首页 > 技术文章 > 结晶系统建设方案

结晶系统建设方案

2013-12-05 [2413]

卧式结晶罐概述

结晶是医药、化工生产中常见的化工单元操作过程,是一种与温度、时间、搅拌状态紧密相关的工艺过程。结晶过程一般为降温过程,在一定的时间内,以不同的速率降温是结晶过程的基本特征。不同的产品有不同的结晶过程曲线,而同一种产品,不同的结晶过程对产品的内在质量和外观质量有很大影响。由于结晶过程具有时间长、温度差小、控制指数高、结晶曲线易变等特点,采用人工控制结晶过程往往达不到理想的要求,为此,本结晶系统采用了专用的结晶曲线过程控制系统,以适应各种物料结晶过程提高产品的质量。

卧式结晶罐是一种率的结晶设备, 由计算机控制物料温度,按预先设定结晶曲线平稳进行,其自动控制系统具有如下功能:

(1)   测量范围:0 ~ 200C 测量精度05级;
(2)控制规律:连续PID 串级;
(3)控制精度:±1℃ 超调量<5%;
(4)手/自无扰动切换;
(5)结晶曲线在线设定和修改,控制参数在线设定和修改:
(6)程序段大于10段,时间长度大于1个月;
(7)可带通讯接口,便于集散控制;
(8)控制参数:报警、控制;
(9)可具有防爆功能
(10)具备实时和历史记录功能,便于数据分析。

(2)   主轴和搅拌系统

主轴采用变磁调速装置,主轴转速无级可调使搅拌强度更适应结晶过程的需要,从而使结出的晶粒更均匀。为了得到尽可能直径均一的结晶颗粒,专门设有一淘洗系统,能把不合格的粒径与合格的粒径的结晶分离开,从而更有效的保证了产品的外观晶形符合要求。

工作原理:

结晶过程中,溶液的过饱和度、物料温度的均匀一致性以及搅拌转速和冷却面积是影响产品晶粒大小和外观形态的决定性因素。要使结晶过程得到有效控制,得到比较满意的晶体,要求结晶机必须有较大的传热面积,合适的搅拌器结构和转速,可控制的冷却水温度以及合理的结晶器内空结构。本智能结晶罐系统由智能结晶罐、板式换热器加热系统、冷却水循环系统和计算机控制系统组成。传热面积主要由壳体夹套和随轴做回转运动的盘管形成,由于冷却面积大,能使循环冷却水迅速地将结晶过程中的热量取走,以有效地保证物料温度能按zui佳结晶曲线下降。循环冷却水系统起输送冷却水的作用,并使冷却水保持一定的流速,使传热系数保持恒定。板式换热器的作用是将循环水的热量取走和需要升温时工作。通过控制冷却水流量大小,可以控制循环水的温度,进而控制结晶罐中物料的温度。为了得到外观晶形好的产品,结晶罐内物料和循环水的温度差要严格控制,温差不能太小;因此,结晶时间较长。

 

结晶罐的搅拌转速越低,其对结晶过程的扰动越小,所得到的晶粒越均匀、美观。但转速太低又不利于传热过程的进行。因此选用变速电机进行主轴的传动,便于方便地改变转速。同时在设计上采用了不会产生流动死区的折流夹套结构,内部设置了冷却螺旋盘管,主轴采用空心轴,大大提高了冷却面机,使得搅拌在低速时,结晶物料能获得比较满意的传热面积。

 

淘洗系统的作用是将合格的晶粒与不合格的晶粒分开,达到筛分的目的。当结晶罐在计算机控制下,进行结晶操作时,物料在溶液中的晶粒是逐步长大的,而且晶粒的大小不可能均匀一致,将一部分晶粒达到合格范围后,起动淘洗系统,能结晶溶液通过淘洗器进行晶粒的筛选,合格的晶粒随母液一同进离心机进行固液分离,得到晶粒直径符合要求的产品,分离的母液返回蒸发工段。较细的不合格的晶粒随溶液经换热器加热消晶后,再返回蒸发工段。淘洗过程完毕后,补加新鲜浓缩液至规定液位后,进行下一个结晶过程的操作。

 

特点:

1、卧式结晶罐动力消耗仅为同产量的搪瓷反应釜的1/7左右。
2、工业结晶过程要避免自发成核,才能保证得到平均粒度大的结晶产品。只有尽量控制在介稳区内结晶才能达到这个目的。智能结晶罐由于加设随轴旋转的内蛇管,使得冷却面积大,搅拌效果好,传热系数高,使结晶罐内物料温度均匀一致,再加上采用智能控制,保证结晶温度跟踪结晶曲线,使结晶过程在介稳区结晶,晶粒生长速度一致,易得到晶粒粒径分布窄且大的结晶体。另由于冷却换热面处于介稳区,无晶核自发形成,结晶只在加入的晶种上进行,无法在壁面成长,故可避免冷却面结疤。
3、由于结晶过程的扰动均匀,搅拌扰动强度低,可使其结晶体纯度高,产品质量好,通过淘洗系统,可以得到晶粒更均匀的产品。
4、采用独特的轴封材料和轴封结构,使得轴封可靠,不会产生过饱和溶液在轴端结晶,使密封磨损,造成泄漏的现象。
5、转速低,运行可靠,故障少,维修量少。
6、冷却盘管缓慢旋转,同时夹套内壁有螺带清壁装置,与液体的换热在动态中进行,晶粒不易在冷却面上附着,有较地避免了物料的结垢。
7、由于结晶机为不锈钢材质,与搪瓷釜相比,不会出现搪瓷容易脱落,使整台搪瓷釜报废,造成很大经济损失的现象。
8、为了进一步保证产品外观质量,设计增加的淘洗系统,能起到对晶粒筛分的独到作用,使晶粒直径的一致性得到保证。

 

 

三、结晶罐的参数选型:

公称容积

100L

300L

500L

1000L

2000L

3000L

5000L

10000L

内径尺寸(mm

500

800

900

1100

1400

1500

1800

2100

换热面积(m2

0.9

2.0

2.7

4.5

7.5

10.0

13.5

22

搅拌功率(KW)

0.55

0.75

1.5

3.0

4.0

5.5

7.5

11.0

转速(r/m)

定速或变频调速

搅拌形式

按物料性质设计制造

工作压力(Mpa

按工艺条件设计制造

工作温度℃

0-121(灭菌)°

夹套加热/冷却介质

蒸汽/冷却水

保温材料

聚氨酯

管口配置

满足条件下可按需进行设计

罐体材质

SUS304/316L或其他内衬防腐不锈钢材料

容器类别

常压/一类

四、结晶罐报价说明:

4.1请定作方提供详细的技术参数(URS)说明,以便明确工艺及使用要求;

4.2请定作方明确设备的配套附件及调试安装事宜等以便明确供货范围;

4.3设备加工包括但不限于主材、配件等如有指定品牌如机封(密友、博格曼、约翰克兰等),请在URS里说明;

4.4承揽方接受传真邮件等方式咨询;

三合企业与你共同成长、因为我们每天在期待更多学习的机会!

 

 

             宁波华子制药设备制造有限公司

市场部      工程技术部

 

浙公网安备 33022502000085号