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Title:
CRYSTALLINE SUBSTANCES DRYING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/034239
Kind Code:
A1
Abstract:
A device is disclosed for drying solutions of substances. Drying is performed by means of microwave radiation. Agitators R 1 and R 2 in the drying chambers TK 1 and TK 2 also aid the drying process. The energy from a generator G reaches each of the drying chambers TK 1 and TK 2 through a microwave coupler 1 subdivided by a parting surface into a front and a rear part. A control unit S regulates both the amount of energy supplied and the speed of rotation of the agitators.

Inventors:
SCHMELTER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/001726
Publication Date:
October 31, 1996
Filing Date:
April 25, 1996
Export Citation:
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Assignee:
SCHERING AG (DE)
SCHMELTER WOLFGANG (DE)
International Classes:
B01F7/16; B01F15/06; B01J19/12; C13B25/00; F26B3/347; F26B11/14; H05B6/70; H05B6/74; H05B6/80; (IPC1-7): F26B3/347; H05B6/70; F26B11/14
Domestic Patent References:
WO1982001062A11982-04-01
Foreign References:
EP0312741A21989-04-26
FR2500218A11982-08-20
EP0420499A21991-04-03
EP0437267A11991-07-17
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Claims:
9604239 15Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen und / oder (vi) Kolloiden wobei die Vorrichtung mindestens eine im wesentlichen zylindrische oder prismenförmige Trockenkammer (TK 1 und TK 2) umfaßt, in der ein Rührwerk angeordnet ist, dabei umfaßt die Vorrichtung mindestens einen Mikrowelleneinkoppler (D, (a) der Mikrowelleneinkoppler ist mit der Trockenkammer (TK1 oder TK2) verbunden; (b) in dem Mikrowelleneinkoppler ist eine Trennfläche (2) angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse L des Mikrowelleneinkoppler ausgerichtet ist; (c) der Mikrowelleneinkoppler ist konisch ausgestaltet, wobei die Konusöffnung mit dem größeren Querschnitt zur Trockenkammer weist ; und (d) der Mikrowelleneinkoppler weist folgende Proportionen auf: 1 ,4 < L1 / D2 < 9,0 und 2,0 < L1 / L2 < 7,0; dabei werden die Werte L1 , L2, D1 und D2 wie folgt charakterisiert: L1 = a « λ / 2 a = 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 oder 14; L1 = Teillänge der Längsachse L, welche von der Trennfläche (2) in Richtung weg von der Trockenkammer (TK1 oder TK2) weist, L2 = Teillänge der Längsachse L, welche von der Trennfläche (2) hin zur Trockenkammer (TK1 oder TK2) weist, D.
2. = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers (1 ) auf Höhe der Trennfläche (2), und D1 = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers (1) auf Höhe der Öffnung zur Trockenkammer ((TK1 oder TK2).
3. 2 Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei das Material der Trennfläche (2) einen minimalen Absorbtionskoeffizienten aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Rest feuchte Zucker umfassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Zucker ein Monosaccharid ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Restfeuchte ein Kontrastmittel umfassen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Rest feuchte ein UltraschallKontrastmittel umfassen.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Rührer (R 1) eine Rührwelle (8) umfaßt, an der mindestens ein L förmiges Rührblatt (3) befestigt ist; wobei das Rύhrblatt (3) durch folgende Proportionen und Dimensionen charakterisiert ist: (0,9 < B1 < 1 ^3) • π • (TK1 ) exp (1/2) 1 ,5 < B2 / B1 < 2,5 (0,65 < B3 < 1 ,35) « λ / 2; dabei sind die Werte B1 , B2 und B3 wie folgt charakterisiert: B1 = die Breite des langen Schenkels des Rührblattes (3); B2 = die Länge des kurzen Schenkels einschließlich der Breite des langen Schenkels, und B3 = die Breite des kurzen Schenkels des Rύhrblattes (3), die Rührblätter (3) weisen Winkel zur Rotationsebene auf, dabei ist der Querschnitt der Rührblätter (3) dreiecksförmig und besitzt eine Rührblattunterfläche (5), eine Rührblattrückfläche (7) und eine Rührblattoberfläche (6), dabei weist die Rührblattrückfläche (7) in Richtung des kurzen Schenkels, wobei die Winkel durch folgende Werte charakterisiert sind: αWinkel zwischen Rührblattrückfläche und Rotationsachse hat den Wert 5° bis 15°; ßWinkel zwischen Rührblattunterfläche und Rotationsebene hat den Wert 2° bis 10°; und γWinkel zwischen Rührblattoberfläche und Rotationsebene hat den Wert 25° bis 40°.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der in die Trockenkammer (TK2) hineinragende Rührer (R2) mindestens ein Rührblatt (3) aufweist und zusätzlich ein oder mehrere übereinander versetzt angebrachte Auflockerungs¬ rührblätter (4), die im Abstand (A| ... An) von der unteren Rotationsebene des Rührers (R2) angeordnet sind und die Schenkelbreite (B4) aufweisen und dabei folgende Proportionen und Dimensionen umfassen: B4 = 0,3 • B 1 bis 0,8 • B 1 A] An = 60 mm bis 100 mm.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Auflockerungsrύhrblätter (4) Winkel zur Rotationsebene aufweisen; wobei der Querschnitt der Auflockerungsrührblätter (4) trapezförmig ist und wobei der Querschnitt der Auflockerungsrührblätter (4) durch die Winkel mit folgenden Werten bestimmt wird : εWinkel zwischen der Rύhrblattunterseite und der Rotationsebene hat den Wert 5° bis 15°; φWinkel zwischen der abgeschrägten Rührblattoberseite und der Rotationsebene hat den Wert 20° bis 45°; und δWinkel zwischen Rύhrblattrückseite und Rotationsachse hat den Wert 5° bis 15°.
11. Verfahren zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen und / oder (vi) Kolloiden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: aa) Herstellung der Lösung, bb) gegebenenfalls Filtration, cc) Mikrowellentrocknung mittels einer Vorrichtung zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen oder (vi) Kolloiden, wobei die Vorrichtung mindestens eine im wesentlichen zylindrische oder prismenförmige Trockenkammer (TK 1 und TK 2) umfaßt, in der ein Rührwerk angeordnet ist, dabei umfaßt die Vorrichtung mindestens einen Mikrowelleneinkoppler 0) (a) der Mikrowelleneinkoppler ist mit der Trockenkammer (TK1 oder TK2) verbunden; (b) in dem Mikrowelleneinkoppler ist eine Trennfläche (2) angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse L des Mikrowelleneinkoppler ausgerichtet ist; (c) der Mikrowelleneinkoppler ist konisch ausgestaltet, wobei die Konusöffnung mit dem größeren Querschnitt zur Trockenkammer weist ; und (d) der Mikrowelleneinkoppler weist folgende Proportionen auf: 1 ,4 < L1 / D2 < 9,0 und 2,0 < L1 / L2 < 7,0; dabei werden die Werte L1 , L2, D1 und D2 wie folgt charakterisiert: L1 = a » λ / 2 a = 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 oder 14; L1 = Teilläπge der Längsachse L, welche von der Treπnfläche (2) in Richtung weg von der Trockenkammer (TK1 oder TK2) weist, L2 = Teillänge der Längsachse L, welche von der Trennfläche (2) hin zur Trockenkammer (TK1 oder TK2) weist, D2 = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers (1 ) auf Höhe der Trenπf lache (2), und D1 = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers (1 ) auf Höhe der Öffnung zur Trockenkammer ((TK1 oder TK2). d) Endtrocknung und e) Zerkleinerung.
12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Material der Trennfläche (2) einen minimalen Absorbtionskoeffizienten aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Rest¬ feuchte Zucker umfassen.
14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Zucker ein Moπosaccharid ist.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 10 bis 13, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Restfeuchte ein Kontrastmittel umfassen.
16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Rest¬ feuchte ein UltraschallKontrastmittel umfassen.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 10 bis 15, wobei der Rührer (R 1 ) eine Rührwelle (8) umfaßt, an der mindestens ein L förmiges Rührblatt (3) befestigt ist; wobei das Rührblatt (3) durch folgende Proportionen und Dimensionen charakterisiert ist: (0,9 < B1 < 1 ,3) • π • (TK1 ) exp (1/2) 1 ,5 < B2 / B1 < 2,5 (0,65 < B3 < 1 ,35) • λ / 2; dabei sind die Werte B1 , B2 und B3 wie folgt charakterisiert: B1 = die Breite des langen Schenkels des Rührblattes (3) ; B2 = die Länge des kurzen Schenkels einschließlich der Breite des langen Schenkels, und B3 = die Breite des kurzen Schenkels des Rührblattes (3), ie Rührblätter (3) weisen Winkel zur Rotationsebene auf, dabei ist der Querschnitt der Rührblätter (3) dreiecksförmig und besitzt eine Rührblattunterfläche (5), eine Rührblattrückfläche (7) und eine Rührblattoberfläche (6), dabei weist die Rührblattrückfläche (7) in Richtung des kurzen Schenkels, wobei die Winkel durch folgende Werte charakterisiert sind αWinkel zwischen Rührblattrückfläche und Rotationsachse hat den ßWinkel zwischen Rührblattunterfläche und Rotationsebene hat den Wert 2° bis 10°; und γWinkel zwischen Rύhrblattoberfläche und Rotationsebene hat den .
18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der in die Trockenkammer (TK2) hineinragende Rührer (R2) mindestens ein Rύhrblatt (3) aufweist und zusätzlich ein oder mehrere übereinander versetzt angebrachte Auflockerungs¬ rύhrblätter (4), die im Abstand (A| ... An) von der unteren Rotationsebene des Rύhrers (R2) angeordnet sind und die Schenkelbreite (B4) aufweisen und dabei folgende Proportionen und Dimensionen umfassen:.
19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Auflockerungsrührblätter (4) Winkel zur Rotationsebene aufweisen, wobei der Querschnitt der Auflockerungsrύhrblätter (4) trapezförmig ist und wobei der Querschnitt der Auflockeruπgsrύhrblätter (4) durch die Winkel mit folgenden Werten bestimmt wird εWinkel zwischen der Rührblattunterseite und der Rotationsebene hat φWinkel zwischen der abgeschrägten Rύhrblattoberseite und der Rotationsebene hat den Wert 20° bis 45°, und δWinkel zwischen Rührblattrückseite und Rotationsachse hat den Wert 5° bis 15°.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18 zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen oder (vi) Kolloiden wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: a) Herstellung der Lösung, b) gegebenenfalls Filtration, c) Mikrowellentrocknung mittels der Vorrichtung, d) Endtrocknung, e) Zerkleinerung und f) Agglomeration.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, wobei die stoffliche Lösung ein UltraschallKontrastmittel enthält.
22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das UltraschallKontrastmittel Monosaccharide umfaßt.
Description:
Vorrichtung zum Trocknen von kristallinen

Substanzen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trocknung von stofflichen Lösungen, von kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, auch von Feststoffen mit Restfeuchte, Suspensionen, Emulsionen und/oder Kolloiden. Die Trocknung erfolgt mit Hilfe von Mikrowellen und einem mechanischem Rührwerk. Weiterhin umfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von zuckerhaltigen Ultraschall-Kontrastmitteln unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Anmeldung beansprucht die deutsche Priorität vom 26.04.1995 mit dem amtlichen Aktenzeichen 195 16 254.

Für die Trocknung von Lösungen, insbesondere von Zuckerlösungen, sind verschiedene verfahrenstechnische Vorgehensweisen bekannt. Die wesentlichen Verfahrensschritte dieser technischen Systeme werden durch Trockner, Mühlen und Rührwerke bestimmt. Dabei werden die Lösungen temperiert, die Flüssigkeit wird ausgetrieben und die Feststoffe werden mechanisch aufbereitet. Der Trocknungsfortschritt wird bei diesem Verfahren nicht ermittelt, sondern die Leistung der Mikrowellenergie wird durch die Oberflächentemperatur geregelt. Zentrales Element derartiger Mikrowellentrockner sind Sender, Leiter und Wärmekammer. Aus der Publikation von Erich Pehl, Mikrowellentechnik, Wellenleitungen und Leitungsbausteine; Band 1 , S. 173; Heidelberg, sind Berechnungsgrundlagen für Antennen, d.h. Sendern, bekannt, über welche die Länge L1 für einen konischen Taper eines Rundrohrleiters nach der Beziehung L1 = n • λ /2 (n = ganzzahlig mit L1 » λ) berechnet werden kann. Für die Übergänge von Rechteckhohlleitern auf Rundhohlleiter bzw. konische Taper von Rundhohlleitern werden Transformationsglieder empfohlen. Dieses wird in den Publikationen Meinke Gundlach; Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, vierte Auflage, Band 2, S. 40 ff, Berlin, Heidelberg New York Tokyo, 1986 und H. Pύchner, Wärme durch Mikrowellen, Grundlagen, Bauelemente, Schaltungstechnik, Philips Technische Bibliothek 1964 beschrieben.

Die Temperierung erfolgt hierbei durch Zuführung von Wärmeenergie mit Hilfe von Mikrowellenstrahlung von 0,5-15 GHz vorzugsweise 0,91 5 und 2,45 GHz Bei diesen konstruktiven Lösungen tritt der Nachteil auf, daß es in den

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Applikatoren zu örtlichen Überhitzungen kommt. Dadurch werden die zu trocknenden Produkte thermisch teilweise zersetzt. Diese Überhitzungen treten besonders im Bereich der Produktansammlungen an Spritzern des Gutes auf leitenden und nichtleitenden Oberflächen an den Innenflächen des Applikators auf.

Es stellt sich somit die Aufgabe, kristalline Substanzen, die gelöst vorliegen oder eine Restfeuchte aufweisen, zu trocknen, ohne daß örtliche Überhitzungen auftreten und somit das Produkt zerstört wird. Insbesondere sollen wechselnde Stoffeigenschaften und variierende Diffusionseigenschaften kein Problem bei der Trocknung darstellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen und / oder (vi) Kolloiden, wobei die Vorrichtung mindestens eine, vorzugsweise evakuierbare und temperierbare, im wesentlichen zylindrische oder prismenförmige Trockenkammer (TK 1 und TK 2) umfaßt, in der ein Rührwerk angeordnet ist, dabei umfaßt die Vorrichtung mindestens einen Mikrowelleneinkoppler (1 ),

(a) der Mikrowelleneinkoppler ist mit der Trockenkammer (TK1 oder TK2) verbunden;

(b) in dem Mikrowelleneinkoppler ist eine Trennfläche (2) angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse L des Mikrowelleneinkoppler ausgerichtet ist;

(c) der Mikrowelleneinkoppler ist konisch ausgestaltet, wobei die Konusöffnung mit dem größeren Querschnitt zur Trockenkammer weist ; und (d) der Mikrowelleneinkoppler weist folgende Proportionen auf:

1 ,4 < L1 / D2 < 9,0 und

2,0 < L1 / L2 < 7,0; dabei werden die Werte L1 , L2, D1 und D2 wie folgt charakterisiert: L1 = a • λ / 2 a = 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 oder 14; L1 = Teillänge der Längsachse L, welche von der Treπnfläche (2) in Richtung weg von der Trockenkammer (TK1 oder TK2) weist,

L2 = Teillänge der Längsachse L, welche von der Trennfläche (2) hin zur Trockenkammer (TK1 oder TK2) weist, und

D2 = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers (1 ) auf Höhe der Trennfläche (2), und D1 = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers (1) auf Höhe der Öffnung zur Trockenkammer ((TK1 oder TK2).

Die Vorrichtung umfaßt bevorzugt mehrere Trockenkammern, am meisten bevorzugt zwei Trockenkammern. Mit jeder Trockenkammer ist mindestens ein Mikrowelleneinkoppler verbunden. Bevorzugt sind pro Trockenkammer mehrere Mikrowelleneinkoppler. Darüber hinaus besitzt die Trockenkammer mindestens ein Rührsystem. Die Mikrowelleneinkoppler und die Rührsysteme sind durch bekannte Steuereinheiten steuerbar. Die Mikrowelleneinkoppler (Taper) sind konusförmig aufgebaut, wobei der größere Querschnitt zu der Trockenkammer weist und der kleinere Querschnitt mit dem Generator verbunden ist. Zwischen beiden Konusöffnungen ist eine Trennfläche angeordnet, deren Lage sich nach den zuvor genannten Proportionen und Dimensionen bestimmt. Der Durchmesser der Trennfläche sollte nicht kleiner als 120 mm sein. Der Abstand zwischen der großen Konusöffnung und der Trennfläche sollte mindestens 100 mm betragen. Dabei weist die Oberfläche der Trennfläche einen minimalen Absorbtionskoeffizienten auf, so daß die Spritzer der Lösungen sich nicht an der Oberfläche ausbreiten.

Üblicherweise umfaßt die Mikrowellentrocknung auch ein Rührverfahren. Hier kann auf bekannte Rührwerke zurückgegriffen werden.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der das Material der Trennfläche einen minimalen Absorbtionskoeffizienten aufweist. Hierdurch lassen sich lokale thermische Erhitzungen erfolgreich vermeiden. Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei der die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen und / oder (vi) Kolloiden Zucker umfassen. Mehr bevorzugt sind Monosaccharide. Noch mehr bevorzugt sind stoffliche Lösungen, kristalline Substanzen mit Restfeuchte oder Feststoffe mit Restfeuchte, die ein Kontrastmittel umfassen. Am meisten bevorzugt ist ein Ultraschall-Kontrastmittel. Solche Ultraschall-Kontrastmittel sind in den europäischen Publikationen EP-A 0 052 575 (Anmeldetag 17.1 1 .81 ) und EP-A 0 365 467 (Anmeldetag 6.4.89) beschrieben. In diesen Publikationen sind ebenfalls die Herstellungsverfahren ausführlich dargelegt.

Mehr bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der Rührer (R 1 ) eine Rührwelle umfaßt, an der mindestens ein L-förmiges Rύhrblatt befestigt ist; wobei das Rührblatt durch folgende Proportionen und Dimensionen charakterisiert ist:

(0,9 < B1 < 1 ,3) • π • (TK1 ) exp (-1/2) 1 ,5 < B2 / B1 < 2,5 (0,65 < B3 < 1 ,35) • λ / 2; dabei sind die Werte B1 , B2 und B3 wie folgt charakterisiert:

B1 = die Breite des langen Schenkels des Rührblattes (3); B2 = die Länge des kurzen Schenkels einschließlich der Breite des langen Schenkels, und

B3 = die Breite des kurzen Schenkels des Rührblattes (3),

die Rührblätterweisen Winkel zur Rotationsebene auf, dabei ist der Querschnitt der Rührblätter dreiecksförmig und besitzt eine Rύhrblattunterfläche, eine Rührblattrückfläche und eine Rύhrblattoberfläche, dabei weist die Rührblattrückfläche in Richtung des kurzen Schenkels, wobei die Winkel durch folgende Werte charakterisiert sind:

α-Winkel zwischen Rührblattrückfläche und Rotationsachse hat den

Wert 5° bis 15°; ß-Winkel zwischen Rührblattunterfläche und Rotationsebene hat den Wert 2° bis 10°; und γ-Winkel zwischen Rύhrblattoberfläche und Rotationsebene hat den

Wert 25° bis 40°.

Durch die Kombination der speziellen Mikrowelleneinkoppler und der Rührblätter wird eine thermische Zersetzung der Produkte erfolgreich vermieden. Die zugefügte Mikrowellenenergiemenge kann gezielt in Abhängigkeit von den Trocknungsfortschritten und den damit veränderten physikalischen Stoffeigenschaften im Innern des Produktes gesteuert werden. So werden dje mit der Verfestigung einhergehenden, erhöhten Diffusionswiderstände erfolgreiche kompensiert. Ein Anbacken und Überhitzen des Produktes wird erfolgreich vermieden. Der Trocknungsprozeß läuft gezielt ab. Es entsteht ein Produkt, welches selbst den hohen Anforderungen, die an pharmazeutische Produkte gestellt werden, entsprechen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den Vorteil, daß durch die spezielle Ausführungsform des Mikrowelleneinkopplers, insbesondere durch definierte Größe und Lage der Trennfläche des Einkopplers in Verbindung mit spezifisch gestalteten Rührern des Trocknungsprozesses - vorzugsweise unter Vakuum - durch Messung der Kondensatmenge und einer Steuerung, die eine Überschreitung festgesetzter Temperaturgreπzen im Inneren des zu trocknenden Produktes verhindert, ein Anbacken und eine thermische Zerstörung des Produktes sicher vermieden wird und eine Trocknung des Produktes bis zu einem definierten Wert ermöglicht wird. Der Trocknungsfortschritt wird über die Kondensatmenge der abgedampften Flüssigkeitsmenge bestimmt. Der Diffusionswiderstand des Produktes nimmt gegenüber dem abzutrennenden Lösungsmittel mit zunehmendem Feststoffgehalt zu. Mit dem geringeren verdampfenden Lösemittelstrom wird bei konstanter Energiezufuhr weniger Energie abgeführt. Dabei steigt die Temperatur des Produktes an. Bei der Energiezufuhr mittels Mikrowellenstrahlung tritt dieser Temperaturanstieg vor allem im Inneren des Produktes auf und ist dabei an der Oberfläche nicht oder sehr schwer meßbar.

Dieser physikalische Vorgang ist mit dem Trocknungsfortschritt reproduzierbar und ist in der Regelung derart berücksichtigt, daß zu verschiedenen Fortschrittspunkten (Kondensatmeπgen des abgetrennten Lösungsmittel, bestimmter Lösemittelanteil) die Abweichung der Innentemperatur von der Außentemperatur des Produktes unter identischen Trocknungsbedinguπgen bestimmt wird. Dabei müssen verschiedene Größen und Arten von Produktagglomeraten bzw. Produktzusammenballungen berücksichtigt werden. Die derart bestimmte Produkttemperatur ist eine Regelgröße für die Steuereinheit, die wiederum die Energiezufuhr der Mikrowellenstrahlung bestimmt.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der

Trocknungsfortschritt bestimmt und gesteuert wird, in dem der

Diffusioπswiderstand des Produktes in Abhängigkeit des Trocknungsfortschrittes als Regelgröße genutzt wird.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der in die Trockenkammer (TK2) hineinragende Rührer (R2) mindestens ein Rührblatt

aufweist und zusätzlich ein oder mehrere übereinander versetzt angebrachte Auflockerungsrührblätter, die im Abstand (A-| . A n ) von der unteren Rotationsebene des Rührers (R2) angeordnet sind und die Schenkelbreite (B4) aufweisen und dabei folgende Proportionen und Dimensionen umfassen:

B4 = 0,3 • B 1 bis 0,8 • B 1

A-) - A n = 60 mm bis 100 mm.

Bei der Untersuchung der einzelnen Winkel gegenüber der Rotationsebene hat sich herausgestellt, daß einige Winkel mehr bevorzugt sind. Dadurch ergibt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die Auflockerungsrührblätter Winkel zur Rotationsebene aufweisen; wobei der Querschnitt der Auflockerungsrührblätter trapezförmig ist und wobei der Querschnitt der Auflockerungsrührblätter durch die Winkel mit folgenden Werten bestimmt wird : ε-Winkel zwischen der Rührblattunterseite und der Rotationsebene hat den Wert 5° bis 15°; φ-Winkel zwischen der abgeschrägten Rύhrblattoberseite und der Rotationsebene hat den Wert 20° bis 45°; und δ-Winkel zwischen Rührblattrύckseite und Rotationsachse hat den Wert 5° bis 15°.

Besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die spezielle Form und Anordnung der Rührblätter des Rührers in der ersten Trockenkammer und der zusätzlichen Auflockerungsrührblätter in der zweiten Trockenkammer in sinnvoller Art zusammenarbeiten. Durch spezifische Querschnittsform und Anordnung der Rührblätter ist eine optimale Auflockerung und Durchmischung des Produktes gewährleistet. Das Mischgut wird deshalb durch die Rührblätter nicht lediglich nur hin und hergeschoben, sondern der Trocknungsprozeß wird mittels der Rührer beschleunigt und optimal gestaltet. Ein besonders vorteilhafter Effekt wird mit einer erfiπdungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, indem in bekannter Weise der Mantel der Trockenkammern temperiert wird, so daß je nach Verfestigungsfortschritt und Verlauf der Zähigkeitsänderung durch leichtes Erhöhen oder Erniedrigen der Wandtemperatur die Scherkräfte zwischen der Innenfläche der Trockenkammer und dem Produkt positiv beeinflußt werden.

Die Erfindung umfaßt weiterhin ein Verfahren zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen und / oder (vi) Kolloiden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: aa) Herstellung der Lösung, bb) gegebenenfalls Filtration, cc) Mikrowellentrocknung mittels einer Vorrichtung zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen und / oder (vi) Kolloiden, wobei die Vorrichtung mindestens eine im wesentlichen zylindrische oder prismenförmige Trockenkammer, in der ein Rührwerk angeordnet ist, dabei umfaßt die Vorrichtung mindestens einen Mikrowelleneinkoppler, (a) der Mikrowelleneinkoppler ist mit der Trockenkammer verbunden;

(b) in dem Mikrowelleneinkoppler ist eine Trennfläche angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse L des Mikrowelleneinkoppler ausgerichtet ist;

(c) der Mikrowelleneinkoppler ist konisch ausgestaltet, wobei die Konusöffnung mit dem größeren

Querschnitt zur Trockenkammer weist ; und (d) der Mikrowelleneinkoppler weist folgende Proportionen auf:

1 ,4 < L1 / D2 < 9,0 und

2,0 < L1 / L2 < 7,0; dabei werden die Werte L1 , L2, D1 und D2 wie folgt charakterisiert:

L1 = a • λ / 2 a = 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13 oder 14;

L1 = Teillänge der Längsachse L, welche von der

Treπnfläche in Richtung weg von der Trockenkammer weist,

L2 = Teillänge der Längsachse L, welche von der

Trenπfläche hin zur Trockenkammer weist,

D2 = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers auf Höhe der Trennfläche, und

D1 = Durchmesser des Mikrowelleneinkopplers auf Höhe der Öffnung zur Trockenkammer; d) Endtrocknung und e) Zerkleinerung.

Die Filtration kann eine Sterilfiltration oder eine Ultrafiltration oder eine Kombination aus beiden sein.

Das aus der Endtrockung hervorgehende Produkt besitzt eine Restfeuchte von 1 Gewichtsprozent, bevorzugt 0,5 Gewichtsprozenten und weniger.

Das durch dieses Verfahren entstandene Produkt kann als Diagnostikum vertrieben werden.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Material der Trennfläche einen minimalen Absorbtionskoeffizienten aufweist.

Sehr vorteilhaft ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Restfeuchte Zucker umfassen.

Bevorzugt ist ein Verfahren, wobei der Zucker ein Monosaccharid ist.

Mehr bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Restfeuchte ein Kontrastmittel umfassen.

Am meisten bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte oder (iii) Feststoffe mit Restfeuchte ein Ultraschall-Kontrastmittel umfassen.

Vorteilhaft ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der Rύhrer (R 1 ) eine Rύhrwelle umfaßt, an der mindestens ein L-förmiges Rύhrblatt befestigt ist; wobei das Rührblatt durch folgende Proportionen und Dimensionen charakterisiert ist:

(0,9 < B1 < 1 ,3) • π • (TK1 ) exp (-1/2) 1 ,5 < B2 / B1 < 2,5 (0,65 < B3 < 1 ,35) « λ / 2; dabei sind die Werte B1 , B2 und B3 wie folgt charakterisiert: B1 = die Breite des langen Schenkels des Rührblattes;

B2 = die Länge des kurzen Schenkels einschließlich der

Breite des langen Schenkels, und

B3 = die Breite des kurzen Schenkels des Rührblattes,

die Rührblätter weisen Winkel zur Rotationsebene auf, dabei ist der Querschnitt der Rührblätter dreiecksförmig und besitzt eine

Rührblattunterfläche, eine Rührblattrückfläche und eine

Rührblattoberfläche, dabei weist die Rührblattrückfläche in Richtung des kurzen Schenkels, wobei die Winkel durch folgende Werte charakterisiert sind:

α-Winkel zwischen Rührblattrückfläche und Rotationsachse hat den

Wert 5° bis 15°; ß-Winkel zwischen Rührblattunterfläche und Rotationsebene hat den

Wert 2° bis 10°; und γ-Winkel zwischen Rührblattoberfläche und Rotationsebene hat den

Wert 25° bis 40°.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der in die Trockenkammer (TK2) hineinragende Rührer (R2) mindestens ein Rührblatt aufweist und zusätzlich ein oder mehrere übereinander versetzt angebrachte Auflockerungsrührblätter, die im Abstand (A-) ... A n ) von der unteren Rotationsebene des Rührers (R2) angeordnet sind und die Schenkelbreite (B4) aufweisen und dabei folgende Proportionen und Dimensionen umfassen:

B4 = 0,3 • B 1 bis 0,8 • B 1

A-i - A Π = 60 mm bis 100 mm.

Mehr bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die AuflockerungsrührblätterWinkel zur Rotationsebene aufweisen; wobei der Querschnitt der Auflockerungsrührblätter trapezförmig ist und

wobei der Querschnitt der Auflockerungsrührblätter durch die Winkel mit folgenden Werten bestimmt wird : ε-Winkel zwischen der Rührblattunterseite und der Rotationsebene hat den Wert 5° bis 15°; φ-Winkel zwischen der abgeschrägten Rührblattoberseite und der

Rotationsebene hat den Wert 20° bis 45°; und

Ö-Winkel zwischen Rύhrblattrύckseite und Rotationsachse hat den Wert 5° bis 15°.

Am meisten bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Trocknen von (i) stofflichen Lösungen, (ii) kristallinen Substanzen mit Restfeuchte, (iii) Feststoffen mit Restfeuchte, (iv) Suspensionen, (v) Emulsionen und / oder (vi) Kolloiden wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: a) Herstellung der Lösung, b) gegebenenfalls Filtration, c) Mikrowellentrocknung mittels der Vorrichtung, d) Endtrocknung, e) Zerkleinerung und f) Agglomeration.

Die Agglomeration hat den Zweck, eine zerkleinerte Substanz, die schwer handhabbar und transportfähig ist, in eine Form zu überführen, die diese Probleme nicht aufweist. Dabei soll jedoch die Eigenschaft, schnell in Lösung über zu gehen, nicht beeinträchtigt werden. Die Partikel werden bei den agglomeriten Körpern durch Van der Vaalsche Kräfte zusammengehalten.

Das durch dieses zuvor beschriebene Verfahren erzielte Produkt ist die Substanz, welche siπnvollerweise vertrieben wird. Es ist leicht möglich, das Produkt in Lösungen aufzunehmen. Dann kann es Patienten injiziert werden. Es ermöglicht, bildgebende Diagnose am menschlichen oder tierischen Körper ausführen zu können, wobei ein Datenmaterial geschaffen wird, welches es dem Arzt erlaubt, aufgrund seines spezifischen Wissens und seiner Fachkenntnis eine entsprechende Behandlungstherapie vorzuschlagen Mehr bevorzugt wird ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem die stoffliche Lösung ein Ultraschall-Kontrastmittel enthält, am meisten wird ein Ultraschall- Kontrastmittel bevorzugt, welches ein Monosacchaπd umfaßt Insbesondere

sind dabei Kontrastmittel bevorzugt, die in den zuvor genannten Publikationen EP-A 0 052 575 und EP-A 0 365 467 ausführlich beschrieben sind. Die Diagnostika Echovist und Levovist umfassen gashaltige Mikropartikel auf Galaktosebasis, ohne und mit Palmitinsäure.

Sehr bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die stoffliche Lösung ein Ultraschall-Kontrastmittel enthält.

Am meisten bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Ultraschall-Kontrastmittel Monosaccharide umfaßt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird beispielhaft im Folgenden beschrieben.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des Mikrowelleneinkopplers.

Die Figur 3 zeigt eine Aufsicht auf die Rührblätter und einen Schnitt durch ein Rührblatt des Rührers der ersten Trockenkammer längs des Schnittes A - A.

Die Figur 4 zeigt eine Aufsicht auf die Rύhrblätter und einen Schnitt durch ein Auflockerungsrührblatt des Rührers der zweiten Trockenkammer längs des Schnittes B - B.

In der Figur 1 ist eine Vorrichtung zur Trocknung von Lösungen schematisch dargestellt. Dabei handelt es sich in diesem Fall um zuckerhaltige Flüssigkeiten, nämlich entweder um Echovist oder um Levovist. Die Vorrichtung besteht aus einer ersten Trockenkammer TK 1 mit einem Rührer R1 und einer zweiten Trockenkammer TK 2 mit einem Rührer R2. An der Decke der Trockenkammern befinden sich Mikrowelleneinkoppler 1 mit Generatoren G sowie einer Steuereinheit S. Zwischen den beiden Trockenkammern ist eine Zerkleinerungsmaschine bekannter Art angeordnet. Durch eine nicht näher dargestellte Einlaßöffnung wird das zu trocknende Produkt in die erste Trockenkammer TK 1 eingegeben. Nach dem Einschalten der Vorrichtung wird von dem Generator G über den Mikrowelleneinkoppler 1 entsprechende Mikrowelleneπergie in die Trockenkammer TK 1 eingebracht. Zugleich wird der Rührer R 1 in Rotation versetzt. Auf diesen beiden Aktivitäten beruht der

Trocknungsprozeß. Über bekannte ebenfalls nicht in der Figur dargestellte Meßfühler wird die Oberflächentemperatur und der Trocknungsfortschritt gemessen und an die Steuereinheit S weitergegeben. Diese regelt in Abhängigkeit vom Trocknungsfortschritt in oben beschriebener Weise über ein installiertes Regelprogramm die Energiemenge für den Mikrowelleneinkoppler 1 der Trockenkammer TK 1 und ebenfalls die Drehzahl des Rührers R 1.

Anschließend wird der Trocknungsprozeß in der zweiten Trocknungskammer TK 2 fortgesetzt. Auch in der zweiten Trocknungsstufe wird die Energiemenge für den Mikrowelleneinkoppler 1 und für die Drehzahl des Rührers R 2 in annähernd gleicher Weise wie zuvor beschrieben geregelt.

Die Figur 2 zeigt einen Mikrowelleneinkoppler 1. Er ist konisch aufgebaut Die Öffnung mit dem kleineren Querschnitt weist zum Generator G und ist quadratisch aufgebaut. Die gegenüberliegende Öffnung, welche mit der Trocknungskammer verbunden ist, weist einen runden Querschnitt auf Der Mikrowelleneinkoppler 1 wird durch eine Trennfläche 2 in zwei Sektoren aufgeteilt. Die Fläche der Trennfläche 2 steht senkrecht zu der Längsachse des Mikrowelleneinkopplers 1 und wird durch die Trennfläche 2 in zwei Sektoren aufgeteilt. Die Fläche der Trennfläche 2 steht senkrecht zu der Längsachse des Mikrowelleneinkopplers 1. Hierdurch wird die Längsachse in zwei Teilläπgen aufgeteilt. Die Teillänge L 1 weist von der Trennfläche 2 hin zu den Generator G oder weg von der Trockenkammer TK 1 oder TK 2. Die Teillänge L 1 erstreckt sich von der Trennfläche 2 bis hm zur Trockenkammer TK1 oder TK 2 Die Summe der Teillängen L 1 und L 2 ergibt die Gesamtlänge der Längsachse L Die Trennfläche weist einen Durchmesser D 2 auf. Die Öffnung des Mikrowelleneinkopplers, der zu der Trockenkammer hinweist, besitzt einen Durchmesser D 1. Die Relation der einzelnen Längen, nämlich L 1 , L 2, D 1 und D 2 ist in dem vorherigen Text der Beschreibung dargelegt worden Selbstverständlich sind die in der Figur 2 abgebildeten Proportionen nicht bindend, vielmehr handelt es sich um eine schematische Darstellung.

In der Figur 3 sind drei Rührblätter 3 des Rührers R 1 abgebildet Die Rührblätter 3 sind L-förmig. Die Rotationsrichtung der Rührblätter erfolgt im wesentlichen parallel zu der Bodenfläche der Trockenkammer TK 1. Senkrecht zu der Bodenfläche steht eine Rührwelle 8 des Rύhrers R 1. Die Rührblatter werden in der Figur 3 sowohl in Aufsicht als auch im Schnitt längs der Schnittebene A - A abgebildet Dabei wird die Breite des langen Schenkels des

Rührblatts 3 mit B 1 und die Breite des kurzen Schenkels mit B 3 bezeichnet. Die Länge des kurzen Schenkels weist die Bezeichnung B 2 auf. Die Proportionen der Längenabmessungen B 1 , B 2 und B 3 sind in dem vorherigen Text ausführlich dargelegt worden. Auch in diesem Fall sind die abgebildeten Proportionen lediglich schematisch zu verstehen.

Der durch den Schnitt A - A dargestellte Querschnitt eines der Rührblätter 3 weist eine Dreiecksform auf. Ein solches Rύhrblatt 3 besitzt drei Flächen, nämlich eine nach unten weisende Rührblattunterfläche 5, eine nach oben weisende Rührblattoberfläche 6 und eine im wesentlichen seitwärts weisende Rührblattrückfläche 7. Drei Winkel sind für die konkrete Orientierung der zuvor genannten drei Rührblattflächen wesentlich, nämlich die Winkel α, ß und γ . Der Winkel α wird von der Rührblattrückfläche 7 und der Rotationsachse; der Winkel ß wird von der Rührblattunterfläche 5 und der Rotationsebene, und der Winkel γ wird von der Rύhrblattoberfläche 6 und der Rotationsebene gebildet.

Die Figur 4 zeigt die Form von Auflockerungsrührblättern 4 in der Draufsicht und in einem Schnitt, wobei der Schnitt längs der Ebene B - B erfolgt. Die Auflockerungsrührblätter 4 sind mit einer Rührwelle 8 des Rührers R 2 in einem bestimmten Abstand angeordnet. Der Gesamtabstand ist die Summe aus A-j bis A n . Die Auflockerungsrührblätter 4 stehen senkrecht zu der Rührwelle 8 und sind spiralförmig um die Rührwelle 8 angeordnet. Die Breite eines der Auflockerungsrührblätter 4 ist mit B 4 bezeichnet. Im Schnitt B - B ist der trapezförmige Querschnitt eines der Auflockerungsrύhrblätter 4 gezeigt. Charakteristisch für die Anordnung der Flächen des Trapez sind die Winkel ε, φ und ö . Der Winkel ε wird von der Rührblattunterseite und der Rotationsebene gebildet. Der Winkel φ entsteht durch die abgeschrägte Rührblattoberseite und der Rotationsebene. Der Winkel δ wird von der Rührblattrύckseite und der Rotationsachse gebildet.

Verzeichnis der verwendeten Bezuαszeichen

1 Mikrowelleneinkoppler

2 Trennfläche

3 Rührerblatt

4 Auflockerungsrührblatt

5 Rührblattunterfläche

6 Rührblattoberfläche

7 Rührblattrückfläche

8 Rührerwelle

TK 1 , TK 2 Trockenkammer

R 1. R 2 Rührer

G Generator

S Steuereinheit

B 1 , B 2, B 3, B 4 Rύhrermaß D 1 , D 2 Durchmesser