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溶剂脱除时真空泵的选配
作者:管理员    发布于:2018-01-11 14:03:43    文字:【】【】【

  (浙江医药股份有限公司维生素厂)对较为典型的W泵、水环泵、水喷射泵和爪式泵的特性及其选配进行了比较。爪式泵是一种较为合理的选配方案。溶剂生产和使用企业,可通过高性能真空泵的选配以提高溶剂的回收率,实现经济效益社会效益的同步提高。

  在化工、医药生产中,用到大量的有机溶剂。据不完全统计,我国在2002年2003年,单溶剂油一项,每年生产、消耗量均在200万t以上,且稳中有升。

  进入21世纪后,可持续发展战略对资源、能源的节约以及环境保护提出了更高的要求,因而有机溶剂的合理利用问题变得日益迫切和尖锐本文就此问题作一探讨,论述化工、医药生产中,通过合理选用真空泵,在溶剂脱除环节中达到降耗环保增效的目的1溶剂在生产中的使用1.1溶剂使用概况在化工、医药生产过程中,为了实现经济性的套用,溶剂的相态不断发生变化在套用多次后,溶剂中不可避免地会混入一些杂质,此时多采用精馏的方式进行精制以满足使周慧敏,男,1970年9月生,工程师。绍兴市,312071表3实际应用情况平均蒸馏总时间终点温度终点真空度残渣量使用前使用后真空泵串联卜真空气包2-罗茨真空泵3-W型往复泵通过表1数据的比较可以看出,使用Z300泵可达到如下效果:(1)缩短整个工段的操作温度,减小物料树脂化倾向3结论3酸生产过程中,原料2萘酚蒸馏的回收工段选用新型的Z300真空泵与W真空泵串联使用,可以有效缩短操作时间,减少树脂化的残渣量,从而降低2,3酸产品的原料消耗21泵是5一种活毙嫔积丨篇改。Publis4满足干燥本身的要求,TV通常选用真空泵xnkibookmark2用质量指t示在产品的精制过程中,考虑产品的热敏性产量质量等各项指标,多采用减压干燥、精馏的方式将溶剂分离出来以备套甩上述过程中,溶剂经历了从液态到气态再到液态的过程根据物质守恒定律,溶剂终的量应与起始量相等但在实际生产中,前者总是少于后者,两者间的差即为溶剂的损失量,其以各种相态出现在环境中,造成了环境污染在生产过程中,不少化学反应利用了溶剂的分散性,使反应的不同物料溶于其中并充分混合,以保证反应完全在各步反应之间,为使过程按设定的方式进行,需要将中间体从一种溶剂萃取到另一种溶剂中,这样在终产品中就难免会有溶剂残留。

  在终取得产品之前,需要对产品进行精制:对固态产品,采用某种溶剂洗去固态杂质,然后再去除溶剂;对液态产品,需要将残留其中的溶剂大限度地分离除去。

  1.2溶剂回收注意事项化工、医药生产中的溶剂,一般具有溶解能力强分散性能好的特点。相应地,其沸点不高具有挥发‘性所以,在溶剂的输送过程中,通常不采用真空作为输送动力,以避免在系统中的无谓损失对溶剂从母液中的回收,通常采用正压或低真空状态下蒸馏在大部分化工、医药产品的精制时,由于物料的热敏性,导致脱除溶剂的温度必须远远低于溶剂的沸点,此时系统所处的真空度较高于是,在溶剂的回收收率上,溶剂的挥发性与高真空成了一对矛盾。这时,必须通过真空泵的合理选配来解决2真空泵的种类及其特性真空泵按机械结构、输送原理分,可分为机械泵、喷射泵、分子离心泵三大类而在一般化工、医药生产中,前两类真空泵使用较多。

  现选取较为典型的W泵、水环泵、水喷射泵及性能较优的爪式泵来进行比较说明良,现在国内市场上的W泵多为立式节能型泵与老式W泵相比,具有结构较为紧凑、占地面积较少、效率更高的优点。

  2.2水环泵是一种离心容积式泵,通过一个偏心轮的旋转,借助于水与叶片之间容积的变化,实现将气体吸入一一压缩一一放的目的其具有结构简单、容易加工、操作简便、应用范围广等优点2.3水喷射泵的工作原理为:利用离心泵将水的压力提高,使具有一定压力的水从喷嘴高速喷出,此时,射流表面压力迅速降低,空气被抽吸进来;同时,气与水经混合管混合后到达扩散器,流体流速降低,压力升高,被抽气体排至大气这样持续不断进行,实现了抽气产生真空的目的。

  2.4爪式泵是一种容积式无油干式泵其具有性能可靠、使用范围广、使用寿命长、对被抽气体无污染等优点抽气速率10L/s左右的上述类型泵性能比较如表1所示表1各类泵性能比较型号泵水环泵水喷射泵爪式泵极限真空/Pa抽气速率/Ls-电机功率/kW/噪音/db是否有工作液无有无价格万元-台- 3真空泵的选配3.1用于固态成品精制过程(干燥)对固态成品的精制过程,后一步工艺往往是干燥其要求主要有三个方面:(1)保持成品原有物性;(2)溶剂残留达到质量指标;(3)―定的生产效率。另外,溶剂作为生产所用介质,回收则意味着成本的降低和环境保护。

  溶剂的回收以使溶剂能直接回到生产环节中为准作为干燥推动力。由于溶剂的挥发性,特别是在真空状态下,即使采用深冷介质冷凝冷却回收溶剂,溶剂也总会有一部分逸出若能在常压状态下回收溶剂,溶剂的回收率将大为提高为达到上述三方面的要求,可选配真空泵:真空泵产生真空的能力较强(单位体积、单位使用功率所产生的抽气量大,真空度高,运行稳定);真空泵无工作液,便于泵后常压回收。

  对固态成品的精制,前面所述的各种泵中,W泵和爪式泵均能满足要求由于爪式泵价格较为昂贵,故通常选用W泵3.2用于液态成品精制过程(精馏)对液态成品的精制过程,后一步工艺往往是精馏其目的主要为:保持产品的物理化学性质;产品的精制收率尽可能高;以产品为正馏份,除去作为溶剂的低沸部分和下脚料的高沸部分,从而达到产品质量指标液态产品通常具有受热变质的热敏性,因此在较低温度下实现精制显得尤为重要同样地,从经济以及环境保护方面的考虑,对脱除的溶剂必须回收使用。

  液态产品的精制要求尽可能在高的真空度下进行,通常操作压力在10Pa以下(1个标准大气压为101325Pa)满足此条件的配置有:滑阀泵、爪式泵两种单泵;罗茨真空机组罗茨真空机组其运行功率相当高对于前级泵达到相当于LH-70PH型爪式泵同样抽气量的机组,其机组配用功率为20kW,对于日夜连续运行的真空产生装置来说,125kW的差别,一年下来,意味着9万元的电费差距(以每年工作300个昼夜计,电费以1元/度计)滑阀泵其必须有真空泵方能有效工作。当气体流经真空泵时,难免将真空泵油夹带出去。这就意味着不能直接套用所回收的溶剂,或者浪费掉并污染环境。此外,滑阀泵对操作维护要求较高,在寒冷季节,开关机稍有爪式泵采用爪式泵,泵后的常压回收溶剂没有问题另外,由于其本身结构较好、加工精良、附属装置齐全,一旦投入使用,其使用要求低使用范围广、使用寿命长、清洗维护保养方便。当需要更高的真空时,其能作为前级泵方便地组成真空机组。

  由此可见,在液态成品高真空精制的场合,爪式泵是一种相当合理的选配方案。

  4真空泵合理配置的效果根据笔者的实践经验,精心地对溶剂进行回收套用处理,将能提高其收率2~5由此推而广之,对全国各个溶剂使用单位,这将是一个相当可观的数字。

  统计数据表明,我国单是溶剂油每年生产、使用就均在200万t以上通过合理的真空泵选配,科学回收套用,以溶剂油为例,若回收收率提高,那么一年的溶剂油回收量就是2万t,按2004年溶剂油均价5000元/t计,其将是1亿元人民币另外,从环保方面考虑,为消除1亿元的溶剂所造成的环境污染,投入1个亿资金也是很难彻底解决的。

  5结语正确选用真空泵具有惊人的经济效益及环保效应,因此对每一个溶剂生产技术人员来说,这是一件值得重视并具有重要意义的大事在整个高性能真空泵的市场中,国产设备所占份额非常小。也就是说,高性能真空泵市场存在受进口设备垄断价格偏高的现象这就需要国内真空泵行业大力发展高、精、尖真空泵对企业个体而言,这将是一次发展机遇;对国家整体而言,则将是把巨大的行业利润留在国内。

  对现行溶剂生产、使用企业,要以当今能源资源紧张危机为契机,以绿色的发展观,结合自身装备的实际水平、经济实力,仔细研究,综合评定,逐步采用高性能真空泵,实现经济效益、社会效益的同步提高

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