臥式結(jié)晶罐概述
結(jié)晶是醫(yī)藥、化工生產(chǎn)中常見的化工單元操作過程,是一種與溫度、時間、攪拌狀態(tài)緊密相關(guān)的工藝過程。結(jié)晶過程一般為降溫過程,在一定的時間內(nèi),以不同的速率降溫是結(jié)晶過程的基本特征。不同的產(chǎn)品有不同的結(jié)晶過程曲線,而同一種產(chǎn)品,不同的結(jié)晶過程對產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量有很大影響。由于結(jié)晶過程具有時間長、溫度差小、控制指數(shù)高、結(jié)晶曲線易變等特點,采用人工控制結(jié)晶過程往往達(dá)不到理想的要求,為此,本結(jié)晶系統(tǒng)采用了的結(jié)晶曲線過程控制系統(tǒng),以適應(yīng)各種物料結(jié)晶過程提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
臥式結(jié)晶罐是一種率的結(jié)晶設(shè)備, 由計算機(jī)控制物料溫度,按預(yù)先設(shè)定結(jié)晶曲線平穩(wěn)進(jìn)行,其自動控制系統(tǒng)具有如下功能:
(1) 測量范圍:0 ~ 200C 測量精度0.5級;
(2)控制規(guī)律:連續(xù)PID 串級;
(3)控制精度:±1℃ 超調(diào)量<5%;
(4)手/自無擾動切換;
(5)結(jié)晶曲線在線設(shè)定和修改,控制參數(shù)在線設(shè)定和修改:
(6)程序段大于10段,時間長度大于1個月;
(7)可帶通訊接口,便于集散控制;
(8)控制參數(shù):報警、控制;
(9)可具有防爆功能
(10)具備實時和歷史記錄功能,便于數(shù)據(jù)分析。
(2) 主軸和攪拌系統(tǒng)
主軸采用變磁調(diào)速裝置,主軸轉(zhuǎn)速無級可調(diào)使攪拌強(qiáng)度更適應(yīng)結(jié)晶過程的需要,從而使結(jié)出的晶粒更均勻。為了得到盡可能直徑均一的結(jié)晶顆粒,專門設(shè)有一淘洗系統(tǒng),能把不合格的粒徑與合格的粒徑的結(jié)晶分離開,從而更有效的保證了產(chǎn)品的外觀晶形符合要求。
工作原理:
結(jié)晶過程中,溶液的過飽和度、物料溫度的均勻一致性以及攪拌轉(zhuǎn)速和冷卻面積是影響產(chǎn)品晶粒大小和外觀形態(tài)的決定性因素。要使結(jié)晶過程得到有效控制,得到比較滿意的晶體,要求結(jié)晶機(jī)必須有較大的傳熱面積,合適的攪拌器結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速,可控制的冷卻水溫度以及合理的結(jié)晶器內(nèi)空結(jié)構(gòu)。本智能結(jié)晶罐系統(tǒng)由智能結(jié)晶罐、板式換熱器加熱系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和計算機(jī)控制系統(tǒng)組成。傳熱面積主要由殼體夾套和隨軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動的盤管形成,由于冷卻面積大,能使循環(huán)冷卻水迅速地將結(jié)晶過程中的熱量取走,以有效地保證物料溫度能按*結(jié)晶曲線下降。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)起輸送冷卻水的作用,并使冷卻水保持一定的流速,使傳熱系數(shù)保持恒定。板式換熱器的作用是將循環(huán)水的熱量取走和需要升溫時工作。通過控制冷卻水流量大小,可以控制循環(huán)水的溫度,進(jìn)而控制結(jié)晶罐中物料的溫度。為了得到外觀晶形好的產(chǎn)品,結(jié)晶罐內(nèi)物料和循環(huán)水的溫度差要嚴(yán)格控制,溫差不能太??;因此,結(jié)晶時間較長。
結(jié)晶罐的攪拌轉(zhuǎn)速越低,其對結(jié)晶過程的擾動越小,所得到的晶粒越均勻、美觀。但轉(zhuǎn)速太低又不利于傳熱過程的進(jìn)行。因此選用變速電機(jī)進(jìn)行主軸的傳動,便于方便地改變轉(zhuǎn)速。同時在設(shè)計上采用了不會產(chǎn)生流動死區(qū)的折流夾套結(jié)構(gòu),內(nèi)部設(shè)置了冷卻螺旋盤管,主軸采用空心軸,大大提高了冷卻面機(jī),使得攪拌在低速時,結(jié)晶物料能獲得比較滿意的傳熱面積。
淘洗系統(tǒng)的作用是將合格的晶粒與不合格的晶粒分開,達(dá)到篩分的目的。當(dāng)結(jié)晶罐在計算機(jī)控制下,進(jìn)行結(jié)晶操作時,物料在溶液中的晶粒是逐步長大的,而且晶粒的大小不可能均勻一致,將一部分晶粒達(dá)到合格范圍后,起動淘洗系統(tǒng),能結(jié)晶溶液通過淘洗器進(jìn)行晶粒的篩選,合格的晶粒隨母液一同進(jìn)離心機(jī)進(jìn)行固液分離,得到晶粒直徑符合要求的產(chǎn)品,分離的母液返回蒸發(fā)工段。較細(xì)的不合格的晶粒隨溶液經(jīng)換熱器加熱消晶后,再返回蒸發(fā)工段。淘洗過程完畢后,補(bǔ)加新鮮濃縮液至規(guī)定液位后,進(jìn)行下一個結(jié)晶過程的操作。
特點:
1、臥式結(jié)晶罐動力消耗僅為同產(chǎn)量的搪瓷反應(yīng)釜的1/7左右。
2、工業(yè)結(jié)晶過程要避免自發(fā)成核,才能保證得到平均粒度大的結(jié)晶產(chǎn)品。只有盡量控制在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)結(jié)晶才能達(dá)到這個目的。智能結(jié)晶罐由于加設(shè)隨軸旋轉(zhuǎn)的內(nèi)蛇管,使得冷卻面積大,攪拌效果好,傳熱系數(shù)高,使結(jié)晶罐內(nèi)物料溫度均勻一致,再加上采用智能控制,保證結(jié)晶溫度跟蹤結(jié)晶曲線,使結(jié)晶過程在介穩(wěn)區(qū)結(jié)晶,晶粒生長速度一致,易得到晶粒粒徑分布窄且大的結(jié)晶體。另由于冷卻換熱面處于介穩(wěn)區(qū),無晶核自發(fā)形成,結(jié)晶只在加入的晶種上進(jìn)行,無法在壁面成長,故可避免冷卻面結(jié)疤。
3、由于結(jié)晶過程的擾動均勻,攪拌擾動強(qiáng)度低,可使其結(jié)晶體純度高,產(chǎn)品質(zhì)量好,通過淘洗系統(tǒng),可以得到晶粒更均勻的產(chǎn)品。
4、采用*的軸封材料和軸封結(jié)構(gòu),使得軸封可靠,不會產(chǎn)生過飽和溶液在軸端結(jié)晶,使密封磨損,造成泄漏的現(xiàn)象。
5、轉(zhuǎn)速低,運(yùn)行可靠,故障少,維修量少。
6、冷卻盤管緩慢旋轉(zhuǎn),同時夾套內(nèi)壁有螺帶清壁裝置,與液體的換熱在動態(tài)中進(jìn)行,晶粒不易在冷卻面上附著,有較地避免了物料的結(jié)垢。
7、由于結(jié)晶機(jī)為不銹鋼材質(zhì),與搪瓷釜相比,不會出現(xiàn)搪瓷容易脫落,使整臺搪瓷釜報廢,造成很大經(jīng)濟(jì)損失的現(xiàn)象。
8、為了進(jìn)一步保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量,設(shè)計增加的淘洗系統(tǒng),能起到對晶粒篩分的獨到作用,使晶粒直徑的一致性得到保證。
三、結(jié)晶罐的參數(shù)選型:
公稱容積 | 100L | 300L | 500L | 1000L | 2000L | 3000L | 5000L | 10000L |
內(nèi)徑尺寸(mm) | 500 | 800 | 900 | 1100 | 1400 | 1500 | 1800 | 2100 |
換熱面積(m2) | 0.9 | 2.0 | 2.7 | 4.5 | 7.5 | 10.0 | 13.5 | 22 |
攪拌功率(KW) | 0.55 | 0.75 | 1.5 | 3.0 | 4.0 | 5.5 | 7.5 | 11.0 |
轉(zhuǎn)速(r/m) | 定速或變頻調(diào)速 | |||||||
攪拌形式 | 按物料性質(zhì)設(shè)計制造 | |||||||
工作壓力(Mpa) | 按工藝條件設(shè)計制造 | |||||||
工作溫度℃ | 0-121(滅菌)° | |||||||
夾套加熱/冷卻介質(zhì) | 蒸汽/冷卻水 | |||||||
保溫材料 | 聚氨酯 | |||||||
管口配置 | 滿足條件下可按需進(jìn)行設(shè)計 | |||||||
罐體材質(zhì) | SUS304/316L或其他內(nèi)襯防腐不銹鋼材料 | |||||||
容器類別 | 常壓/一類 |
四、結(jié)晶罐報價說明:
4.1請定作方提供詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)(URS)說明,以便明確工藝及使用要求;
4.2請定作方明確設(shè)備的配套附件及調(diào)試安裝事宜等以便明確供貨范圍;
4.3設(shè)備加工包括但不限于主材、配件等如有品牌如機(jī)封(密友、博格曼、約翰克蘭等),請在URS里說明;
4.4承攬方接受傳真、郵件、等方式咨詢;
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