Винтовой вакуумный насос для регенерации растворителей

Сырье, используемое в процессе кристаллизации из растворителя, обычно фильтруется (разделение твердой и жидкой фаз), промывается и сушится в вакууме после кристаллизации. Обычная вакуумная сушилка имеет сушилку с двойным конусом и сушилку с фильтром (три в одном). Процесс разделения твердой и жидкой фаз другой, влажность материала другая, влажность (сухая основа) обычно составляет 20% - 200%. Влажность (сухая основа) готовых API после сушки обычно составляет менее 5% (за исключением кристаллической воды). Растворители, переносимые влажными материалами, обычно являются легковоспламеняющимися, взрывоопасными, токсичными и вредными опасными химическими веществами, которые удаляются вакуумными насосами во время сушки. Есть мокрый и сухой вакуумные насосы. Из-за ограничения использования влажного вакуумного насоса традиционная система влажной вакуумной сушки не только не может полностью восстановить эту часть растворителя, но также производит большое количество сточных вод и выхлопных газов. Это не только создает ценовое давление для химико-фармацевтических предприятий, но также создает проблемы для здоровья, безопасности и защиты окружающей среды. Использование системы сухой вакуумной конденсации может обеспечить полное восстановление растворителей и нулевой сброс сточных вод и отработанного газа.

Характеристики диорганических растворителей и способы конденсации

Органические растворители, такие как метанол, ацетон, этанол или другие сложные растворители, обычно используются при производстве API. Их общие характеристики - низкая температура кипения и высокое давление насыщенного пара. Что касается технологической цепочки сушки, обычно существует два способа конденсации до и после вакуумного насоса, также известные как конденсация на стороне всасывания и конденсация на стороне выпуска, которые должны охладить среду ниже точки кипения, соответствующей рабочему давлению. Кривые давления паров нескольких распространенных органических растворителей. Из кривой видно, что температура кипения трех растворителей находится в пределах от -90 до 30 ~ Па в диапазоне предельного давления (0,1 ~ 100 Па) процесса сушки. Необходимо использовать глубокое охлаждение или холодную ловушку конденсации. При атмосферном давлении (<1.013 * 105 Па), точки кипения трех растворителей находятся между 56 ~ 78 ° C и могут конденсироваться только с циркулирующей водой. Сравнивая эти два метода, можно сказать, что условия рекуперации конденсата на стороне выпуска являются наиболее простыми и наиболее экономичными.

Трехслойная вакуумная система

Жидкостно-кольцевой насос или группа вакуумных насосов Рутса обычно используются в влажных вакуумных системах. Герметичная охлаждающая жидкость жидкостного кольцевого насоса растворяет или абсорбирует часть органического растворителя во время работы. В газожидкостном сепараторе он делится на отработанный газ и органические сточные воды с высокой концентрацией (или отработанную жидкость). Обе части нужно обработать. В зависимости от принципа действия вакуумного насоса для влажной сушки и характеристик органических растворителей существует множество видов вакуумных систем для влажной сушки. Характеристики каждой системы следующие:

3 (1) Тип растворителя для конденсации перед насосом Конденсатор или холодная ловушка добавляются перед насосом для улавливания некоторых растворителей. Преимущества: некоторые растворители рекуперируются, а эффективность вакуумной системы повышается. Недостаток: он должен быть оборудован криогенной или холодной ловушкой, что требует больших капиталовложений и затрат на эксплуатацию.

3 (2) Тип сброса сточных вод Перед насосом и после него очистка не проводится, сточные воды сбрасываются напрямую из устройства для очистки сточных вод или вне системы очистки. Недостаток: очистка сточных вод. Большая нагрузка, большой расход воды и дороговизна.

3 (3) Тип рециркуляции сточных вод. Герметизирующая жидкость охлаждается и рециркулируется, а насыщенные сточные воды регулярно обрабатываются. Преимущества: Низкое потребление воды. Недостаток: кавитация и снижение эффективности будет происходить в жидкостном кольцевом насосе, а стоимость очистки отработанной жидкости высока.

(4) После насоса тип растворителя восстанавливается для отгонки отработанной жидкости или восстановления растворителя путем мембранного разделения, а отработанная жидкость охлаждается и рециркулируется. Преимущества: Восстановление большинства растворителей. Недостатки: система рекуперации занимает большую площадь, имеет высокое потребление энергии (особенно восстановление дистилляции), высокие капиталовложения и эксплуатационные расходы.

Из приведенного выше анализа мы можем видеть, что, хотя для восстановления растворителей и снижения выбросов загрязняющих веществ были разработаны различные вакуумные системы для влажной уборки, эффект не является хорошим. Это определяется характеристиками растворителя и самого влажного вакуумного насоса. Только с помощью системы сухого вакуумного насоса и соответствующей системы рекуперации конденсата можно полностью решить эту проблему.

Краткое описание четырехсухого вакуумного насоса

Сухой вакуумный насос назван в честь его рабочей камеры, которая не требует герметичного хладагента, в отличие от жидкостного кольцевого насоса. Сухой вакуумный насос может конденсировать отработавший газ на стороне выпуска, поскольку в нем нет уплотняющей жидкости, а давление на выходе выше атмосферного.

Сухие вакуумные насосы включают поршневой насос, насос Рутса, кулачковый насос и двухвинтовой насос. Сухие винтовые вакуумные насосы обладают такими преимуществами, как высокая эффективность, длительный срок службы и низкая стоимость, и постепенно стали наиболее широко используемыми сухими вакуумными насосами.

Ротор сухого винтового вакуумного насоса представляет собой пару винтов с малым зазором, не контактирующих друг с другом. После изменения скорости через синхронную передачу газ движется к выходу. Его преимущества:

Он может работать на полной скорости при атмосферном давлении и экстремальном вакууме;
Одноступенчатый может достигать более высокого вакуума, а предельное давление может быть менее 10 Па.
В рабочей камере насоса нет контакта с маслом или водой;
Роторы не контактируют друг с другом, что снижает износ; роторы могут быть покрыты фторсодержащими, никелевыми и другими антикоррозийными покрытиями;
Газовый канал в насосе короткий и может быстро откачиваться.
Может работать автономно или как передний ступенчатый насос.

Сухие винтовые вакуумные насосы бывают двух видов: с равным и переменным шагом, также известные как винт внешнего сжатия и винт внутреннего сжатия. По сравнению с винтом равного шага винтовой насос с переменным шагом имеет более низкую температуру выхлопа и более высокий КПД.

Конструкция пятисухой вакуумной конденсационной системы

Сухой винтовой вакуумный насос и система конденсации на выхлопной стороне нашли применение в фармацевтической промышленности в последние годы. Сухой винтовой вакуумный насос, вакуумный трубопровод и конденсационное устройство на стороне выпуска можно определить как систему сухой вакуумной конденсации (см. Рисунок 4). Под влиянием конструкции, выбора типа и специального процесса возникают некоторые проблемы, такие как несоответствие системы, недостаточный вакуум и нестабильная работа. Как оптимизировать дизайн и конфигурацию системы описано с инженерными кейсами.

Заключение

Применение системы сухой вакуумной конденсации позволяет реализовать конденсацию органических растворителей на выхлопной стороне в процессе сушки, тем самым реализуя полное восстановление органических растворителей и нулевой сброс сточных вод и отработанного газа. Благодаря оптимизированной конструкции системы, система хорошо сочетается, максимальная конденсационная нагрузка на систему значительно снижена, и она занимает меньше земли. Система сухой вакуумной конденсации может быть использована не только в новых проектах, но и при реформировании существующей вакуумной системы водяного кольца.