干式螺桿真空泵在化工和制藥中的應用
真空在化工和制藥工藝流程中起著至關重要的作用。在真空輸送、濃縮、蒸餾還是干燥工藝過程中,真空無處不在,它使得工藝過程更安全、更快速、更經濟。? ? ?
幾十年來,液環(huán)真空泵和蒸汽噴射器一直是在化工制藥工藝流程中產生真空的主要設備。然而與帶循環(huán)潤滑油的旋片真空泵一樣,它們有一個缺點:它們都有與工藝氣體接觸的工作液體。
干式螺桿真空泵與這些真空泵的主要區(qū)別在于干式螺桿真空泵不需要任何工作液體來壓縮工藝氣體.這就是它們被稱為“干式”螺桿真空泵的原因。干式螺桿真空泵現在已廣泛應用于化工和制藥行業(yè)。
一、結構原理
在干式螺桿真空泵中,兩個互相嚙合的螺桿形轉子以相反的方向旋轉。工藝氣體吸入后被封閉在泵殼和螺桿之間,通過螺桿旋轉輸送到氣體排放口。
在氣體壓縮輸送過程中,螺桿轉子不會相互接觸或與泵殼接觸。這需要精密的加工制造來保障運動部件之間保持很小間隙,從而確保了高達 0.01 mbar的極限真空度。

干式螺桿真空泵運行中需要冷卻水冷卻,來確保氣體壓縮產生熱量的發(fā)散、及整個泵體溫度的穩(wěn)定性。
這就允許通過冷卻液的控制來設定泵的運行溫度,使溫度能足夠高以至不會冷凝工藝氣體,溫度又足夠低來避免潛在的高溫帶來的相關問題,例如氣體因高溫造成的聚合或是自燃。
二、真空系統(tǒng)??
工藝氣體的不同可能會讓真空泵面臨一定的風險。因此,必須對工藝氣體進行充分了解,以最大限度地降低這些風險。
通常需要配置不同的組件安裝在吸入口或排氣側,使得可以在不損壞真空泵的情況下輸送這些工藝氣體。這稱為真空系統(tǒng)或真空泵機組。

針對在化工制藥工藝流程中被抽氣體大都是腐蝕性氣體、可凝性蒸汽以及某些很容易聚集的工藝氣體,也有夾帶有液體或粉塵的情況,可以采用下述一些解決方案和措施:
防腐蝕保護
防腐措施可以有效地保護真空系統(tǒng)或單個真空泵免受腐蝕。
第一個可能措施是防止腐蝕性物質進入真空泵內部。這可以通過設置上游冷凝器或氣體洗滌器來實現。


避免腐蝕的第二種可能措施是將工藝流體保持在氣相中。這可以通過控制螺桿真空泵保持一定的工作溫度來實現。
此外還可以在工藝氣體加入稀釋氣體來降低可冷凝氣體的分壓。因此,可以設置最低溫度來防止工藝氣體冷凝,設置最高溫度以免損壞真空泵。? ? ?
第三種可能措施是為真空泵使用能耐受工藝物料腐蝕的材料。
與工藝物料接觸的所有部件默認是由鑄鐵制成的,需要增加具有可耐受工藝介質腐蝕的特殊涂層?;蚴鞘褂每赡褪芄に嚱橘|腐蝕的特殊材料來制作真空泵的過流部件。

通常應用的涂層方式有:
PEEK 涂層
Ni+PFA涂層
哈氏合金涂層
防止粉塵進入
由于螺桿真空泵的螺桿是精密加工制造具有較小的間隙和公差,因此對夾帶的顆粒有一定的敏感性。特別是在制藥行業(yè),干式螺桿真空泵經常與帶有粉料微粒的干燥機一起使用,一定數量的粉料顆粒很容易與工藝氣體一起通過真空泵,特別是在工藝結束時會被突然沖刷過來。因此螺桿真空泵應始終配置入口篩網或入口過濾器來進行操作。

有凝液的處理????
在蒸餾、濃縮,脫水等工藝流程中有可能在泵內或是排氣管道產生冷凝液體。冷凝液體在泵內或排氣口積聚會增加泵的震動及噪音,損害泵的密封及潤滑油,若冷凝液具有腐蝕性時也會增加泵被腐蝕的風險。
解決方案1
保持排液閥打開,避免消音器或分離器內冷凝液體積聚。

解決方案2
保持泵的排放口管道低于排放口。

解決方案3
在泵的排放口安裝蒸汽/液體分離器和循環(huán)泵。

解決方案4
在泵排出口側安裝止回閥,以防止液體回流到泵中。

操作提示
1.開機氮氣吹掃
對于大多數應用,建議在工藝應用前將真空泵預熱一定的時間,這可以讓泵內溫度穩(wěn)定在較高的溫度。
2.停機氮氣吹掃
工藝應用結束后,建議用不凝惰性氣體來吹掃真空泵,這可以以在關閉真空泵之前將工藝氣體從真空泵中完全去除。氮氣通??捎糜谶@種吹掃過程。
3.停機前蒸汽或溶劑清洗
如果在工藝過程中真空泵內部有形成沉積物的風險,建議在工藝過程結束時用清洗液或蒸汽來沖洗真空泵,隨后再進行吹掃吹干。


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