Sécheur-filtre innovant, équipement vertical fixe à cylindre conique, lavage et séchage trois en un

Dans les procédés de post-traitement des produits pharmaceutiques, pesticides, explosifs, colorants, pigments et autres produits de chimie fine, on rencontre fréquemment des opérations unitaires telles que la filtration, le lavage et le séchage. Ces opérations unitaires sont généralement réalisées à l'aide d'équipements tels que des filtres centrifuges, des cuves de lavage et des séchoirs. Ces équipements fonctionnent indépendamment et sont transportés par canalisations ou autres moyens. L'assemblage de plusieurs unités en un système complexe engendre des procédés longs, peu efficaces et difficiles à ajuster. Pour les suspensions à forte teneur en matières solides, ces dernières adhèrent souvent aux parois et obstruent les canalisations, perturbant ainsi la production. Si la production en circuit ouvert facilite la gestion des obstructions, elle peine à respecter les exigences des Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF) applicables aux médicaments, aux produits alimentaires, aux produits biologiques, etc., et présente des risques potentiels pour la sécurité liés aux substances inflammables, explosives, toxiques ou hautement toxiques.

Afin de pallier les problèmes et les insuffisances des équipements unitaires mentionnés précédemment, et de répondre simultanément à la transformation de l'industrie chimique vers une production de haute qualité, à forte valeur ajoutée, diversifiée et en petits lots, l'ingénieur mécanicien ZhangHua de Wuxi a mis au point un filtre conique vertical fixe multifonctionnel trois-en-un intégrant filtration, lavage et séchage. Ce filtre conique cylindrique trois-en-un remplit les trois fonctions principales de filtration, lavage et séchage, d'où son appellation de filtre-sécheur, communément appelé « trois-en-un ». Il assure également les fonctions de réaction, d'extraction, de cristallisation, de lavage, de concentration et d'évaporation. Grâce à ses multiples fonctions telles que le mélange et le broyage, il est également qualifié de machine multifonctionnelle.

Principe de fonctionnement et de lavage/séchage par filtre conique cylindrique fixe vertical : structure et procédé trois-en-un

La partie supérieure du filtre sécheur conique à cylindre fixe est cylindrique, et la partie inférieure est conique, c'est pourquoi on l'appelle cône cylindrique.

Le cylindre supérieur et le cône inférieur possèdent tous deux une structure à double enveloppe : l’enveloppe intérieure constitue le canal de filtration. De petits orifices sont pratiqués dans sa paroi interne, sur laquelle sont disposés une toile filtrante et un tamis (maille composite à orifices). Le filtrat traverse le tamis, la toile filtrante et la paroi interne de l’enveloppe intérieure, puis s’écoule par l’orifice de sortie. L’enveloppe extérieure est un canal de circulation de fluide caloporteur (chaud ou froid) permettant le chauffage ou le refroidissement. Le dispositif d’entraînement est installé sur le dessus du récipient. L’arbre de transmission central de l’équipement est équipé d’un racleur hélicoïdal, d’une hélice d’agitation et d’une vis sans fin. Ce dispositif d’entraînement peut tourner dans les deux sens pour remonter ou descendre le matériau.

Procédé de fonctionnement spécifique : alimentation : introduire le matériau dans l’équipement par l’orifice d’alimentation supérieur ; filtration : ouvrir la sortie du filtrat et filtrer le matériau en créant un vide à cet endroit ou en appliquant de l’air comprimé sur le dessus de l’équipement ; lavage : ajouter du solvant par le haut, laver sous agitation, puis poursuivre la filtration après lavage ; séchage : faire circuler un fluide caloporteur dans toutes les pièces rotatives creuses et les enveloppes extérieures mentionnées précédemment, chauffer le matériau et créer simultanément un vide sur le dessus de l’équipement pour sécher le matériau sous vide ; déchargement : ouvrir la vanne de décharge à ouverture rapide située dans la partie inférieure, faire tourner le mécanisme d’entraînement dans le sens inverse et la vis d’éjection expulsera automatiquement le matériau séché de la machine.

Procédé trois-en-un de lavage et de séchage de filtres coniques à cylindre fixe vertical

1. Réaction d'agitation

Introduisez le réactif (solide-liquide, liquide-liquide ou gaz-liquide) par l'orifice d'alimentation situé sur le dessus de l'appareil, mettez en marche le moteur et le réducteur, puis faites tourner l'arbre creux et le ruban spiralé dans le sens horaire (vu du dessus). La conception unique de l'agitateur assure un mélange homogène et une réaction complète des réactifs au sein de la machine. Si un chauffage ou un refroidissement est nécessaire pendant la réaction, un fluide caloporteur ou un réfrigérant peut être introduit dans le cylindre et la double enveloppe du cône, ainsi que dans l'arbre creux et le ruban spiralé.

Le fluide caloporteur ou réfrigérant peut être mis en circulation en continu pour assurer le chauffage ou le refroidissement complet du matériau afin de satisfaire aux conditions de procédé requises pour la réaction.

Une fois la réaction terminée, ouvrez la sortie du filtrat inférieur, injectez de l'air comprimé ou de l'azote dans l'appareil et filtrez le mélange solide-liquide ayant réagi sous pression jusqu'à ce que les matériaux présents dans la machine soient secs. Il est également possible de créer un vide à la sortie du filtrat pour filtrer le matériau sous vide jusqu'à ce que le filtrat soit évacué.

Lors de la filtration, la tige creuse et la courroie à vis creuse peuvent être tournées dans le sens horaire (vue de dessus) pour remonter le matériau. La courroie à vis creuse permet de limiter l'épaisseur du gâteau de filtration lors de sa rotation, assurant ainsi une fine couche de matériau et augmentant le débit de filtration. Pour les matériaux faciles à filtrer, il n'est pas nécessaire de remuer pendant la filtration ; le matériau est filtré directement jusqu'à évaporation complète.

Après filtration, certains matériaux doivent être lavés plusieurs fois.

La machine multifonctionnelle de réaction, filtration et séchage est idéale pour le lavage répété des matériaux. Après séchage par pressage, le liquide de lavage est ajouté par l'orifice prévu à cet effet. Le gâteau de filtration est ensuite uniformément remis en suspension grâce à l'agitation de l'arbre et du ruban creux, puis à nouveau pressé et séché. Si un seul lavage s'avère insuffisant, plusieurs cycles peuvent être effectués. Ces étapes peuvent alors être répétées autant de fois que nécessaire. L'opération est très simple et ne requiert qu'une faible pénibilité du travail.

Le lavage des matériaux selon la méthode décrite ci-dessus est appelé lavage par lots. Le matériau étant séché par pressage puis lavé avec un liquide de lavage, la quantité de liquide utilisée est moindre, malgré un nombre plus important d'ouvertures et de fermetures des vannes. La machine peut également effectuer un lavage en continu : le liquide de lavage est alors injecté en continu à l'aide d'une pompe ou d'un autre dispositif, et la pression du liquide assure la filtration. Simultanément, l'arbre et le ruban creux sont agités en continu, et le filtrat est évacué en continu par la sortie prévue à cet effet jusqu'à ce que le lavage soit complet. Le gâteau de filtration est ensuite séché par pressage.

Cette méthode de lavage en continu utilise généralement plus de liquide de lavage que le lavage intermittent, mais elle est plus pratique à mettre en œuvre.

4. Séchage et déchargement sous vide

Le gâteau de filtration, après filtration ou lavage, reste dans la machine. Un fluide caloporteur est alors injecté dans la double enveloppe du cylindre, la double enveloppe du cône, l'arbre creux et la bande transporteuse à vis sans fin pour chauffer le matériau. Simultanément, l'arbre creux et la bande transporteuse à vis sans fin continuent de tourner dans le sens horaire (vu du dessus) pour soulever et mélanger le matériau, tandis qu'une mise sous vide est effectuée au-dessus de l'équipement afin de sécher le matériau sous vide à l'intérieur de la machine. Grâce au chauffage interne de l'arbre creux et de la bande transporteuse, combiné au chauffage par la double enveloppe, et au séchage réalisé sous vide, l'efficacité du séchage est très élevée.

Après séchage, ouvrez l'orifice de vidange rapide situé dans la partie inférieure de l'appareil et faites tourner l'arbre creux et le ruban creux dans le sens antihoraire (vu du dessus). Les matériaux séchés seront alors automatiquement évacués vers l'orifice de vidange. Les étapes de réaction, de filtration, de lavage et de séchage d'un lot de matériaux sont ainsi terminées.

Le système trois-en-un de lavage et de séchage de filtres coniques à cylindre fixe vertical, développé et produit par Wuxi ZhangHua Machinery, appartient à la catégorie des équipements de haute technologie et présente les avantages suivants

1. Fonctionnement en circuit fermé : plusieurs processus sont réalisés dans le même équipement, ce qui réduit l’impact de la poussière et des micro-organismes sur la qualité des matériaux, diminue les pertes de matières premières précieuses et améliore ainsi la qualité et le rendement des produits.

2. Réduire les liaisons de transport de matériaux, notamment le transport des gâteaux de filtration, raccourcir le cycle de production et augmenter la capacité de production.

3. Les opérations de filtration et de lavage peuvent être effectuées sous vide ou sous pression, et le processus est flexible et facile à contrôler.

4. Pour le traitement des marchandises dangereuses inflammables, explosives, toxiques ou hautement toxiques, réduire la pollution environnementale, améliorer l'environnement de travail et assurer un fonctionnement sûr.

5. Raccourcir le processus, réduire l'équipement, réduire l'espace d'atelier et réduire l'investissement dans le projet.

Filtre conique cylindrique fixe vertical : lavage et séchage, application industrielle trois-en-un

Le cylindre vertical fixe trois-en-un, le filtre conique, le lavage et le séchage forment une structure entièrement fermée, à fonctionnement intermittent, et utilisent la filtration sous vide, le chauffage et le séchage pour éliminer les solvants. Il est particulièrement adapté au traitement des produits dangereux inflammables, explosifs, toxiques ou hautement toxiques, des produits de valeur, ainsi que des aliments délicats, des produits biologiques et des médicaments qui ne doivent pas être contaminés.