Die All-in-One-Anlage zur Kristallisation, Filtration, Wäsche und Trocknung wurde erfolgreich im Raffinations- und Reinigungsprozess von Feinchemikalien eingesetzt.

Bei der Aufbereitung von Rohstoffen, Pestiziden, Sprengstoffen, Farbstoffen und anderen Feinchemikalien kommen häufig Verfahrensschritte wie Kristallisation, Filtration, mehrfaches Waschen und Filtrieren sowie Trocknen zum Einsatz. Diese Verfahrensschritte werden üblicherweise in Kristallisationsbehältern, Filterpressen oder Zentrifugen durchgeführt. Anlagen wie Filter, Waschbehälter und Trockner arbeiten unabhängig voneinander, wobei verschiedene Anlagenteile zu einer größeren Anlage mit einem längeren Prozess verbunden sind. Der Materialtransport zwischen den Anlagenteilen erfolgt über Rohrleitungen oder andere Verfahren. Jeder Verfahrensschritt ist einer bestimmten Anlage zugeordnet, und die Anlagenteile sind weit verstreut. Leckagen an den Anlagenteilen können zu Material- und Umweltverschmutzung führen.

Bei Suspensionen mit hohem Feststoffgehalt lagern sich Feststoffe häufig an den Wänden ab und verursachen Verstopfungen in den Rohrleitungen, was die normale Produktion erschwert. Manuelle Eingriffe sind oft erforderlich und mit hohem Arbeitsaufwand verbunden. Bei offener Produktion lässt sich das Problem der Rohrleitungsverstopfungen zwar leichter beheben, jedoch erfüllt diese Methode aufgrund der langen Verweildauer und der starken künstlichen Kontamination während des Materialtransports nicht die Spezifikationen für Feinchemikalien wie Rohstoffe, Lebensmittel und Bioprodukte. Brennbare, explosive, giftige oder hochgiftige Stoffe stellen zudem ein potenzielles Sicherheitsrisiko dar.

Aufgrund der verteilten Anlagen ist der Produktionsprozess zudem schwer zu kontrollieren und der Automatisierungsgrad gering. Werden Probenahme, Prüfung, Dosierung, Temperatur- und Druckregelung etc. nicht ordnungsgemäß oder manuell durchgeführt, kommt es häufig zu Fehlern und Verunreinigungen, was die Produktqualität in der chemischen Industrie beeinträchtigt. Mit der zunehmenden Zertifizierung von Rohstoff-Arzneimittelproduktionsanlagen ist die Frage nach der geeigneten Ausrüstung für die Raffinations-, Kristallisations-, Filtrations-, Wasch- und Trocknungsprozesse zu einer zentralen Herausforderung für Rohstoff-Arzneimittelhersteller geworden.

Die von Wuxi ZhangHua entwickelte All-in-One-Anlage zur Kristallisation, Filtration, Wäsche und Trocknung integriert mehrere Verfahrensschritte der Nachbearbeitung in der Feinchemikalienproduktion in einem Gerät. Sie kann den gesamten Prozess des Filtrierens, Waschens, Trocknens und der Feststoffentladung nacheinander in einer geschlossenen Umgebung durchführen, um Produktverluste und -verunreinigungen während des Umwandlungsprozesses zu vermeiden. Die Anlage ist leicht zu reinigen und zu sterilisieren und eignet sich hervorragend für die Herstellung von Feinchemikalien, Pharmazeutika und deren Zwischenprodukten sowie für kleine Mengen von Spezialchemikalien.

Produktionsprozess für Kristallisationsfiltrations-Wasch- und Trocknungsmaschinen

Die Rohstoffe im Kristallisations- oder Reaktionskondensationsbehälter werden über die Rohrleitung (Multifunktionsfilter) zugeführt und müssen nicht aus dem Behälter entnommen werden. Die Zufuhr erfolgt durch die Bewegung von Gas (Druckluft-Vakuum) und Flüssigkeit (Mutterlauge-Reinigungsmittel) in einem einzigen System. In dieser Anlage erfolgen Kristallfiltration, Rühren, Reinigen, Entwässern, Trocknen und Entladen der Materialien (Kristalle) unter vollständig geschlossenen Bedingungen. Der Anwendungsprozess ist wie folgt:

(1) Zufuhr (Reaktion/Kristallisation): Verschiedene Materialien werden über das Zufuhrventil im oberen Teil des Behälters eingefüllt. Wird das Gerät für Reaktionen oder Kristallisationen verwendet, muss der Boden der Filterplatte zuvor mit Pufferlösung befüllt werden.

(2) Filtrationstrocknung: Es kann eine Druckfiltration oder eine Vakuumfiltration durchgeführt werden, wobei gleichzeitig das Rührblatt im Behälter zur Zerkleinerung und Filtration auf die Oberfläche der Kristallisation abgesenkt wird.

(3) Spülen Sie das Kristall (Material): Geben Sie das angegebene Reinigungsmittel (Flüssigkeit) aus der Reinigungskugel im oberen Teil des Behälters hinzu und sprühen Sie es auf die Oberfläche des Kristallfilterkuchens zur Saugfiltrationsreinigung (auch bekannt als Austauschreinigung).

(4) Rühren und Reinigen: Die Reinigungslösung (das Reinigungsmittel) wird in das Zufuhrrohr gegeben und der Rührer im Uhrzeigersinn eingeschaltet, um den Kristallfilterkuchen aufzubrechen und zu lockern, sodass er sich mit der Reinigungslösung zu einer Paste oder einem Schlamm vermischen kann. Die Kristalle werden gerührt und gewaschen.

(5) Zerkleinerungsfiltration und Dehydratisierung: Die Oberfläche des kristallisierten Objekts mechanisch zerkleinern, mit dem Rühren beginnen und gegen den Uhrzeigersinn drehen, während die Oberfläche des Kristalls zerkleinert wird, die durch die Filterpresse verursachten Risse im Filterkuchen glätten und reparieren, während der Filter weiterhin unter Druck gesetzt wird.

(6) Trocknung, Vakuumtrocknung oder Heißlufttrocknung: Öffnen Sie das Vakuumventil, entlüften Sie den Behälter und schalten Sie das Heizsystem (Zylinder-Kegel-Rührwelle-Rührflügel) ein, um die Vakuumtrocknung bei der im Prozess vorgegebenen Temperatur durchzuführen. Schalten Sie anschließend das Rührwerk ein und lassen Sie es im Uhrzeigersinn laufen, um den Filterkuchen zu zerkleinern und aufzulockern und so die Trocknung zu beschleunigen. Alternativ können Sie die Kristalle mit Heißluft trocknen.

(7) Materialaustrag und automatische Entladung: Nach den im Produktionsprozess festgelegten Bedingungen (Zeit-Temperatur-Vakuumgrad) wird, nachdem das Material getrocknet ist und den Qualitätsstandard erfüllt, das Rührwerk im Uhrzeigersinn gestartet, um das getrocknete Material durch das Paddel zum Austragsanschluss zu befördern. Der Austrag erfolgt automatisch durch das Austragsventil.

(8) Reinigung und Sterilisation des Behälters vor Ort: Reinigung und Sterilisation können nach der Entladung durchgeführt werden, wobei CIP und SIP im Behälter und im automatischen Entladeventil erfolgen können.

Der Betriebsprozess der multifunktionalen Zylinder-Kegel-Anlage zur Kristallisation, Filtration, Wäsche und Trocknung ist einfach, es sind weniger luftdichte Zwischenübergänge erforderlich, der Materialwechsel ist bequem, die Produktionseffizienz ist hoch und die Produktqualität ist gut.

Der gesamte Prozess, von der Beschickung des Kristallisationsbehälters bis zur automatischen Entnahme des Rohmaterials aus dem Kegelboden, wird in einer einzigen Anlage durchgeführt. Dies reduziert die Anzahl der benötigten Anlagen im Rohmaterialkristallisationsprozess erheblich und senkt somit nicht nur die Investitionskosten, sondern auch die Fläche des Reinraums. Darüber hinaus können die Reinigung und Filtration der Kristalle je nach Produktionsprozess mehrmals wiederholt werden, und der Trocknungsprozess kann nach Erreichen des gewünschten Standards erfolgen. Das neue Verfahren nutzt eine multifunktionale Filtervorrichtung, um die Materialexpositionszeit zu verkürzen, und mehrere Arbeitsschritte werden in einem geschlossenen Behälter durchgeführt, um Verunreinigungen effektiv zu vermeiden. Reinigung und Sterilisation können problemlos vor Ort durchgeführt werden.