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原料药真空干燥机的工艺设计和选型

    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单锥干燥机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。


原料药真空干燥机中湿式真空系统 设备简介
  湿式真空系统适用于抽除气体和水蒸气,吸气压力可以达到33mbar绝压(97%真空度)。作为压缩机用时,其压力最大至0.26MPa(绝压)。2BV液环式真空泵作为新一代节能型产品,其以出色的性能及众多优点将全面取代同性能的SK、2SK系列水环真空泵及W、WY、WL系列往复真空泵,其性能特点为:
  (1) 直联设计,易于安装,方便维护。
  (2) 抗磨损,耐腐蚀。
  2BV全系列标准配备不锈钢叶轮,2BV2系列全部配备不锈钢圆盘/叶轮。强度高,经久耐用,并提高了泵的耐腐蚀性。
  (3) 全部采用进口机械密封作为标准配置。
  (4) 抗气蚀,低维护。
  优化的流体结构设计,设有汽蚀保护管接口,可在zui大限度保证吸气效果的情况下消除汽蚀声,并对泵进行保护。独特的柔性排气口设计,不会产生过压缩,确保了2BV在其性能范围内效率**佳。
  (5) 全部采用Y2系列电机,防护等级IP54、IP55(普通为IP44),绝缘等级为F级绝缘(普通为B级绝缘)。
  (6) 全部采用NTN或NSK进口轴承。
  (7) 2BV系列水环式真空泵可实现柔性密封件全部为聚四氟乙烯,从而可大大延长真空泵在苛刻工况下的使用寿命。
  (8) 根据介质腐蚀性可以提供特殊材料:304和316L不锈钢等材质;根据客户需求可以提供填料密封和机械密封等多样性的密封方式。
  (9) 根据接触气体的易燃易爆特性,可配用防爆电机。防爆等级dIIBT4,电机防护等级IP55。
  (10) 机械密封采用进口产品,密封件可采用氟橡胶或聚四氟乙烯。
  (11) 2BV系列真空泵机泵同轴的设计尤其适合塑料机械领域 、制药机械的配套。
原料药真空干燥机中湿式真空系统 工艺流程
  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,各系统的特点如下:
  (1) 泵前冷凝溶剂型(见图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) 废水直排型(见图b)
  泵前、泵后没有处理,废水直排污水处理装置或委外处理。缺点:污水处理负荷大,耗水量大,成本高。
  (3) 废水循环型(见图c)
  密封液冷却循环使用,定期处理溶解饱和的废液。优点:耗水量降低。缺点:液环泵会出现气蚀现象和效率降低现象,废液处理成本高。
  (4) 泵后回收溶剂型(见图d)
  对废液进行蒸馏或膜分离回收溶媒,废液冷却循环再用。优点:回收大部分溶剂。缺点:回收系统占地面积大、能耗高(尤其是蒸馏回收)、投资和运行成本高。
  从上述分析看出,虽然设计了多种湿式真空系统,以期回收溶剂,减少污染排放,但效果不佳。这是由溶媒特性和湿式真空泵本身特点所决定的,只有使用干式真空泵系统和配套的冷凝回收系统,才能彻底解决这个问题。


原料药真空干燥机中干式真空泵  设备简介
  干式真空泵是相对液环泵而言,泵的工作腔内不需要密封冷却液而得名。干式真空泵由于没有密封液,且排气压力大于大气压,就可以在排气侧对排出的气体进行冷凝。干式真空泵有活塞式、罗茨泵、爪式和双螺杆式等。干式螺杆真空泵具有运行效率高、寿命周期长和成本低的优点,已逐渐成为应用最广泛的干式真空泵。
  干式螺杆真空泵的转子是一对间隙很小且互不接触的螺杆,通过同步齿轮变速后,推动气体向出口运动。它的优点是:
  (1) 可以在大气压和极限真空下全速运行; 
  (2) 单级可以达到较高的真空度,极限压力可以<10Pa;
  (3) 泵工作腔内没有油或水接触工艺气体;
  (4) 转子互不接触,减少了磨损;转子可以镀氟、镍等防腐层;
  (5) 泵内气体通道短,可以快速排气;
  (6) 既可以单独运行, 也可以作为前级泵运行。
  干式螺杆真空泵有等螺距和变螺距两种,又称外部压缩螺杆和内部压缩螺杆。变螺距螺杆泵与等螺距螺杆相比,排气温度更低,效率更高。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。


原料药真空干燥机中湿式干式真空泵 性能优势
  干式螺杆真空泵使用了独特的螺杆转子型线,动力节省30%,排气温度低,工艺稳定,干式螺杆泵产品适用于各种领域的真空工艺,也维持了较佳的真空效率和耐用性。ESDP系列不使用油和水,用可变压缩方式操作,水蒸气和液态混合工艺,非常适合干燥,溶剂回收,化工,制药,塑料等各种真空工艺。干式螺杆真空泵优点及特征具体表现在以下几方面:
  (1) 吸入效率(提升15%)。
  (2) 排气效率改善(2级可变,连续可变频率)。
  (3) 极限压力:1×10^2 Torr(托)。
  (4) 排气温度降低50%。
  (5) 电力消耗减少30%。
  (6) 不使用油和水,不会造成油和水的污染。
  (7) 低功耗、低噪音、低振动,动平衡好,没有惯性力,可高速运行。
  (8) 设计结构简单,易保养,维修费用低,寿命长。
  (9) 适用范围广,具有高真空性能。
  (10) 使用寿命长,气体接触部位都具有聚四氟乙烯、镍和哈氏合金涂层(部分工艺可选用特种材质解决腐蚀问题)。
  (11) 唇型密封和机械密封等多种密封方式,满足不同的工艺应用。
  (12) 前后采用稀有润滑方式,提高轴承耐用性。

  随着医药行业的发展,竞争日趋激烈,产品的质量和生产成本的高低决定企业的生存。在药品和中间体的真空干燥工艺中,对清洁真空环境的要求越来越高,成本控制也越来越严格,要保证有一个节能又环保生产工序。而干式真空泵以抽速范围宽,结构简单紧凑,抽气腔原件无摩擦,使用寿命长,能耗低无油污等特点,现已得到越来越多的原料药和医药中间体生产企业的重视和应用。




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发布时间:2020-09-26 00:00:00
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