АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 1997 года по МПК B01D9/00 

Изобретение относится к технике получения дисперсных кристаллических веществ и может быть использовано в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Наиболее целесообразным является использование его в производстве лекарственных средств, химических реактивов и особо чистых веществ. Известно устройство для получения кристаллических веществ, содержащее рабочую обогреваемую камеру с фильтрующей перегородкой и вогнутой крышкой, загрузочный патрубок и разгрузочное устройство [1]
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве не исключается возможность попадания посторонних примесей в обрабатываемый продукт вместе с большими объемами подаваемого в аппарат воздуха, что недопустимо при производстве лекарственных средств и особо чистых веществ, а также малая интенсивность процессов тепло- и массообмена, высокие энергозатраты. Кроме того установка фильтрующего элемента в подвижной каретке приводит при переходе от процесса фильтрования к процессу сушки к попаданию перерабатываемых продуктов в подвижные элементы, разгерметизации аппарата, исключает возможность использования инертной среды.

Известен аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий рабочую камеру, установленную с возможностью переворота, крышку с фильтрующей перегородкой, технологическими патрубками и гибким элементом с размещенными на нем сферами, закрепленными на противоположных концах крышки, и вибратор [2]
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве на фильтрующей перегородке при проведении процесса фильтрования образуется слой осадка, который уплотняется под действием колеблющихся на гибком элементе сфер. Уплотнение осадка препятствует его отделению от фильтрующей перегородки при перевороте рабочей камеры для проведения процесса сушки, вызывает необходимость остановки технологического процесса, разборки аппарата для очистки фильтрующей перегородки. Происходящая при этом разгерметизация аппарата способствует попаданию примесей, ухудшает качество получаемого продукта, исключает возможность использования инертной среды.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий рабочую камеру с рубашкой и фильтрующей перегородкой, устройство переворота и вибратор [3]
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве на фильтрующей перегородке после проведения процесса фильтрования и последующего переворота рабочей камеры в положение фильтром вверх остается часть влажного уплотненного отфильтрованного продукта, который не отделяется при вибрационном воздействии. При проведении дальнейшего процесса кондуктивной сушки наличие остатков продукта на фильтрующей перегородке препятствует отсосу через нее вакуумом паров из рабочей камеры и снижает скорость сушки.

Для удаления остатков влажного продукта с фильтрующей перегородки технологический процесс получения кристаллических веществ приостанавливают. Выключается вибратор, разбирается узел с фильтрующей перегородкой и вручную скребком очищается ее поверхность от остатков влажного продукта. Помимо высокой трудоемкости и снижения качества получаемого продукта из-за разгерметизации аппарата и попадания посторонних примесей, значительно ухудшаются условия труда обслуживающего персонала из-за контакта с перерабатываемыми продуктами, в числе которых органические растворители, токсичные и гормональные продукты.

Сущность изобретения заключается в повышении качества получаемых в аппарате химических продуктов, в снижении трудоемкости обслуживания аппарата, в улучшении условий труда и экологической обстановки. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении качества получаемых продуктов, в уменьшении количества примесей, попадающих в аппарат, исключении его разгерметизации, в обеспечении возможности использования инертной среды, в проведении процессов синтеза, фильтрования и сушки без остановки вибратора и разборки аппарата.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве аппарате для получения кристаллических веществ, содержащем рабочую камеру с рубашкой и фильтрующей перегородкой, устройство переворота и вибратор, рабочая камера снабжена экраном в виде перфорированного листа, размещенным внутри рабочей камеры вдоль фильтрующей перегородки, при этом экран установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно фильтрующей перегородки.

При перевороте рабочей камеры в положение фильтром вниз для проведения процесса фильтрования экран оказывается расположенным на фильтрующей перегородке до начала образования на ней слоя осадка. В процессе фильтрования, который осуществляется при вибрирующей рабочей камере, экран располагается между фильтрующей перегородкой и слоем осадка. При этом наличие перфорации экрана обеспечивает прохождение жидкости фазы суспензии на фильтрующую перегородку, а установка экрана с возможностью возвратно-поступательного движения приводит при вибрации рабочей камеры к колебательному движению экрана относительно фильтрующей перегородки, что препятствует возникновению адгезионных сил между осадком и фильтрующей перегородкой. При перевороте рабочей камеры в положение фильтром вверх для проведения процесса сушки экран, благодаря установке его с возможностью возвратно-поступательного движения, отделяется от фильтрующей перегородки и сбрасывает осадок на обогреваемую поверхность рабочей камеры. В процессе сушки при вибрации рабочей камеры, благодаря такой установке экрана возникают дополнительные его колебания, в результате которых соударение экрана с фильтрующей перегородкой обеспечивает постоянную ее регенерацию от частиц твердой фазы, задерживаемых фильтрующей перегородкой при отсосе паров в процессе сушки, а соударения экрана с высушиваемым продуктом препятствует образованию его агломератов.

Таким образом процессы синтеза, фильтрования и сушки могут быть проведены без остановки аппарата для очистки фильтрующей перегородки, следовательно, без разгерметизации. В свою очередь, это уменьшает количество примесей, повышает качество получаемых продуктов, позволяет использовать инертную среду, улучшает условия труда.

На фиг. 1 изображен аппарат для получения кристаллических веществ, разрез; на фиг. 2 фильтрующая перегородка и экран в виде перфорированного листа; на фиг. З -расположение фильтрующей перегородки и экрана при проведении процесса фильтрования.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в нижеследующем описании конструкции аппарата для получения кристаллических веществ (фиг.1), который состоит из рабочей камеры 1, с рубашкой 2 и фильтрующей перегородкой З, устройства переворота 4, вибратора 5 и экрана 6.

На фиг. 2 изображена фильтрующая перегородка с размещенным вдоль нее на стойках 6 экраном в виде перфорированного листа 7, выполненным, например, из листового фторопласта. Стойки 6 установлены с зазором А и В относительно фильтрующей перегородки 3 и экрана 7 для обеспечения возможности возвратно-поступательного движения экрана. На фиг. 3 показана фильтрующая перегородка 3 и экран 7 в положении рабочей камеры 1, при котором проводится процесс фильтрования.

Аппарат работает следующим образом. Рабочая камера 1 устанавливается в исходное положение ( фиг.1), загружаются реагенты, в рубашке задается соответствующий тепловой режим, включается вибратор и проводится процесс синтеза.

В качестве вибратора используется, например, эксцентриковый самоустанавливающийся вибратор 5, создающий круговые колебания, амплитуда которых равна эксцентриситету вала, а частота колебаний определяется числом оборотов вала двигателя.

По окончании синтеза рабочая камера 3 переворачивается на 180^o для проведения процесса фильтрования. При этом экран 7 благодаря установке его с возможностью возвратно-поступательного движения оказывается расположенным непосредственно на фильтрующей перегородке 3 (фиг3). Затем открывается воздушник рабочей камеры, подключается вакуум, включается вибратор 5 и проводится процесс фильтрования.

В процессе фильтрования экран 7, не будучи жестко связанным с фильтрующей перегородкой 3 (т.е. благодаря установке его с возможностью возвратно-поступательного движения зазоры А и В), под действием вибрации рабочей камеры 1 совершает дополнительные колебания относительно фильтрующей перегородки, которые препятствуют возникновению адгезионных сил между осадком и фильтрующей перегородкой. Жидкая фаза суспензии через перфорацию экрана 7 поступает на фильтрующую перегородку 3 и вакуумом удаляется из рабочей камеры 1.

После проведения фильтрования рабочая камера 1 переворачивается в исходное положение (фиг. 1,2). В рубашке задается соответствующий тепловой режим, подключается вакуум для отсоса паров (через фильтрующую перегородку), включается вибратор и проводится процесс кондуктивной сушки.

При перевороте рабочей камеры экран 7 благодаря установке его с возможностью возвратно-поступательного движения отделяется от фильтрующей перегородки и сбрасывает осадок на обогреваемую поверхность рабочей камеры. Отделению осадка от экрана способствует выполнение его из полимерного материала, например, листового фторопласта. Под действием вибрации рабочей камеры 1, в процессе сушки возникают дополнительные колебания экрана 7, в результате которых происходит соударения его с фильтрующей перегородкой 3 и ее регенерация от частиц твердой фазы. Кроме того, соударения колеблющегося экрана с высушенным продуктом способствует разрушению агломератов.

Использование: в химической и фармацевтической промышленности, преимущественно в производстве лекарственных средств и особо чистых веществ. Сущность: аппарат для получения кристаллических веществ состоит из рабочей камеры с рубашкой и фильтрующей перегородкой, устройства переворота и вибратора. Рабочая камера аппарата снабжена экраном в виде перфорированного листа, размещенным внутри камеры вдоль фильтрующей перегородки. Экран установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно фильтрующей перегородки. 3 ил.

Аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий рабочую камеру с рубашкой и фильтрующей перегородкой, устройство переворота и вибратор, отличающийся тем, что рабочая камера снабжена экраном в виде перфорированного листа, размещенным внутри рабочей камеры вдоль фильтрующей перегородки, при этом экран установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно фильтрующей перегородки.