결정화, 여과, 세척 및 건조 기능을 모두 갖춘 일체형 장비는 정밀화학 제품의 정제 및 순도 향상 공정에 성공적으로 활용되었다.

원료, 농약, 폭발물, 염료 및 기타 정밀화학 제품 생산 공정의 후처리 과정에서는 결정화, 여과, 다중 세척 및 여과, 건조와 같은 단위 공정이 흔히 사용됩니다. 이러한 단위 공정은 일반적으로 결정화조, 필터 프레스 또는 원심분리기를 이용하여 수행됩니다. 필터, 세척조, 건조기 등의 단위 설비는 독립적으로 작동하며, 다양한 단위 설비가 연결되어 긴 공정을 갖는 대형 설비를 구성하기도 합니다. 설비 간 물질 이송은 파이프라인 등을 통해 이루어집니다. 각 단위 공정은 해당 설비에 대응하며, 설비는 고도로 분산되어 있습니다. 설비 연결 부위의 누출은 물질 및 환경 오염을 유발할 수 있습니다.

고형분 함량이 높은 현탁액의 경우, 고형물이 벽에 달라붙어 파이프라인을 막는 경우가 많아 정상적인 생산이 어렵습니다. 수작업이 빈번하게 발생하고 노동 강도가 높습니다. 개방형 생산 방식을 사용하면 파이프라인 막힘 문제를 쉽게 해결할 수 있지만, 원료, 식품, 생물 제품과 같은 정밀 화학 제품의 경우 이송 과정에서 장시간 노출되고 심각한 인공 오염이 발생하여 규격에 부합하지 않습니다. 또한, 가연성, 폭발성, 독성 또는 고독성 물질은 잠재적인 안전 위험을 초래합니다.

또한, 설비가 분산되어 있어 생산 공정 관리가 어렵고 자동화 수준이 낮습니다. 샘플링, 시험, 투입, 온도, 압력 등을 제대로 제어하지 못하거나 수동으로 조작할 경우 오류와 오염이 빈번하게 발생하여 화학 산업 제품의 품질에 물리적인 영향을 미칩니다. 원료 의약품 생산 공장의 인증 업무가 심화됨에 따라, 의약품의 정제, 결정화, 여과, 세척 및 건조 공정을 완료하는 데 어떤 설비를 사용해야 하는지는 원료 의약품 제조업체가 우선적으로 고려해야 할 과제가 되었습니다.

우시 장화(Wuxi ZhangHua)에서 설계 및 개발한 일체형 결정화, 여과, 세척 및 건조기는 정밀화학 제품 생산의 후처리 공정에서 여러 단위 공정을 하나의 장치에 통합하여 밀폐된 환경에서 여과, 세척, 건조 및 고형물 제거의 전 과정을 순차적으로 완료할 수 있습니다. 이를 통해 전환 공정 중 제품 손실 및 오염을 방지하고, 세척 및 살균이 용이하며, 정밀화학 제품, 의약품 및 그 중간체, 소량의 특수화학 제품 생산에 매우 적합합니다.

결정화 여과 세척 및 건조기 생산 공정

결정화조 또는 반응 응축조의 원료는 파이프라인(다기능 필터)을 통해 유입되며, 용기 밖으로 옮길 필요 없이 기체(압축 공기-진공)와 액체(모액-세척제)의 흐름을 이용하여 완전 밀폐된 환경에서 결정 여과, 교반, 세척, 탈수, 건조 및 원료(결정) 배출이 이루어집니다. 사용 과정은 다음과 같습니다.

(1) 공급(반응-결정화): 용기 상단의 공급 밸브를 통해 다양한 재료를 넣습니다. 장치를 반응 또는 결정화에 사용하는 경우 필터 플레이트 하단을 미리 완충 용액으로 채워야 합니다.

(2) 여과건조: 가압여과 또는 진공여과를 사용할 수 있으며 동시에 용기 내 교반 날개를 결정화 표면으로 내려 분쇄 및 여과를 할 수 있습니다.

(3) 결정(재료) 세척: 용기 상단의 세척볼에서 지정된 세척제(액체)를 넣고 흡입 여과 세척(교체 세척이라고도 함)을 위해 결정 필터 케이크 표면에 분사합니다.

(4) 교반 및 세척: 세척액(세척제)을 세척제 공급관에 넣고 시계 방향으로 교반기를 돌려 결정 여과 케이크를 부수고 풀어 세척액과 혼합하여 페이스트 또는 슬러지 상태가 되도록 합니다. 결정은 교반 및 세척됩니다.

(5) 분쇄여과 및 탈수: 결정화된 물체의 표면을 기계적으로 분쇄하고 교반을 시작하여 시계 반대 방향으로 회전시키면서 결정 표면을 분쇄하고 필터 프레스로 인해 생긴 필터 케이크 균열을 평평하게 하고 복구하면서 계속해서 필터를 가압합니다.

(6) 건조, 진공 건조 또는 가열 공기 건조: 진공 밸브를 열고 용기의 압력을 낮춘 다음 재킷 가열 사이클 시스템(실린더-콘-교반 샤프트-블레이드)을 열어 공정에서 지정한 온도에서 진공 건조를 수행합니다. 이때 교반기를 켜고 시계 방향으로 회전시켜 필터 케이크를 분쇄하고 풀어 건조 속도를 높이거나 뜨거운 공기를 사용하여 결정을 뜨거운 공기로 건조합니다.

(7) 재료 배출 및 자동 배출: 생산 공정에서 지정된 조건(시간-온도-진공도)에 따라 재료가 건조되고 품질 기준을 충족하면 교반이 시계 방향으로 시작되어 건조된 재료가 패들을 통해 배출구로 이동하고 배출 밸브를 통해 자동으로 배출됩니다.

(8) 용기의 현장 세척 및 현장 멸균: 현장 세척 및 현장 멸균은 하역 후에 수행할 수 있으며, CIP 및 SIP는 용기와 자동 하역 밸브에서 현장으로 수행할 수 있습니다.

원통형 결정화, 여과, 세척 및 건조 다기능 장비의 작동 과정은 간단하고, 밀폐된 중간 이송이 적으며, 재료 교체가 편리하고, 생산 효율이 높으며, 제품 품질이 우수합니다.

결정화 탱크 투입부터 원뿔형 용기 하단에서 원료가 자동으로 배출되는 전 과정이 하나의 장비에서 완료되므로 원료 결정화 공정에 필요한 장비 수를 크게 줄여 투자 비용 절감은 물론 클린워크 면적도 최소화할 수 있습니다. 또한, 생산 공정에 따라 결정의 세척 및 여과를 여러 번 반복할 수 있으며, 기준에 도달한 후 건조 공정을 진행할 수 있습니다. 새로운 공정은 다기능 필터 장치를 사용하여 원료 노출 시간을 단축하고, 여러 공정을 밀폐된 용기 내에서 수행하여 오염을 효과적으로 방지하며, 현장 세척 및 살균이 용이합니다.