Helping to choose operating parameters for a coating fluid bed process

• Published in: Powder technology 2003-02, Vol.130 (1), p.193-198
• Main Authors: Guignon, Bérengère, Regalado, Ester, Duquenoy, Albert, Dumoulin, Elisabeth
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Adhesion; Applied sciences; Biological and medical sciences; Chemical engineering; Chemistry; Coating; Colloidal state and disperse state; Exact sciences and technology; Fluidization; Food engineering; Food industries; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; General and physical chemistry; General aspects; Particles; Powders; Wurster process
• ISSN: 0032-5910; 1873-328X
• DOI: 10.1016/S0032-5910(02)00265-6

The feasibility of solid particles coating in a fluid bed with a Wurster tube is studied for several types of particles and aqueous coating solutions. The model products are wheat semolina, beads of glass, alumina, resin polystyrene, plastic PMMA, with a size range between 125 and 1250 μm and densities between 500 and 2500 kg m −3. The chosen coatings are representative of those used for the food products, such as maltodextrin, acacia gum, and sodium chloride in aqueous solution. The air flow rate suitable for a regular circulation of particles in the reactor is determined for each particle type. For each coating solution, the flow rate leading to agglomeration is considered as the maximal limit flow rate to use for coating. Then comparative coating experiments were realized. For a similar initial load of particles, the same mass of coating was atomized (13.5 g min −1) at 50 °C. The mass of coating deposit on particle surface is increased linearly during an atomization sequence lasting 33 min. For example, for every 100 g of alumina particles, the rates are 0.48, 0.51, and 0.53 g min −1 for sodium chloride, maltodextrin, and acacia gum, respectively. We then obtain a coating efficiency between 87% and 98%. In the specific case of sodium chloride on glass beads, the deposit of crystallized salt was linear during 10 min then stopped. Addition of acacia gum (50%) to the NaCl coating solution leads again to a linear deposit over 65 min. La faisabilité de l'enrobage de particules solides dans un réacteur à lit fluide de type Wurster est étudiée pour différentes particules et solutions aqueuses d'enrobage. Les produits modèles utilisés sont la semoule de blé, des billes de verre, d'alumine, de résine (Polystyrène/DVB) et de plastique (PMMA), avec des domaines de tailles comprises entre 125 et 1250 μm et des masses volumiques de 500 à 2500 kg m −3. Les enrobages correspondent à des produits utilisés dans le domaine alimentaire, maltodextrine, gomme d'acacia et chlorure de sodium, en solution aqueuse. Les débits d'air utilisés pour obtenir une circulation régulière des particules sont déterminés pour chaque type de particules. Pour chaque solution d'enrobage, le débit de solution d'enrobage conduisant à l'agglomération est défini comme le débit maximum à utiliser. Les essais d'enrobage sont ensuite réalisés. Pour une même charge initiale de particules, une même quantité d'enrobage est pulvérisée (13,5 g min −1) à une température de 50 °C. La masse d'enrobage sur l