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    无油螺杆真空泵在原料药生产工艺中的应用

    发布时间:2015-5-18 9:28:38  浏览:

    目前制药行业原料药生产过程中普遍采用水环真空泵,由于水环真空泵工作时在泵体中有水作为工作液,工作液(水)与挥发的有机溶剂直接接触,在排出时会带出大量挥发性有机物进入废水和大气中,增加废水处理难度,同时对环境造成污染。

    无油螺杆真空泵是在其他领域应用比较成熟的设备,但在原料药生产工艺中对有机溶剂抽滤和减压干燥中缺少应用案例,我们尝试将无油螺杆真空泵应用于原料药生产工艺中,同时在无油螺杆真空泵后通过冷凝收集,将挥发性有机溶剂气体冷凝后回收,以减少废气、废水排放,提升经济效益和社会效益。

    1、  无油螺杆真空泵简介

    无油螺杆真空泵左螺杆与右螺杆相互啮合并列安装,电机带动下两个螺杆作反向高速运转而产生真空,由于泵腔内两个螺杆运动相互不接触,无需介质润滑,故称干式泵。无油螺杆真空泵采取干式运行方式,接触气体部分是干式状态,因此,对抽出的有机气体可采取冷凝器处理,回收有机溶剂,泵体采用循环水冷却的方式,可达到节约用水的目的。

    无油螺杆真空泵

    在原料药生产工艺中,无油螺杆真空泵的性能见表 1。

    2、无油螺杆真空泵在原料药生产工艺中使用的研究

    2.1  在有机溶剂抽滤工艺中使用的研究

    (1)在制药工艺中有很多的步骤需要将固、液混合物中的固体与液体分离,在这个分离过程中大多使用抽滤方式来实现。实验测试液体组成为 95∶5 的丙酮:乙醇混合液。使用无油螺杆真空泵的工艺流程图如下。

     无油螺杆真空泵工艺流程

    (2)对无油螺杆真空泵累计试验生产 7 个批次的抽滤时间、有机溶剂(丙酮)回收量统计如表 2。

     无油螺杆真空泵工艺

    统计正常生产条件下用水环真空泵抽滤的 30 批产品,平均抽滤时间为 96分钟。

    对比实际应用的统计数据,每批产品抽滤时间没有显著差异。证明无油螺杆真空泵可以满足制药工艺中有机溶剂抽滤的工艺要求。

    无油螺杆真空泵工艺

    (3)经济效益分析:

    无油螺杆真空泵应用的经济效益来源于有机溶剂回收、节约用水两个方面。

    ①冷凝回收有机溶剂效益:冷凝回收的有机溶剂经过精馏后可返回生产使用,可相应减少工业丙酮的使用量,达到节约成本的效果。

    ③环境效益:

    无油螺杆真空泵的应用,可以带来巨大的环境效益:

    (a)采用无油螺杆真空泵,在真空泵后增加冷凝器常压冷凝回收有机溶剂,选择合适的冷凝器换热面积,挥发的有机溶剂气体可以大部分冷凝回收,大大减少了挥发性有机溶剂气体排放。

    (b)无油螺杆真空泵可采用循环水冷却的工艺,大大减少了含有机溶剂的废水排放。

    回归到上述的应用实例,每天可减排有机溶剂(废气、废液)263 kg,减排含溶剂废水 7.5 吨。

     

    2.2  在减压干燥工艺中使用的研究

    溶剂结晶工艺的原料药生产过程中,需要使用减压干燥,以去除湿料中所含的有机溶剂、水分。目前行业内普遍的做法是采用含水环泵的真空机组来提供真空,料粉干燥时,溶剂蒸发后进入水环泵的工作液(水)中,再以气态(二次挥发)挥散到大气中,或随废水排放,增加废气废水处理压力。

    采用无油螺杆真空泵,可以显著的降低有机溶剂的排放,并收到良好的经济效益。

    2.2.1  工艺流程图如图 3。

    无油螺杆真空泵工艺流程图2

    2.2.2  试验生产了 7 批,收集各数据统计如表 5

    统计用水环真空泵加罗茨真空泵组合用于减压干燥生产的30 批产品,平均总干燥时间为1033 分钟。

    实践数据证明无油螺杆真空泵可以满足制药工艺中减压干燥过程的工艺要求,在达到同等干燥效果的前提下时间略有缩减并且可以回收有机溶剂。

    无油螺杆真空泵工艺分析

    2.2.3  经济效益分析

    无油螺杆真空泵应用的经济效益来源于有机溶剂回收、节约用水两个方面。

    (1)冷凝回收有机溶剂效益:冷凝回收的有机溶剂经过精馏回收后可返回生产使用,可相应减少工业丙酮的使用量,达到节约成本的效果。

    2.2.4  环境效益

    可减少废气、废水排放。

    经过研究及实践证明,无油螺杆真空泵在原料药生产工艺中应用是有效可行的。不仅可通过降低产品的干燥时间缩短工艺周期、回收溶媒、降低用水量产生明显的经济效益,同时可减轻废气废水处理压力,收到显著的环境及社会效益。

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