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有機溶劑蒸發(fā)真空盤式干燥機的特點與安全措施

信息來源:本站 | 發(fā)布日期: 2018-10-24 10:24:06 | 瀏覽量:880653

       在化工、醫(yī)藥等產(chǎn)品加工過程中, 經(jīng)常會涉及含水或含溶劑的熱敏性物料, 或有毒有害、易氧化、易燃易爆的粉粒狀、結晶、無定形物料的低溫(20~80℃)干燥問題, 既要防止物料熱分解變質(zhì), 又要求系統(tǒng)密閉, 生產(chǎn)安全。

      若采用對流干燥,因風溫太低而需要大量干燥介質(zhì);若不允許氧氣存在,則需用惰性氣體循環(huán)操作。這就致使系統(tǒng)設備龐大繁復,投資大,能耗高, 且存在著細粉產(chǎn)品收集、外泄污染和溶劑回收等頗難解決的問題。

      真空傳導干燥有效地解決了上述問題。在真空狀態(tài)下,濕分蒸汽分壓和沸點降低,料溫低,既可避免熱衰減分解,又加大了溫差推動力,促進濕分蒸發(fā)和干燥過程進行,縮短干燥時間,減少干燥面積,節(jié)省投資,降低能耗。此外,系統(tǒng)密閉使溶劑回收簡便可行。

      目前, 國內(nèi)生產(chǎn)大都以間歇傳導干燥方式為主, 如真空廂式、耙式、雙錐回轉、錐形攪拌干燥器等。鑒于此類設備型式規(guī)格限制,產(chǎn)量小,操作繁復,生產(chǎn)間歇,干燥周期長,能耗高,占地大,造價高,勞動強度大等原因,難以適應現(xiàn)代化生產(chǎn)迅速發(fā)展的要求。

      眾所周知,近代石油化工、醫(yī)藥工業(yè)日趨現(xiàn)代化、連續(xù)化、大型化,迫切需要具有現(xiàn)代科技水平的高效節(jié)能型的連續(xù)真空傳導干燥裝置。百得干燥設計開發(fā)的真空干燥器輔之以新型密閉進出料系統(tǒng)、冷凝回收和真空系統(tǒng)所組成的連續(xù)真空盤式干燥機,完全滿足有毒有害、易氧化、易燃易爆、有機溶劑蒸發(fā)物料的干燥要求,應用前景^廣闊。


溶劑蒸發(fā)真空盤式干燥機  設備概述
       連續(xù)真空盤式干燥裝置是集盤式真空干燥器、密閉星形閥、冷凝回收和真空技術于一體,適用于干燥溫度要求很低的熱敏性物料的干燥,如藥品、維生素、生物制品、酶、含溶劑物料等。濕物料分批加入到能耐負壓的定量加料器中,開啟真空泵,使盤式干燥器呈負壓狀態(tài)后,通過連續(xù)閉鎖器將物料均勻加入干燥器中進行干燥作業(yè),干燥后的物料從干燥器底部的出料口排出。從物料中逸出的濕份經(jīng)冷凝器和溶劑接受罐進行回收,整個操作過程在真空下進行。
       真空盤式干燥機與耙式干燥器相比,就相同物料干燥而言,按年產(chǎn)千噸計,其總能耗(按標煤計)是耙式的33.7%~38.8%,節(jié)煤70%~92%;干燥效率為耙式的2倍;干燥強度是耙式的3倍左右;干燥時間為耙式的1/4~1/20,經(jīng)濟效益^。

溶劑蒸發(fā)真空盤式干燥機  工藝流程圖

溶劑蒸發(fā)真空盤式干燥機  技術特點
      真空型盤式干燥機是在密閉且低于標準大氣壓的工況下,采用熱傳導方式蒸發(fā)水份或有機溶劑濕份的干燥方法,與常壓干燥相比具有明顯差別。
   1、因水和有機溶劑在蒸發(fā)過程中溫度與蒸汽壓力成正比,真空干燥時物料中的濕分在低溫下就能汽化,可實現(xiàn)低溫干燥,特別適用于熱敏性物料的生產(chǎn),防止物料過熱變性;
   2、真空干燥可消除常壓熱風干燥易產(chǎn)生的表面硬化現(xiàn)象,這是由于真空干燥物料內(nèi)和表面之間壓差大,在壓力梯度作用下,水分很快移向表面,不會出現(xiàn)表面硬化;
   3、真空干燥的過程中,室體內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數(shù)少,密度低,含氧量低,因而可干燥易被氧化的藥品,減少物料染菌的機會;
   4、真空干燥時,物料內(nèi)和外部之間溫度梯度小,由逆滲透作用使得溶媒能夠獨自移動并收集,有效克服了熱風干燥所產(chǎn)生的溶媒失散現(xiàn)象,溶劑回收系統(tǒng)投資小,溶劑回收率高;
   5、干燥系統(tǒng)與大氣隔絕,適用于在空氣中易燃易爆或有毒有害物料的干燥;
   6、某些具有色香味的物料,在低溫密閉工況下干燥更易保持原有特色,這是對流干燥無法辦到的。

溶劑蒸發(fā)真空盤式干燥機 安全措施的設計
    1、進料系統(tǒng)(配提升系統(tǒng)和加料系統(tǒng)):由于提升粉末含溶媒必須考慮防爆的要求,選用管鏈輸送機(氣流輸送容易產(chǎn)生靜電不建議選用),提升系統(tǒng)的輸送量需可調(diào),配變頻控制;加料系統(tǒng)配二臺不銹鋼進料緩沖罐,每臺不銹鋼進料緩沖罐配二臺不銹鋼氣動短頸球閥,不銹鋼進料緩沖罐容積為300L,兩臺進料緩沖罐能夠交替運行實現(xiàn)連續(xù)進料,同時不會影響干燥主機的真空度,緩沖罐配攪拌器,攪拌器變頻控制,攪拌器能夠進行物料的混合,同時能夠確保盤式干燥機給料平穩(wěn)連續(xù),避免給料出現(xiàn)忽快忽慢的現(xiàn)象。加料系統(tǒng)需配真空平衡系統(tǒng),確保進料連續(xù)穩(wěn)定的運行,確保干燥主機的真空度穩(wěn)定。
    2、盤式干燥機主機系統(tǒng):干燥機主體材質(zhì)為全不銹鋼SUS304,筒體和上封頭均為夾套形式,設計、加工和制造按照壓力容器要求進行,干燥機所有的縱縫、環(huán)縫全部采用等離子自動焊接而成,干燥機筒體和封頭均采用硅酸鋁保溫,保溫層厚度為50mm,保溫層外護板為2mm的不銹鋼裝飾板,裝飾板接縫全部采用焊接打磨拋光處理,干燥機主機要滿足GMP要求。筒體進料端,加熱盤和冷卻盤,出料端各設計了一個溫度檢測頭,以便更好的檢測及控制干燥溫度的變化情況。采用紅外線溫度探測儀器,可實時監(jiān)測物料在干燥過程中的實際溫度。干燥主機筒體上設置必要數(shù)量的觀察視鏡及防爆型視孔燈,以觀察干燥盤運行及物料干燥情況,筒體設置了檢修人孔,便于檢修,筒體與上封頭配一副法蘭,便于大檢修。盤式干燥機主軸為實心軸,材質(zhì)為不銹鋼SUS304,外表面為鏡面處理,主軸傳動電機為防爆型變頻電機,配變頻器,調(diào)節(jié)主軸和耙葉轉速,防爆等級ExdⅡBT4,絕緣等級為F級,防護等級為IP55;
    3、干燥加熱盤和冷卻盤:大小盤堅固平整,外表面不能有任何可見焊點、焊縫,板層平面度小于±0.5mm/m、不開焊、不滲漏,表面Ra≤0.8μm,傳熱效率高、密封性好;大小盤耙桿、耙桿坐、耙刀組件主體材質(zhì)為不銹鋼SUS304襯四氟,能夠耐高溫、耐腐蝕、尤其是乙酸正丁酯和甲苯的腐蝕,表面要光滑,不得存在粘料的現(xiàn)象,運行壽命要長,要滿足GMP驗收要求;注:由于干燥物料容易出現(xiàn)回溶的現(xiàn)象,建議干燥分為三個加熱干燥溫度段,各個廠家自行設計和計算干燥的溫度;
    4、出料粉碎系統(tǒng):干燥冷卻后的產(chǎn)品通過主機出料口,進入破碎裝置確保輸出的物料粒度在20目以下,然后進入出料緩沖罐,出料緩沖罐共兩臺,每臺緩沖罐配二臺不銹鋼氣動短頸球閥,不銹鋼進料緩沖罐容積為300L,兩臺出料緩沖罐能夠交替運行實現(xiàn)連續(xù)出料,同時不會影響干燥主機的真空度,緩沖罐配攪拌,攪拌器變頻控制,物料經(jīng)過緩沖罐緩沖和攪拌均勻后直接進入包裝袋進行包裝,緩沖罐出料口配不銹鋼氣動短頸球閥,控制閥需離地面的高度為1000mm;出料粉碎系統(tǒng)需配真空平衡系統(tǒng),確保出料和包裝能夠連續(xù)穩(wěn)定的運行,確保干燥主機的真空度穩(wěn)定;出料粉碎系統(tǒng)的配套設備的主體材質(zhì)為全不銹鋼SUS304;
    5、真空系統(tǒng)(含除塵裝置和冷凝回收裝置):真空系統(tǒng)需配真空自動控制裝置和冷凝回收裝置;真空控制裝置采用變頻自動真空度控制技術。真空泵選用行業(yè)內(nèi)^,配真空度控制器及傳感器等儀器,可同時監(jiān)控主機及進出料緩沖罐真空度變化,在主真空管至真空機組之間安裝一套自動化電磁真空調(diào)節(jié)閥,使干燥機在動態(tài)干燥過程中的真空度可控制在-0.09MPa以上。可確保物料在^佳的真空度環(huán)境下干燥,主機真空度可以任意可調(diào),且能夠滿足不同物料的工藝要求。真空泵進口需配除塵裝置,除塵裝置主體設備為不銹鋼夾套袋濾器,過濾濾芯材質(zhì)為不銹鋼,過濾效率要高;真空系統(tǒng)需配冷凝回收裝置,冷凝回收裝置采用高效不銹鋼可拆換熱器、不銹鋼回收罐、自動排液裝置和配套不銹鋼管道組成,高效可拆換熱器的換熱面積廠家自行設計,但必須保證溶媒回收率達到95%以上,冷凝器的冷媒為循環(huán)冷卻水或低溫冷卻水,末端換熱器采用的冷媒為-7℃的乙二醇冷卻水,乙二醇冷卻水我公司提供。
    6、加熱冷卻系統(tǒng):由于物料具有回溶性,建議干燥分為三個加熱干燥溫度段和一個冷卻段,各個廠家自行設計和計算干燥的溫度段,所以加熱和冷卻系統(tǒng)需要配有3段可任意自動調(diào)溫的熱水獨立加熱單元和一套冷卻單元,每套加熱單元均設計了完善的保溫儲液罐、膨脹罐、自動補液器、壓力及溫度變送器等裝置。3段加熱段我公司提供的熱源為飽和蒸汽,要求加熱段的溫度控制精度為±3℃,不得出現(xiàn)溫度忽高忽低的現(xiàn)象;一段冷卻段冷源為-7℃的乙二醇冷卻水或循環(huán)冷卻水各廠家自行選擇,確保冷卻段的溫度控制準確,溫度控制范圍為20℃~30℃任意可調(diào),要求控制精度為±3℃;
    7、密封系統(tǒng):干燥機及配套設備的全部密封件均能夠耐高溫、耐腐蝕、不易脫落,滿足GMP驗收要求,并且能夠適用于乙酸仲丁酯和甲苯,不得對設備和物料造成污染,不得出現(xiàn)由于密封件而導致干燥主機的真空度不夠的現(xiàn)象,干燥機密封系統(tǒng)包括傳動部件的機械密封、執(zhí)行器的汽缸、密封條、墊片和O型圈等;
    8、系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制和全自動控制,控制系統(tǒng)是由可編程控制器PLC和現(xiàn)場彩色觸摸屏(10寸)組成,PLC控制元件、觸摸屏及其他控制器和模塊均采用西門子產(chǎn)品?,F(xiàn)場控制柜要求為不銹鋼防爆型控制柜??刂葡到y(tǒng)及配電系統(tǒng)的所有電氣元件要質(zhì)量可靠,操作安全,運行穩(wěn)定,選用西門子、ABB和施耐德品牌,變頻器選用西門子和ABB產(chǎn)品,其他電器及儀表選用行業(yè)內(nèi)^產(chǎn)品。
    9、控制系統(tǒng)能夠顯示、控制和操作設備運行的工藝參數(shù),觸摸屏上能夠顯示、控制、更改控制系統(tǒng)的所有控制點和測試點,如進料系統(tǒng)的控制和顯示:干燥主機系統(tǒng)的控制和顯示:進料、干燥、出料的溫度、主機真空度等;干燥料帶系統(tǒng)的控制和顯示:如主軸速度;出料粉碎系統(tǒng)的控制和顯示:物料自動粉碎,緩沖罐及閥門的控制和切換,出料真空控制等;真空系統(tǒng)的控制和顯示:真空度的控制和調(diào)節(jié),真空泵的控制、冷凝系統(tǒng)的控制等;加熱冷卻系統(tǒng)的控制和顯示:蒸汽系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié),循環(huán)冷卻水的控制和調(diào)節(jié)等,控制系統(tǒng)的控制和顯示功能不僅限于以上內(nèi)容,其他控制系統(tǒng)功能各個廠家自行設計,當投標方推薦的其它控制系統(tǒng)功能經(jīng)招標方討論后認可則可以被接受;整個控制系統(tǒng)能實現(xiàn)自動反饋和自動調(diào)節(jié),出現(xiàn)非正常情況時能夠及時報警,配報警燈和報警器。





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