蒸發(fā)結晶設備 蒸發(fā)結晶設備設計

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蒸發(fā)結晶設備篇(1):常用五類蒸發(fā)結晶設備大揭秘

蒸發(fā)結晶工藝一個是制藥、化工工藝中一個常用操作單元，非常普遍的應用在幾乎全部的結晶性藥物的生產(chǎn)工序之中。當前企業(yè)普遍使用的蒸發(fā)結晶主要有熱對流型和強制循環(huán)型。而上述兩種類型的蒸發(fā)結晶器又以強制外循環(huán)蒸發(fā)結晶居多。今日就讓小七帶大家一起解密常用的五類結晶設備。HC系列蒸發(fā)結晶設備原理：HC系列蒸發(fā)結晶設備為專利設備，其基本原理是利用熱敏、結晶性物料溶液在減壓狀態(tài)下沸點降低，實現(xiàn)低溫蒸發(fā)。（1）在初步蒸發(fā)的熱敏物料溶液濃度有所提高但尚未達到蒸發(fā)溫度下的飽和狀態(tài)，尚未析出晶體時，將物料引入低溫結晶缸內(nèi)。（2）使物料降低冷卻后，在結晶缸內(nèi)形成過飽和溶液后在結晶缸內(nèi)有序析出，析出溶質后的稀溶液再次進入蒸發(fā)系統(tǒng)與蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)的溶液混合。（3）降低蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)物料濃度后進行循環(huán)蒸發(fā)，從而實現(xiàn)熱敏物料始終處于低于溶解度的低溶度下蒸發(fā)，結晶析出的溶質不再進入加熱蒸發(fā)系統(tǒng)，處理低溫狀態(tài)下保存的最佳工藝狀態(tài)要求。優(yōu)點：低濃度蒸發(fā)，物料溶液粘度小，熱傳遞性好，蒸發(fā)過程溫度低，速度快，熱利用率高，明顯節(jié)能。溶質在結晶缸內(nèi)析出，蒸發(fā)液內(nèi)不含晶體，不磨損設備，設備使用期延長，產(chǎn)品金屬含量下降。析出溶質保存在結晶缸內(nèi)，處于低溫狀態(tài)，溶質不分解，不變質，收率高，質量好?？赏ㄟ^掌握蒸發(fā)器內(nèi)溶液與結晶缸內(nèi)冷卻液的溶度差來使溶質有序析出，達到掌握溶質晶體顆粒的目的，得到期望顆粒的晶體，晶體結構更致密，產(chǎn)品更純潔。應用領域：具有熱敏性、易結晶、不同溫度下溶解度差異明顯的物質。如：古龍酸、維生素C、賴氨酸、蓉氨酸（味精）、維生素。強制循環(huán)蒸發(fā)結晶設備強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器是一種晶漿循環(huán)式連續(xù)結晶器。操作時,料液自循環(huán)管下部加入，與離開結晶室底部的晶漿混合后，由泵送往加熱室。晶漿在加熱室內(nèi)升溫（通常為2～6℃），但不發(fā)生蒸發(fā)。熱晶漿進入結晶室后沸騰，使溶液達到過飽和狀態(tài)，于是部分溶質沉積在懸浮晶粒表面上，使晶體長大，作為產(chǎn)品的晶漿從循環(huán)管上部排出。強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器生產(chǎn)力量大，但產(chǎn)品的粒度分布較寬。DTB型蒸發(fā)結晶器DTB型蒸發(fā)結晶器即導流筒-擋板蒸發(fā)結晶器，也是一種晶漿循環(huán)式結晶器。器下部接有淘析柱，器內(nèi)設有導流筒和筒形擋板，操作時熱飽和料液連續(xù)加到循環(huán)管下部，與循環(huán)管內(nèi)夾帶有小晶體的母液混合后泵送至加熱器。加熱后的溶液在導流筒底部四周流入結晶器，并由緩慢轉動的螺旋槳沿導流筒送至液面。溶液在液面蒸發(fā)冷卻，達過飽和狀態(tài)，其中部分溶質在懸浮的顆粒表面沉積，使晶體長大。在環(huán)形擋板外圍還有一個沉降區(qū)。在沉降區(qū)內(nèi)大顆粒沉降，而小顆粒則隨母液入循環(huán)管并受熱溶解。晶體于結晶器底部入淘析柱。為使結晶產(chǎn)品的粒度盡量勻稱，將沉降區(qū)來的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分級的作用，使小顆粒隨液流返回結晶器，而結晶產(chǎn)品從淘析柱下部卸出。奧斯陸型蒸發(fā)結晶器奧斯陸型蒸發(fā)結晶器又稱為克里斯塔爾結晶器，一種母液循環(huán)式連續(xù)結晶器。操作的料液加到循環(huán)管中，與管內(nèi)循環(huán)母液混合，由泵送至加熱室。加熱后的溶液在蒸發(fā)室中蒸發(fā)并達到過飽和，經(jīng)中心管進入蒸發(fā)室下方的晶體流化床(見流態(tài)化)。在晶體流化床內(nèi)，溶液中過飽和的溶質沉積在懸浮顆粒表面，使晶體長大。晶體流化床對顆粒進行水力分級，大顆粒在下，而小顆粒在上，從流化床底部卸出粒度較為勻稱的結晶產(chǎn)品。流化床中的細小顆粒隨母液流入循環(huán)管，重新加熱時溶去其中的微小晶體。若以冷卻室代替奧斯陸蒸發(fā)結晶器的加熱室并除去蒸發(fā)室等，則構成奧斯陸冷卻結晶器。這種設備的主要缺點是溶質易沉積在傳熱表面上，操作較麻煩，因而應用不廣泛。導流筒結晶設備導流筒結晶設備(DTBcryatallizer)是一種高效率的結晶設備，由PLC掌握物料溫度，其獨特的結構和工作原理打算了它具有傳熱效率高、配置簡潔、操作掌握便利、操作環(huán)境好等特點，廣泛適用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、等行業(yè)的結晶作業(yè)?，F(xiàn)生產(chǎn)制造設備處理量50～3000kg/h，共十種型號的系列產(chǎn)品，可依據(jù)用戶的需要供應與之相配套的各種幫助設備。原理：結晶過程中，溶液的過飽和度、物料溫度的勻稱全都性以及攪拌轉速和冷卻面積是影響產(chǎn)品晶粒大小和外觀形態(tài)的打算性因素。本結晶機采納了專用的攪拌槳，且溫度、攪拌槳轉速可調易實現(xiàn)系統(tǒng)自掌握，以適應各種物料結晶要求的。特點：1、是一種典型的晶漿內(nèi)循環(huán)式結晶器；2、具有良好的流體動力學效果；3、開發(fā)了專用螺旋漿，實現(xiàn)了高效內(nèi)循環(huán)，而幾乎不消失二次晶核；4、很少消失內(nèi)壁結疤現(xiàn)象；5、用于藥廠可滿意GMP要求；6、晶漿過飽和度勻稱，粒度分布良好，實現(xiàn)了高效率；7、能耗低；8、可安裝淘洗腿實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)操作；9、本身有高的換熱面不需要另設加熱器或冷卻器；10、可進行冷卻結晶，也可用于真空蒸發(fā)冷卻結晶。11、轉速低，調控簡單,適用性強,運行牢靠，故障少。應用范圍：廣泛應用于化工、輕工、醫(yī)藥等行業(yè)。

蒸發(fā)結晶設備篇(2):這12種常見蒸發(fā)、結晶設備，你都見過嗎？

今日小七要介紹12種蒸發(fā)及結晶設備的特點及優(yōu)缺點，小七就是這么的話少干貨多。

MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器

強制循環(huán)蒸發(fā)器由蒸發(fā)分別器、換熱器和強制循環(huán)泵組成。物料在換熱器的換熱管內(nèi)被換熱管外的蒸汽加熱溫度上升。在循環(huán)泵作用下物料上升到蒸發(fā)分別器中，在蒸發(fā)分別器內(nèi)由于物料靜壓下降使物料發(fā)生蒸發(fā)。

蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽從物料中溢出，物料被濃縮產(chǎn)生過飽和而使結晶生長，解除過飽和的物料進入強制循環(huán)泵，在循環(huán)泵作用下進入換熱器，物料如此循環(huán)不斷蒸發(fā)濃縮或濃縮結晶。

晶漿從循環(huán)管路中用出料泵輸出。蒸發(fā)分別器內(nèi)的二次蒸汽經(jīng)過蒸發(fā)分別器上部的分別和除沫裝置凈化后輸送到壓縮機，壓縮機把二次蒸汽壓縮后輸送到換熱器殼程用作蒸發(fā)器加熱蒸汽，實現(xiàn)熱能循環(huán)連續(xù)蒸發(fā)。

性能特點：

傳熱系數(shù)較低；

換熱表面不易形成結垢或結晶。

應用范圍：

適用于易結垢、產(chǎn)生結晶、高粘度物料蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)結晶過程。

MVR降膜蒸發(fā)器

物料原液從換熱器上管箱加入，經(jīng)過布液器把物料安排到每根換熱管內(nèi)，并且沿著換熱管內(nèi)壁形成勻稱的液體膜，管內(nèi)液體膜在向下流的過程中被殼程的加熱蒸汽加熱，邊向下流淌邊沸騰并進行蒸發(fā)。到換熱管底端物料變成濃縮液和二次蒸汽。

濃縮液落入下管箱，二次蒸汽進入氣液分別器。在氣液分別器中二次蒸汽夾帶的液體飛沫被去除，純潔的二次蒸發(fā)從分別器中輸送到壓縮機。壓縮機把二次蒸汽壓縮后作為加熱蒸汽輸送到換熱器殼程用于蒸發(fā)器熱源。實現(xiàn)連續(xù)蒸發(fā)過程。

性能特點：

換熱效率高

占地面積小

物料停留的時間短，不易引起物料變質。

適用于較高粘度的物料。

應用范圍：

降膜蒸發(fā)器適用于MVR蒸發(fā)結晶過程預濃縮工序，可以蒸發(fā)粘度較大的物料，尤其適用于熱敏性物料，但不適用處理有結晶的物料。

MVR蒸發(fā)OSLO結晶器

OSLO蒸發(fā)結晶器由OSLO蒸發(fā)器、換熱器和強制循環(huán)泵組成。物料在換熱器的換熱管內(nèi)被換熱管外的蒸汽加熱溫度上升。在循環(huán)泵作用下物料上升到OSLO蒸發(fā)結晶器中，在OSLO蒸發(fā)結晶器內(nèi)由于物料靜壓下降使物料發(fā)生蒸發(fā)。

蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽從物料中溢出，物料被濃縮產(chǎn)生過飽，過飽和溶液在OSLO蒸發(fā)結晶器的中心管內(nèi)下降與溶液中的小結晶充分接觸而使結晶進一步生長，成長較大的結晶經(jīng)過淘析柱淘析把大結晶沉淀到淘析柱下面用晶漿泵輸送到稠厚器。較小的結晶在OSLO結晶器中連續(xù)成長。

經(jīng)過澄清的液體被強制循環(huán)泵輸送到換熱器連續(xù)加熱，物料如此循環(huán)不斷蒸發(fā)濃縮或濃縮結晶。OSLO蒸發(fā)結晶器內(nèi)的二次蒸汽經(jīng)過分別器上部的分別和除沫裝置凈化后輸送到壓縮機，壓縮機把二次蒸汽壓縮后輸送到換熱器殼程用作蒸發(fā)器加熱蒸汽。實現(xiàn)熱能循環(huán)連續(xù)蒸發(fā)。

主要特點：

結晶粒度大，粒度勻稱

設備體積大，成本高

適用范圍：

適用于要求結晶粒度較大的物料生產(chǎn)。

MVR蒸發(fā)DTB結晶器

DTB型結晶器是一種典型的晶漿內(nèi)循環(huán)結晶器。由于在結晶器設置內(nèi)導流筒，形成了循環(huán)通道，使晶漿具有良好的混合條件，在蒸發(fā)結晶中能快速消退過飽和度，能使溶液的過飽和度處于比較低的水平。

特殊適用于溶解度曲線比較陡的產(chǎn)品。DTB型結晶器性能良好，生產(chǎn)強度高，能生產(chǎn)顆粒較大的晶粒，且結晶器內(nèi)不易結疤。它已經(jīng)成為連續(xù)結晶器的主要形式之一。

性能特點：

生產(chǎn)強度高，結晶顆粒較大，性能穩(wěn)定。

適用范圍：

適用于結晶粒度較大、生產(chǎn)強度較高的物料生產(chǎn)。

強制循環(huán)蒸發(fā)器

上述各種蒸發(fā)器均為自然循環(huán)型蒸發(fā)器，即靠加熱管與循環(huán)管內(nèi)溶液的密度差引起溶液的循環(huán)，這種循環(huán)速度一般都比較低，不宜處理粘度大、易結垢及有大量析出結晶的溶液。

對于這類溶液的蒸發(fā)，可采納強制循環(huán)型蒸發(fā)器。這種蒸發(fā)器是利用外加動力（循環(huán)泵）使溶液沿肯定方向作高速循環(huán)流淌。循環(huán)速度的大小可通過調整泵的流量來掌握。一般循環(huán)速度在2.5m/s以上。

性能特點：

這種蒸發(fā)器的優(yōu)點是傳熱系數(shù)大，對于粘度較大或易結晶、結垢的物料，適應性較好，但其動力消耗較大。

降膜蒸發(fā)器

降膜式蒸發(fā)器與升膜蒸發(fā)器的區(qū)分在于原料液由加熱管的頂部加入。溶液在自身重力作用下沿管內(nèi)壁呈膜狀下流，并被蒸發(fā)濃縮，汽液混合物由加熱管底部進入分別室，經(jīng)氣液分別后，完成液由分別器的底部排出。

為使溶液能在壁上勻稱成膜，在每根加熱管的頂部均需設置液體布膜器。

布膜器的型式有多種，較常用的三種，采納一螺旋型溝槽的圓柱體作為導流管，液體沿溝槽旋轉下流分布在整個管內(nèi)壁上；導流管下部為圓錐體，錐體底面對下內(nèi)凹，以免沿錐體斜面流下的液體再向中心聚集；液體是通過齒縫沿加熱管內(nèi)壁成膜狀下降。

性能特點：

降膜蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高的溶液，對于粘度較大的物料也能適用。但對于易結晶或易結垢的溶液不適用。此外，由于液膜在管內(nèi)分布不易勻稱，與升膜蒸發(fā)器相比，其傳熱系數(shù)較小。

刮板薄膜蒸發(fā)器

刮板薄膜蒸發(fā)器是利用旋轉刮片的刮帶作用，使液體分布在加熱管壁上。它的突出優(yōu)點是對物料的適應性很強，例如對于高粘度、熱敏性和易結晶、結垢的物料都能適用。

刮板薄膜蒸發(fā)器的殼體外部裝有加熱蒸汽夾套，其內(nèi)部裝有可旋轉的攪拌刮片，旋轉刮片有固定的和活動的兩種。前者與殼體內(nèi)壁的縫隙為0.75~1.5mm，后者與器壁的間隙隨攪拌軸的轉數(shù)而變。

料液由蒸發(fā)器上部沿切線方向加入后，在重力和旋轉刮片帶動下，溶液在殼體內(nèi)壁上形成下旋的薄膜，并在下降過程中不斷被蒸發(fā)濃縮，在底部得到完成液。在某些狀況下，可將溶液蒸干而由底部直接獲得固體產(chǎn)物。

性能特點：

這類蒸發(fā)器的缺點是結構簡單，動力消耗大，傳熱面積小，一般為3~4m2，最大不超過20m2，故其處理量較小。

臥式蒸發(fā)器

其與臥式殼管式冷凝器的結構基本相像。按供液方式可分為殼管式蒸發(fā)器和干式蒸發(fā)器兩種。臥式殼管式蒸發(fā)器廣泛使用于閉式鹽水循環(huán)系統(tǒng)。

性能特點：

結構緊湊，液體與傳熱表面接觸好，傳熱系數(shù)高。但是它需要充入大量制冷劑，液柱對蒸發(fā)溫度將會有肯定的影響。且當鹽水濃度降低或鹽水泵因故停機時，鹽水在管內(nèi)有被凍結的可能。若制冷劑為氟利昂，則氟利昂內(nèi)溶解的潤滑油很難返回壓縮機。此外清洗時需停止工作。

螺旋管式蒸發(fā)器

立管式和螺旋管式蒸發(fā)器的共同點是制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，整個蒸發(fā)器管組沉醉在盛滿載冷劑的箱體內(nèi)(或池、槽內(nèi))，為了保證載冷劑在箱內(nèi)以肯定速度循環(huán)，箱內(nèi)焊有縱向隔板和裝有螺旋攪拌器。載冷劑流速一般為0.3～0.7m/s，以增加傳熱。

性能特點：

立管式和螺旋管式蒸發(fā)器只能用于開式循環(huán)系統(tǒng)，故載冷劑必需是非揮發(fā)性物質，常用的是鹽水和水等。如用鹽水，蒸發(fā)器管子易被氧化，且鹽水易吸潮而使?jié)舛冉档?。這兩種蒸發(fā)器可以直接觀看載冷劑的流淌狀況，廣泛用于以氨為制冷劑的鹽水制冷系統(tǒng)。

冷卻排管

冷卻排管是用來冷卻空氣的一種蒸發(fā)器。廣泛應用于低溫冷藏庫中，制冷劑在冷卻排管內(nèi)流淌并蒸發(fā)，管外作為傳熱介質的被冷卻空氣作自然對流。

性能特點：

冷卻排管最大的優(yōu)點是結構簡潔，便于制作，對庫房內(nèi)貯存的非包裝食品造成的干耗較少。

但排管的傳熱系數(shù)較低，且融霜時操作困難，不利于實現(xiàn)自動化。對于氨直接冷卻系統(tǒng)用無縫鋼管焊制，采納光管或繞制翅片管；對于氟利昂系統(tǒng)，大都采納繞片或套片式銅管翅片管組。

蛇管式排管

蛇管式頂管重力供液或氨泵供液均可；單排和雙排蛇管式墻排管可用于下進上出式的氨泵供液系統(tǒng)及重力供液系統(tǒng)，對單根蛇管式排管還可用于氨泵上進下出供液系統(tǒng)和熱力膨脹閥供液系統(tǒng)。

性能特點：

蛇管式排管的優(yōu)點是結構簡潔，易于制作，存液量較小，適用性強。其主要缺點為排管下段產(chǎn)生的蒸氣不能準時引出，必需經(jīng)過排管的全長后才能排出，故傳熱系數(shù)小，汽液二相流淌阻力大。

冷風機(空氣冷卻器)

冷風機多是由軸流式風機與冷卻排管等組成的一臺成套設備。它依靠風機強制庫房內(nèi)的空氣流經(jīng)箱體內(nèi)的冷卻排管進行熱交換，使空氣冷卻，從而達到降低庫溫的目的。

冷風機按冷卻空氣所采納的方式可分為干式、濕式和干濕混合式三種。其中，制冷劑或載冷劑在排管內(nèi)流淌，通過管壁冷卻管外空氣的稱為干式冷風機；以噴淋的載冷劑液體直接和空氣進行熱交換的，稱為濕式冷風機；混合式冷風機除冷卻排管外，還有載冷劑的噴淋裝置。

冷庫常用的干式冷風機按其安裝的位置又可分為吊頂式和落地式兩種類型。它們都由空氣冷卻排管，通風機及除霜裝置組成，且冷風機內(nèi)的冷卻排管都是套片式的。大型干式冷風機常為落地式。

深圳市瑞升華科技股份有限公司

是國內(nèi)首家專業(yè)從事MVR蒸發(fā)器研發(fā)、設計、生產(chǎn)、銷售的高新技術企業(yè)。公司主營MVR蒸發(fā)結晶器、有機物萃取分別器、廢酸回收焚燒爐及精餾設備等。公司產(chǎn)品MVR機械式蒸汽再壓縮裝置，是將蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽