强制循环蒸发器在生物制药蒸发工艺中的应用
强制循环蒸发器在生物制药蒸发工艺中的应用
一、强制循环蒸发器工作原理
强制循环蒸发结晶器是一种晶浆循环式连续结晶器，强制循环蒸发溶液在设备内的循环主要依靠外加动力所产生的强制流动，物料加热通过强制循环，并在管内以1.0～3.5米/秒的流动速度流动，其受热均匀、传热系数高，所以生产能力大，其产品的粒度分布较宽。强制循环蒸发器在操作时，料液自循环管下部进入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，再由泵送往加热室；晶浆在加热室内升温（通常为2～6℃），但不发生蒸发；热晶浆进入结晶室后蒸发沸腾，从而达到过饱和状态；部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上，使晶体长大，而作为产品的晶浆则从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器广泛应用于生物制药、化工等蒸发结晶工艺。
二、强制循环蒸发器的设计与应用
1.设计方案
强制循环蒸发结晶器由加热器、强制循环泵、蒸发分离器、结晶器、冷凝器、各种物料泵、冷凝水泵、真空泵、操作平台、电器仪表控制柜及界内管道阀门等组成。主要设计方案如下：
（1）根据物料的特性及蒸发量的大小，可设计成单效或多效蒸发机组。
（2）采用独特的双管程加热室设计结构，与强制循环形成了最佳的配合，其内部结构使晶体和清液得到快速有效的分离。
（3）整套系统在真空状态下蒸发，其蒸发速度快、蒸发能耗低，能使粘度较大的料液容易流动蒸发，且不易结垢。
2.制药应用
2013-2014年，格林生物科技股份有限公司在磷酸二氢钾、醋酸钠的蒸发结晶工艺中，两次成功应用了臻荣科技的三效强制循环蒸发器，其蒸发工艺实现了连续蒸发、连续结晶和连续出料。实践运行证明，三效强制循环蒸发器蒸发水量可达0.5t/h~100t/h，蒸发每吨水的能耗为15KWh~100KWh，其运行费用仅为单效蒸发的1/3~1/4。强制循环蒸发器通过设计双管程加热室，减少了循环泵1/2的流量，从而使汽耗降低25～30%，取得了耗电量减少20%的节能效果。
3.总结
强制循环蒸发器是目前国际上最先进的蒸发与结晶相结合的蒸发设备之一。该设备具有结构紧凑、占地面积小、操作方便、性能稳定等优势，适用于易结垢结晶、热敏(低温)、高浓高黏且含不溶固形物等物料的蒸发结晶。由于设备能通过PLC系统控制自动运行，实现了进料量、加热温度、出料浓度自动控制，最终节省了企业的运营成本。（新兰）
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