爪型干泵替代水环泵节能减排优势分析

2013-04-20 徐曦北京朗禾科技有限公司

　　某抗生素原料药的生产过程中,用传统工艺的水环真空泵分离二氯甲烷,其能耗高、厂区化学气味重;而对爪型干式真空泵+ 冷凝器分离回收二氯甲烷进行实验的结果显示:电耗节约32%，废气排放基本为零，厂区的空气污染降低，工厂经济效益明显。

　　生产某抗生素原料药，在合成工序中，有效成分溶解在某盐相中，与二氯甲烷组成悬浊液，对其进行分离完毕后，还有少量的二氯甲烷残留在盐相中，如果在此工序不将残余的二氯甲烷分离出，最终产品残留溶媒量超出正常标准(标准：二氯甲烷残留溶媒量≤0.08%)。此时对反应罐抽真空，蒸发其中的二氯甲烷，同时开始搅拌，将内部的二氯甲烷残留降至控制标准。

　　传统工艺采用水环真空泵(真空泵型号：2BE1- 203，抽气速率300 L/s，电机功率37 kW，极限真空压力3 kPa)系统及配置配套的循环水箱、水箱冷却系统、排风系统等，工作过程中真空系统排出来的二氯甲烷排放到尾气处理系统，味道较大，循环冷却废水排入公司污水处理车间，增大污水处理难度。

　　新工艺采用爪型干泵(朗禾科技发明专利，专利号为：ZL 2009 1 0157920.3 发明人：李端玲徐曦)系统及配套螺旋管束冷凝器。爪型泵工作原理：利用螺旋反爪式结构，使泵腔体内容积不断变化，将气体从一侧挤压到另一侧，从而形成真空。转子采用特殊不锈钢空心转子(朗禾科技发明专利，专利号：2007 1009 7890.2)，有较强的抗腐蚀性能，所需其他配套配置：一个冷凝接收罐，换热器及泵体用冷媒系统，工作过程有微量二氯甲烷气体排出。

1、爪型干泵系统及螺旋管束冷凝器实验方法

1.1、爪型干泵机组实验方法

　　爪型干泵机组的型号LH- 600JZC, 详细构成为：LH- YB- 200HC，抽气速率200 L/s，电机功率22 kW，极限真空压力100 Pa; 罗茨泵型号：600ZJP，抽气速率600 L/s，电机功率7.5 kW，极限真空压力10 Pa。螺旋管束换热器换热面积：6.2 m2。真空系统流程图如图1 所示：

真空系统流程图

图1 真空系统流程图

　　混合盐罐需要抽真空，开始前3 min，开启爪型干泵，开启冷却系统，当真空压力达到30000 Pa时，罗茨真空泵自动启动(试验分为两种形式：工作时开启罗茨泵和不开启罗茨泵)，此时将真空阀门打开对混合盐罐抽真空，开始真空压力在80000 Pa 左右，随着真空度的上升在螺旋冷凝器下视盅可看到有液体不断被冷凝出，流量越来越大，6min 后真空压力达到25000 Pa，工作10 min 左右达到16000 Pa，此时冷凝的二氯甲烷流量达到最大并持续10 min 左右后逐渐减少。当工作24 min后，真空压力可达到11000 Pa 左右，真空技术网(www.chvacum.com)认为对混合盐罐抽真空过程即将结束，此时继续有少量二氯甲烷流出。运行至27 min 至30 min，流量变小，抽真空结束，关闭混合盐罐上真空阀门，此时真空泵最小真空压力可达1000 Pa 左右。运行曲线如图2(“爪罗”代表运行过程中启动罗茨泵)。

爪型干泵不同运行方式的时间和真空度对应的曲线