书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
干式真空冷凝系统在原料药真空干燥工艺中的设计与应用
介绍了原料药真空干燥工艺。
结合有机溶剂的特点,分析了传统湿式真空系统在回收有机溶剂方面的局限性。
介绍了干式真空泵的结构和优点。
提出了干式真空冷凝系统的概念,并对系统组成部分(干式螺杆真空泵、真空管路和冷凝器等)的设计、选型作了介绍。
1、概述采用溶媒结晶工艺的原料药,通常在结晶后进行过滤(固液分离)、洗涤和真空干燥。
常见的真空干燥器有双锥干燥器和过滤洗涤干燥一体机(三合一)。
固液分离的工艺不同,物料含湿量不同,含湿量(干基)通常在
20%~200%。
干燥后原料药成品的含湿量(干基)通常要求低于5%(结晶水除外)。
湿物料所带溶媒通常是易燃、易爆、有毒、有害的危险化学品,它们在干燥过程中被真空泵组抽走。
真空泵组有湿式和干式两大类。
传统的湿式真空干燥系统由于受使用湿式真空泵的局限, 不仅不能充分回收这部分溶媒,而且产生大量的废水、废气;这不仅对化学制药企业形成成本压力,更对健康、安全和环保带来挑战。
采用干式真空冷凝系统,可以实现溶剂的全回收, 以及废水和废气的零排放。
2、有机溶剂的特性及其冷凝方式原料药生产常用的溶媒是甲醇、丙酮、乙醇等有机溶剂或其他复合溶剂,它们的共同特点是低沸点、高饱和蒸汽压。
对于干燥工艺链来说,通常有真空泵前和泵后冷凝两种方式,也称为进气侧冷凝和排气侧冷凝,都需要把介质冷却到工作压力对应的沸点之下。
几种常用有机溶剂的蒸汽压曲线(见(1)泵前冷凝溶剂型(见在泵前加冷凝器或冷阱,回收
部分溶剂。
优点:回收了部分溶剂,提高了真空系统效率。
缺点:需要配置深冷或冷阱,投资和运行成本高。