Secador de filtro inovador, equipamento vertical de cilindro fixo com filtro cônico, lavagem e secagem três em um

Nos processos de pós-tratamento de produtos farmacêuticos, pesticidas, explosivos, corantes, pigmentos e outros produtos químicos finos, frequentemente ocorrem operações unitárias como filtração, lavagem e secagem. Essas operações unitárias geralmente são compostas por equipamentos individuais, como filtros centrífugos, tanques de lavagem e secadores. Esses equipamentos operam de forma independente e são transportados por tubulações ou outros métodos. A conexão de múltiplas unidades de equipamentos em um sistema de grande porte resulta em processos longos, baixa eficiência e dificuldade de ajuste do processo produtivo. Para suspensões com alto teor de sólidos, estes frequentemente aderem às paredes e bloqueiam as tubulações, dificultando a produção normal. Embora a adoção da produção em sistema aberto facilite a resolução do problema de entupimento, ela apresenta dificuldades para atender aos requisitos das Boas Práticas de Fabricação (BPF) para medicamentos, alimentos, produtos biológicos, etc., além de ainda apresentar riscos potenciais de segurança relacionados a materiais inflamáveis, explosivos, tóxicos ou altamente tóxicos.

Para superar os problemas e deficiências da combinação de equipamentos mencionada anteriormente e, ao mesmo tempo, atender à transformação da indústria química para alta qualidade, alto valor agregado, multivarietais e em pequenos lotes, a Wuxi ZhangHua Mechanical Engineer desenvolveu um sistema multifuncional de filtragem, lavagem e secagem integrado em um único equipamento: um filtro cônico cilíndrico vertical fixo. Este equipamento possui três funções principais: filtração, lavagem e secagem, sendo por isso denominado coletivamente de filtro secador, comumente conhecido como "três em um". Além disso, também realiza funções de reação, extração, cristalização, lavagem, concentração e evaporação, e possui múltiplas funções, como mistura e trituração, sendo também chamado de máquina multifuncional.

Filtro cônico de cilindro fixo vertical para lavagem e secagem: estrutura três em um e princípio de funcionamento.

A parte superior do secador de filtro cônico cilíndrico fixo é cilíndrica, e a parte inferior é cônica, por isso é chamado de cone cilíndrico.

Tanto o cilindro superior quanto o cone inferior possuem uma estrutura de camisa de dupla camada: a camisa interna é o canal de filtrado, com pequenos orifícios na parede interna, seguida por tecido filtrante e tela filtrante (malha composta com orifícios). O filtrado passa pela tela filtrante, entrando primeiro no tecido filtrante e na parede interna da camisa interna, e então flui para fora pela saída do filtrado. A camisa externa é um canal para meio quente ou frio, para aquecimento ou resfriamento. O dispositivo de acionamento é instalado na parte superior do recipiente, e o eixo de transmissão central do equipamento é equipado com um raspador espiral, uma pá agitadora e um parafuso de empurrar. O dispositivo de acionamento pode girar para frente ou para trás para elevar ou empurrar o material.

Processo de operação específico: alimentação, primeiro coloque o material no equipamento pela porta de alimentação superior; filtragem, abra a saída do filtrado e filtre o material aplicando vácuo na saída do filtrado ou ar comprimido na parte superior do equipamento; lavagem, suspenda a filtração, adicione solvente pela parte superior, lave sob agitação e continue a filtrar após a lavagem; secagem, passe um fluido de aquecimento por todas as partes rotativas ocas e pelas camisas externas mencionadas anteriormente, aqueça os materiais e, ao mesmo tempo, aplique vácuo na parte superior do equipamento para secar o material a vácuo; descarga, abra a válvula de descarga rápida na parte inferior, faça o mecanismo de acionamento girar na direção oposta e o parafuso de empurrar empurrará automaticamente o material seco para fora da máquina.

Fluxograma de processo três em um de lavagem e secagem com filtro cônico de cilindro fixo vertical

1. Reação de agitação

Adicione o material (sólido-líquido, líquido-líquido ou gás-líquido) que precisa reagir através da porta de alimentação na parte superior do equipamento, ligue o motor e o redutor e faça o eixo oco e a fita oca girarem no sentido horário (vista de cima para baixo). A estrutura de agitação exclusiva garante que os materiais sejam completamente misturados e reajam por completo na máquina. Caso seja necessário aquecer ou resfriar os materiais durante a reação, um fluido de aquecimento ou refrigerante pode ser introduzido no cilindro e na camisa do cone, bem como no eixo oco e na fita espiral oca.

O meio de aquecimento ou resfriamento pode ser circulado continuamente para completar o aquecimento ou resfriamento do material, de forma a atender às condições do processo exigidas para a reação.

Após o término da reação, abra a saída do filtrado inferior, passe ar comprimido ou nitrogênio gasoso para dentro do equipamento e filtre a mistura sólido-líquido resultante sob pressão até que o material esteja seco. Também é possível aplicar vácuo na saída do filtrado para filtrar o material a vácuo até que o filtrado seja drenado.

Durante a filtração, o eixo oco e a correia helicoidal oca podem girar no sentido horário (visto de cima) para elevar o material. A correia helicoidal oca, ao girar, limita a espessura da camada de torta de filtração, resultando em uma camada fina de material filtrado e aumentando a taxa de filtração. Para materiais de fácil filtração, não é necessário agitar durante o processo, podendo ser filtrados diretamente até a secagem completa.

Após a filtragem de alguns materiais, eles precisam ser lavados diversas vezes.

A máquina multifuncional de reação, filtração e secagem é um equipamento ideal para a lavagem repetida de materiais. Após a secagem por prensagem do material na máquina, o líquido de lavagem pode ser adicionado pela entrada superior. Em seguida, a torta de filtração é homogeneizada pela agitação do eixo oco e da fita oca, e o material é prensado e seco após a homogeneização. Caso uma lavagem não seja suficiente, podem ser realizadas várias lavagens. Dessa forma, as etapas acima podem ser repetidas diversas vezes. A operação é muito conveniente e a intensidade do trabalho é extremamente baixa.

A lavagem de materiais pelo método acima é chamada de lavagem em lote. Como o material é prensado a seco e depois lavado com o líquido de lavagem, embora as válvulas sejam abertas e fechadas um pouco mais vezes durante a operação, utiliza-se menos líquido de lavagem. A máquina também pode lavar os materiais continuamente, ou seja, prensar continuamente o líquido de lavagem com uma bomba ou outro método, utilizando a pressão do líquido para filtrar, enquanto o eixo oco e a fita oca são continuamente agitados, e o filtrado é continuamente descarregado pela saída de filtrado até que os requisitos de lavagem sejam atendidos, sendo então a torta de filtração finalmente prensada a seco.

Esse método de lavagem contínua geralmente utiliza mais detergente do que a lavagem intermitente, mas é mais prático de operar.

4. Secagem e descarga a vácuo

A torta de filtração, após ser filtrada, lavada e seca, permanece na máquina. Nesse momento, o fluido de aquecimento é passado pela camisa do cilindro, pela camisa do cone, pelo eixo oco e pela correia helicoidal oca para aquecer o material. Simultaneamente, o eixo oco e a correia helicoidal oca continuam girando no sentido horário (vista de cima) para elevar o material e misturá-lo completamente, enquanto o vácuo é aplicado na parte superior do equipamento para que o material seque em um ambiente hermético dentro da máquina. Como o eixo oco e a correia helicoidal oca são aquecidos internamente, além do aquecimento da camisa, e a secagem ocorre sob vácuo, a eficiência da secagem é muito alta.

Após a secagem, abra a porta de descarga rápida na parte inferior do equipamento e faça o eixo oco e a fita oca girarem no sentido anti-horário (vista de cima para baixo). Os materiais secos na máquina serão automaticamente empurrados para a porta de descarga. Assim, os processos de reação, filtração, lavagem e secagem de um lote de materiais estão concluídos.

O sistema vertical de lavagem e secagem com filtro cônico de cilindro fixo, desenvolvido e produzido pela Wuxi ZhangHua Machinery, é um equipamento de alta tecnologia e apresenta as seguintes vantagens.

1. Operação em sistema fechado, onde múltiplos processos são realizados no mesmo equipamento, reduzindo o impacto da poeira e dos microrganismos na qualidade do material, diminuindo a perda de materiais valiosos e, consequentemente, melhorando a qualidade e a produção do produto.

2. Reduzir as etapas de transporte de materiais, especialmente o transporte de tortas de filtração, encurtar o ciclo de produção e aumentar a capacidade produtiva.

3. As operações de filtração e lavagem podem ser realizadas sob vácuo ou pressão, e o processo é flexível e fácil de controlar.

4. Para o tratamento de mercadorias perigosas inflamáveis, explosivas, venenosas ou altamente tóxicas, reduzir a poluição ambiental, melhorar o ambiente de trabalho e garantir a operação segura.

5. Reduzir o tempo de execução do processo, diminuir a quantidade de equipamentos, reduzir o espaço da oficina e reduzir o investimento no projeto.

Filtro cônico cilíndrico fixo vertical para lavagem e secagem, aplicação industrial três em um.

O sistema três em um, com cilindro fixo vertical, filtro cônico, lavagem e secagem, é uma estrutura totalmente fechada, de operação intermitente, que utiliza filtração a vácuo e aquecimento e secagem para remover solventes. É especialmente adequado para lidar com produtos inflamáveis, explosivos, tóxicos ou altamente tóxicos, produtos valiosos, bem como alimentos delicados, produtos biológicos e medicamentos que não podem ser contaminados.