteln mit Viskositäten bis zu 1000 cps und darüber, vorzugsweise etwa 300 cps bis etwa 1000 cps und darüber, gemischt und unter Verwendung des oben beschriebenen Phaseninversionsprozesses versprüht, wodurch gleichmäßig überzogene Teilchen entstehen.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß typische Zerstäuber für die Versprühtrocknung, wie sie im Stand der Technik beschrieben sind, mit den oben beschriebenen Flüssigkeits-Feststoff-Systemen nicht gut arbeiten. Derzeit in der Technik verwendete Zerstäuber sind typischerweise Düsenzerstäuber oder Zentrifugalzerstäuber. Beide Typen, wie sie gegenwärtig gebaut werden, sind kaum an das Versprühen einer Aufschlämmung fester Teilchen in einer viskosen Flüssigkeit angepaßt. Die meisten Konstruktionen umfassen einen langen und gewundenen Weg für die zu versprühende Flüssigkeit, was dazu führt, daß sich die Feststoffteilchen setzen und der Flüssigkeitsweg blockiert wird. Viele Konstruktionen, speziell Zentrifugalzerstäuber, ermöglichen auch einen ausführlichen Kontakt zwischen der Trocknungsatmosphäre und der Flüssigkeitszuführung vor der Versprühung, was ebenfalls zu einer schnellen Verstopfung der Anlage führt. Es wird angenommen, daß verschiedene Eigenschaften der Bestandteile diese Probleme bewirken. Beim vorliegenden Gerät wird die Flüssigkeit im wesentlichen frei von einer Luftberührung gehalten. Insbesondere verhilft (wie oben beschrieben) dann, wenn die Eingänge getrennt sind, ein Abstecher von Lösungsmitteldampf strömungsoberhalb des Flüssigkeitseinlasses dazu, daß das Trocknen jeglicher Polymerenlösung, die in Kontakt mit mit den Feststoffteilchen eingeführter Luft kommt, verhindert wird.
Außerdem sind bei üblichen Sprütrocknungsanlagen der Feststoff und die Flüssigkeit für lange Zeitspannen in Kontakt miteinander. Dies kann dazu führen, daß der Feststoff durch die Lösungsmittelkomponente der Flüssigkeit aufgelöst wird. Im Gegensatz hierzu minimalisiert die vorliegende Vorrichtung die Kontaktzeit zwischen Feststoff und Flüssigkeit, so daß dieses Problem reduziert wird. Schließlich reduziert die hohe Viskosität der Polymerenlösung typischerweise die Wirksamkeit üblicher Zerstäuber, während das Schnecken-Transportsystem im Rahmen der Erfindung Flüssigkeiten hoher Viskosität gut transportiert.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die in Teilchen vorliegenden Feststoffe durch den Einlaß 33 an die Mischkammer 18 geliefert, wo die Schneckeneinrichtung 15 sie kontaktiert und die Teilchen strömungsabwärts treibt. Typischerweise beträgt die Transportrate etwa 0,01 kg/h bis etwa 3,0 kg/h. Strömungsunterhalb wird der Flüssigkeitsstrom durch den Einlaß 36 eingespeist, der vorzugsweise vom ersten Einlaß 33 wie beschrieben einen Abstand einhält. Das Zweikomponentensystem wird in der Mischkammer 18 durch die Schneckeneinrichtung 19 zu einer Aufschlämmung gemischt und strömungsabwärts zur Düse transportiert. Wie beschrieben, ist die Mischstrecke (beispielsweise Zeit) vorzugsweise ausreichend lang, um eine gleichförmig dispergierte Aufschlämmung zu ergeben, und doch nicht so lang, daß der Feststoff durch irgendwelche Lösungsmittelbestandteile der Flüssigkeit gelöst wird. Zusätzlich ist der tote Raum oder der Abstand zwischen dem Ende der Mischkammer 18 und dem Düsenausgang 60 vorzugsweise kurz, um ein Zusammenballen (da dort wenig Mischung stattfindet) und weiteres Auflösen des Feststoffs zu vermeiden. Nach dem Verlassen des Düsenausgangs 60 wird der Aufschlämmungsstrom durch Luftströme zerstäubt, die aus den Luftauslässen der externen Misch-Luft-Zerstäubungs-Düse 51 austreten. Typischerweise betragen die Aufschlämmungsströme für Düsenausgangsdurchmesser von 0,1" bis 0,15" (2,5 bis 3,8 mm) etwa 0,01 kg/h bis 8 kg/h. Aufschlämmungsströme von etwa 1 kg/h bis etwa 8 kg/h für einen Düsenausgangsdurchmesser von etwa 0,125" (3,2 mm) können da erreicht werden, wo andere Sprühsysteme versagen. Typische Schneckendrehzahlen sind etwa 50 rpm bis etwa 500 rpm, wenngleich die Drehzahl von etwa 10 rpm bis etwa 1000 rpm variieren kann.
Die Erfindung schafft ein schnelles und wirksames Vermischen fester Teilchen mit einer viskosen Flüssigkeit und transportiert die resultierende Aufschlämmung zu einer Düse mit minimalem Verstopfen und minimaler Verweilzeit in der Vorrichtung. Außerdem minimalisiert sie den Kontakt der Flüssigkeit mit der umgebenden Atmosphäre vor dem Versprühen, wodurch unerwünschte Effekte wie ein vorzeitiges Trocknen, Oxidation, Polymerisation, Degradierung usw. reduziert werden. Die erzwungene Vorschubwirkung der Schnecke transportiert die Feststoffteilchen und die Aufschlämmung wirksamer als andere Düsenzuführeinrichtungen, die nur auf pneumatischem Transport beruhen. Es ist zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf die speziellen gezeigten und hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß verschiedentliche Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Sinn und Bereich dieses neuen Konzeptes, wie es durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Vorrichtung, die speziell zum Mischen und Versprühen einer Aufschlämmung ausgestaltet ist, mit

a) einer Mischkammer (18) mit einem strömungsoberen Ende (24) und einem strömungsunteren Ende (27);

b) einer innerhalb der Kammer (18) angeordneten Schneckeneinrichtung (15) zum Mischen und Strömungsabwärtstransportieren von Material;

c) wobei die Kammer (18) einen ersten Einlaß (33) zum Einführen eines aus Feststoffteilchen bestehenden Feststoffs aufweist;

d) wobei die Kammer einen zweiten Einlaß (36) zum Einführen einer Flüssigkeit aufweist;

e) wobei sich der erste Einlaß (33) strömungsoberhalb des zweiten Einlasses (36) befindet; und

f) einer am strömungsunteren Ende der Mischkammer angeordneten Luftzerstäuberdüse (51) in Strömungskommunikation mit der Kammer (18).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Einlaß (33) vom zweiten Einlaß (36) durch einen ausreichenden Abstand getrennt ist, um zu erreichen, daß im wesentlichen keine Flüssigkeit zum ersten Einlaß rückwärts fließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schneckeneinrichtung (15) vom zweiten Einlaß (36) strömungsabwärts verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schneckeneinrichtung (15) unmittelbar an die Luftzerstäuberdüse (51) angrenzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kammer (18) strömungsunterhalb der ersten Düse (51) im wesentlichen luftdicht ist.

6. Verfahren zum Mischen und Versprühen einer Aufschlämmung, umfassend:

a) Einführen eines Feststoffs in Teilchenform in eine Mischkammer (18), die ein strömungsoberes Ende (24) und ein strömungsunteres Ende (27) aufweist, an einem ersten gegebenen Punkt;

b) Vorwärtstreiben des Feststoffs in Teilchenform strömungsabwärts;

c) Einführen einer Flüssigkeit in die Mischkammer (18) um einen ausreichenden Abstand strömungsunterhalb vom ersten Punkt derart, daß im wesentlichen keine Flüssigkeit zum ersten Punkt rückwärts fließt;

d) ausreichendes Mischen der Flüssigkeit und des Feststoffs in Teilchenform zur Bildung einer gleichförmig dispergierten Aufschlämmmung im wesentlichen ohne Luftzutritt;

e) Mischen und strömungsabwärts Vorwärtstreiben der Aufschlämmung zu einer Luftzerstäuberdüse (51) im wesentlichen ohne Luftzutritt; und

f) Zerstäuben der Aufschlämmung.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der in Teilchenform vorliegende Feststoff eine krümelige Teilchenmasse mit einer Teilchengröße von etwa 0,2 mm bis etwa 2 mm ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Flüssigkeit ein flüchtiges Lösungsmittel ist, das ein aufgelöstes Polymer enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Aufschlämmung eine Viskosität von etwa 300 cps bis etwa 1000 cps hat.

10. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Aufschlämmung mit einer Rate von etwa 0,01 kg/h bis etwa 10 kg/h versprüht wird.