干式真空冷凝系统在原料药真空干燥工艺中的设计与应用

2013-11-12 林满阳 苏州东瑞制药有限公司

  介绍了原料药真空干燥工艺。结合有机溶剂的特点,分析了传统湿式真空系统在回收有机溶剂方面的局限性。介绍了干式真空泵的结构和优点。提出了干式真空冷凝系统的概念,并对系统组成部分(干式螺杆真空泵、真空管路和冷凝器等)的设计、选型作了介绍。

1、概述

  采用溶媒结晶工艺的原料药,通常在结晶后进行过滤(固液分离)、洗涤和真空干燥。常见的真空干燥器有双锥干燥器和过滤洗涤干燥一体机(三合一)。固液分离的工艺不同,物料含湿量不同,含湿量(干基)通常在20%~200%。干燥后原料药成品的含湿量(干基)一般要求低于5%(结晶水除外)。湿物料所带溶媒通常是易燃、易爆、有毒、有害的危险化学品,它们在干燥过程中被真空泵组抽走。真空泵组有湿式和干式两大类。传统的湿式真空干燥系统由于受使用湿式真空泵的局限, 不仅不能充分回收这部分溶媒,而且产生大量的废水、废气;这不仅对化学制药企业形成成本压力,更对健康、安全和环保带来挑战。采用干式真空冷凝系统,可以实现溶剂的全回收, 以及废水和废气的零排放。

2、有机溶剂的特性及其冷凝方式

  食材药出产经普遍到的溶媒是甲醇、异丙醇、乙酸乙酯等设计液体或另一个pp液体,这些的共同体特征 是低水的凝固点、高饱和状态水蒸气压。对待常温、干燥处理加工过程链来说就,基本上有真空室泵前和泵后气液分离器四种的方式,也称做进气侧气液分离器和排气管阀门侧气液分离器,都一定要把物质待冷却到事业压相对应的的水的凝固点之端。各种经普遍到设计液体的水蒸气压折线(见图1)。从折线确定,在常温、干燥处理加工过程的人体极限压空间(0.1 ~100 Pa)内,几种液体的水的凝固点在-90℃与-30℃之前,一定要应用深冷或冷阱气液分离器。而在自然压下(≤ 1.013×105Pa),几种液体的水的凝固点在56℃与78℃之前,只须用循环系统水可以气液分离器。矛盾律相当,排气管阀门侧气液分离器回报的具体条件比较简单易行,也是最经济社会的。

常用有机溶剂的蒸汽压曲线

3、湿式真空系统

  湿式真空系统普遍选用液环泵或液环罗茨真空泵组。液环泵的密封冷却液在运行中会溶解或吸收部分有机溶媒,在气液分离器中分成废气和高浓度有机废水(或废液),这两部分都需要处理。针对湿式真空泵运行原理和有机溶剂的特性,有多种湿式干燥真空系统(流程见图2),各系统的特点如下:

湿式真空泵的系统流程图

图2 湿式水环真空泵泵的系统性流程步骤图   (1) 泵前空气冷却液体型(见图2-a)

  在泵前加冷凝器或冷阱,回收部分溶剂。优点:回收了部分溶剂,提高了真空系统效率。缺点:需要配置深冷或冷阱,投资和运行成本高。

  (2) 电镀废水直排型(见图2-b)   泵前、泵后没得治理,生活将污水直废气水治理安全装置或委外治理。缺陷:将污水治理功率因数补偿大,耗排水量大,投入高。   (3) 废水反复的型(见图2-c)   密封盖液冷凝再循环运用,整存整取外理溶解性饱合的废弃物。优势:耗发电量减轻。有缺陷:液环泵会出来气蚀毛细表现和质量减轻毛细表现,废弃物外理成本费高。   (4) 泵后回收处理稀释剂型(见图2-d)   对废水开展分馏或膜分开收旧溶媒,废水散热嵌套循环就用。的特点:收旧大方面容剂。短处:收旧体统拆迁赔偿使用面积大、高耗能高(还是比较是分馏收旧)、项目投资和使用投资更贵。   从出现分折确定,似乎设计的概念了三种湿式重力作用体统,用长期回笼液体,限制水污染排放物,但特效不佳。这些是由溶媒性状和湿式重力作用泵用到价值特性所决策的,必须用到干井式重力作用泵体统和搭配的空调蒸发器回笼体统,才可完全完成整个故障 。

4、干式真空泵简介

  自吸式水环真空泵室泵是相对的液环泵认为,泵的事业腔内不要有抽真空放凉液而来历。自吸式水环真空泵室泵可能没能抽真空液,且改装res排气管压力值大于等于大气环境压,就能否在改装res排气管侧对排下来的气物去空调蒸发器。   自吸式高压气泵有汽缸式、罗茨泵、爪式和双挤出机风冷式等。自吸式挤出机挤出机螺杆高压气泵具工作的制造费低、使用期时间是长和制造费低的的优点,已渐渐变成app更广泛的自吸式高压气泵(机构见图3)。

干式螺杆真空泵结构图

图3 干试罗杆真空度泵架构图   干试螺母正空泵的马达转子是一种对孔径很粗且互不学习的螺母,进行同时进行齿轮传动变挡后,推动了有毒气体向出口贸易健身运动。它的优缺是:   (1) 能够 在大方得体压和加速度真空泵下全速开机运行;

  (2) 单级可以达到较高的真空度,极限压力可以<10 Pa;

  (3) 泵办公腔内没了油或水打交道技艺实验室气体;   (4) 叶轮互不使用,限制了破损;叶轮能镀氟、镍等防蚀层;   (5) 泵内空气绿色通道短,就可以尽快进气;   (6) 既会简单执行,也会作为一个前级泵执行。   干试螺母式真空度泵有等牙距和变牙距两种类型,又称之为间接压解螺母式和组织结构压解螺母式。变牙距螺母式泵与等牙距螺母式相比之下,排气口平均温度更低,效应挺高。

5、干式真空冷凝系统的设计

  湿式罗杆涡流泵和改装排气管阀门侧气液分离器近两年里在药厂相关行业就有了用,都可以把湿式罗杆涡流泵、涡流滤油器和改装排气管阀门侧气液分离器安装等定议为湿式涡流气液分离器体系(程序流程见图4)。若受方案、设计构思和特殊化工艺流程等情况后果,有着体系不符合、就是行成涡流度不是和行驶不不稳定性等相关问题。如何才能对体系参与优化方案方案和分配,发文配合工程项目装修案例多方面举例说明。

干式真空冷凝系统流程图

图4 干井式高压气冷却水体系程序图

结论

  APP湿式抽真空室体气液分离器剂模式,可保证 烘干工艺设备阶段中有机酸酸容剂的排气管侧气液分离器剂,而能保证 有机酸酸容剂的全收购 ,保证 焦化废水和废水零产生。顺利通过模式优化方案设计的概念,模式相配性好, 模式最高气液分离器剂负荷量有明显降低了,占地赔偿省。湿式抽真空室体气液分离器剂模式不仅仅可APP在新砌业务中,也可使用处理目前拥有湿式抽真空室体模式。