采用溶媒結晶工藝的原料藥,通常在結晶后進行過濾(固液分離)、洗滌和真空干燥。常見的真空干燥器有單錐干燥機和過濾洗滌干燥一體機(三合一)。固液分離的工藝不同,物料含濕量不同,含濕量(干基)通常在20%~200%。干燥后原料藥成品的含濕量(干基)一般要求低于5%(結晶水除外)。濕物料所帶溶媒通常是易燃、易爆、有毒、有害的危險化學品,它們在干燥過程中被真空泵組抽走。真空泵組有濕式和干式兩大類。傳統(tǒng)的濕式真空干燥系統(tǒng)由于受使用濕式真空泵的局限,不僅不能充分回收這部分溶媒,而且產(chǎn)生大量的廢水、廢氣;這不僅對化學制藥企業(yè)形成成本壓力,更對健康、安全和環(huán)保帶來挑戰(zhàn)。
原料藥
真空干燥機中濕式真空系統(tǒng) 設備簡介
濕式真空系統(tǒng)適用于抽除氣體和水蒸氣,吸氣壓力可以達到33mbar絕壓(97%真空度)。作為壓縮機用時,其壓力^大至0.26MPa(絕壓)。2BV液環(huán)式真空泵作為新一代節(jié)能型產(chǎn)品,其以出色的性能及眾多優(yōu)點將全面取代同性能的SK、2SK系列水環(huán)真空泵及W、WY、WL系列往復真空泵,其性能特點為:
(1) 直聯(lián)設計,易于安裝,方便維護。
(2) 抗磨損,耐腐蝕。
2BV全系列標準配備不銹鋼葉輪,2BV2系列全部配備不銹鋼圓盤/葉輪。強度高,經(jīng)久耐用,并提高了泵的耐腐蝕性。
(3) 全部采用進口機械密封作為標準配置。
(4) 抗氣蝕,低維護。
優(yōu)化的流體結構設計,設有汽蝕保護管接口,可在zui大限度保證吸氣效果的情況下消除汽蝕聲,并對泵進行保護。獨特的柔性排氣口設計,不會產(chǎn)生過壓縮,確保了2BV在其性能范圍內效率**佳。
(5) 全部采用Y2系列電機,防護等級IP54、IP55(普通為IP44),絕緣等級為F級絕緣(普通為B級絕緣)。
(6) 全部采用NTN或NSK進口軸承。
(7) 2BV系列水環(huán)式真空泵可實現(xiàn)柔性密封件全部為聚四氟乙烯,從而可大大延長真空泵在苛刻工況下的使用壽命。
(8) 根據(jù)介質腐蝕性可以提供特殊材料:304和316L不銹鋼等材質;根據(jù)客戶需求可以提供填料密封和機械密封等多樣性的密封方式。
(9) 根據(jù)接觸氣體的易燃易爆特性,可配用防爆電機。防爆等級dIIBT4,電機防護等級IP55。
(10) 機械密封采用進口產(chǎn)品,密封件可采用氟橡膠或聚四氟乙烯。
(11) 2BV系列真空泵機泵同軸的設計尤其適合塑料機械領域 、制藥機械的配套。
原料藥真空干燥機中濕式真空系統(tǒng) 工藝流程
濕式真空系統(tǒng)普遍選用液環(huán)泵或液環(huán)羅茨真空泵組。液環(huán)泵的密封冷卻液在運行中會溶解或吸收部分有機溶媒,在氣液分離器中分成廢氣和高濃度有機廢水(或廢液),這兩部分都需要處理。
針對濕式真空泵運行原理和有機溶劑的特性,有多種濕式干燥真空系統(tǒng),各系統(tǒng)的特點如下:
(1) 泵前冷凝溶劑型(見圖a)
在泵前加冷凝器或冷阱,回收部分溶劑。優(yōu)點:回收了部分溶劑,提高了真空系統(tǒng)效率。缺點:需要配置深冷或冷阱,投資和運行成本高。
(2) 廢水直排型(見圖b)
泵前、泵后沒有處理,廢水直排污水處理裝置或委外處理。缺點:污水處理負荷大,耗水量大,成本高。
(3) 廢水循環(huán)型(見圖c)
密封液冷卻循環(huán)使用,定期處理溶解飽和的廢液。優(yōu)點:耗水量降低。缺點:液環(huán)泵會出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象和效率降低現(xiàn)象,廢液處理成本高。
(4) 泵后回收溶劑型(見圖d)
對廢液進行蒸餾或膜分離回收溶媒,廢液冷卻循環(huán)再用。優(yōu)點:回收大部分溶劑。缺點:回收系統(tǒng)占地面積大、能耗高(尤其是蒸餾回收)、投資和運行成本高。
從上述分析看出,雖然設計了多種濕式真空系統(tǒng),以期回收溶劑,減少污染排放,但效果不佳。這是由溶媒特性和濕式真空泵本身特點所決定的,只有使用干式真空泵系統(tǒng)和配套的冷凝回收系統(tǒng),才能徹底解決這個問題。
原料藥真空干燥機中干式真空泵 設備簡介
干式真空泵是相對液環(huán)泵而言,泵的工作腔內不需要密封冷卻液而得名。干式真空泵由于沒有密封液,且排氣壓力大于大氣壓,就可以在排氣側對排出的氣體進行冷凝。干式真空泵有活塞式、羅茨泵、爪式和雙螺桿式等。干式螺桿真空泵具有運行效率高、壽命周期長和成本低的優(yōu)點,已逐漸成為應用^廣泛的干式真空泵。
干式螺桿真空泵的轉子是一對間隙很小且互不接觸的螺桿,通過同步齒輪變速后,推動氣體向出口運動。它的優(yōu)點是:
(1) 可以在大氣壓和極限真空下全速運行;
(2) 單級可以達到較高的真空度,極限壓力可以<10Pa;
(3) 泵工作腔內沒有油或水接觸工藝氣體;
(4) 轉子互不接觸,減少了磨損;轉子可以鍍氟、鎳等防腐層;
(5) 泵內氣體通道短,可以快速排氣;
(6) 既可以單獨運行, 也可以作為前級泵運行。
干式螺桿真空泵有等螺距和變螺距兩種,又稱外部壓縮螺桿和內部壓縮螺桿。變螺距螺桿泵與等螺距螺桿相比,排氣溫度更低,效率更高。采用干式真空冷凝系統(tǒng),可以實現(xiàn)溶劑的全回收,以及廢水和廢氣的零排放。
原料藥真空干燥機中濕式干式真空泵 性能優(yōu)勢
干式螺桿真空泵使用了獨特的螺桿轉子型線,動力節(jié)省30%,排氣溫度低,工藝穩(wěn)定,干式螺桿泵產(chǎn)品適用于各種領域的真空工藝,也維持了較佳的真空效率和耐用性。ESDP系列不使用油和水,用可變壓縮方式操作,水蒸氣和液態(tài)混合工藝,非常適合干燥,溶劑回收,化工,制藥,塑料等各種真空工藝。干式螺桿真空泵優(yōu)點及特征具體表現(xiàn)在以下幾方面:
(1) 吸入效率(提升15%)。
(2) 排氣效率改善(2級可變,連續(xù)可變頻率)。
(3) 極限壓力:1×10^2 Torr(托)。
(4) 排氣溫度降低50%。
(5) 電力消耗減少30%。
(6) 不使用油和水,不會造成油和水的污染。
(7) 低功耗、低噪音、低振動,動平衡好,沒有慣性力,可高速運行。
(8) 設計結構簡單,易保養(yǎng),維修費用低,壽命長。
(9) 適用范圍廣,具有高真空性能。
(10) 使用壽命長,氣體接觸部位都具有聚四氟乙烯、鎳和哈氏合金涂層(部分工藝可選用特種材質解決腐蝕問題)。
(11) 唇型密封和機械密封等多種密封方式,滿足不同的工藝應用。
(12) 前后采用稀有潤滑方式,提高軸承耐用性。
隨著醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展,競爭日趨激烈,產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)成本的高低決定企業(yè)的生存。在藥品和中間體的真空干燥工藝中,對清潔真空環(huán)境的要求越來越高,成本控制也越來越嚴格,要保證有一個節(jié)能又環(huán)保生產(chǎn)工序。而干式真空泵以抽速范圍寬,結構簡單緊湊,抽氣腔原件無摩擦,使用壽命長,能耗低無油污等特點,現(xiàn)已得到越來越多的原料藥和醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)的重視和應用。