【摘 要】2011年我國(guó)國(guó)內(nèi)醫(yī)藥用氯化鈉產(chǎn)量已超100000噸,產(chǎn)品基本采用多效真空蒸發(fā)結(jié)晶工藝,普通工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)晶在儲(chǔ)存過程易出現(xiàn)板結(jié),給流轉(zhuǎn)、使用帶來(lái)非常大的問題。通過對(duì)氯化鈉生產(chǎn)過程中的成核、結(jié)晶理論進(jìn)行分析,將套筒隔室式結(jié)晶技術(shù)和延時(shí)結(jié)晶技術(shù)相結(jié)合,使氯化鈉產(chǎn)品晶體結(jié)構(gòu)、粒度及品質(zhì)有了很大的提高。通過研究表明,新工藝生產(chǎn)的氯化鈉產(chǎn)品粒徑達(dá)0.75mm以上,晶體呈橢圓型(魚籽狀),產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)于注射級(jí)氯化鈉產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),是解決氯化鈉結(jié)晶在儲(chǔ)存過程板結(jié)、結(jié)晶生長(zhǎng)致硬塊化的很好途徑。
【關(guān)鍵詞】氯化納結(jié)晶 工藝優(yōu)化
一、 采用循環(huán)筒隔室結(jié)晶設(shè)計(jì)制備高品質(zhì)氯化鈉
(一)設(shè)備結(jié)構(gòu)
該設(shè)計(jì)關(guān)鍵從提高氯化鈉結(jié)晶的質(zhì)量入手,只有在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增大氯化鈉的粒度,并使其橢圓化,減小結(jié)晶體間接觸面積,從而避免儲(chǔ)存過程結(jié)晶生長(zhǎng)導(dǎo)致板結(jié)硬化。在氯化鈉結(jié)晶過程中,為了使獲得較大的氯化鈉顆粒,最可能的減少雜質(zhì)和母液,,需要對(duì)原真空結(jié)晶器進(jìn)行改造,一般采用更新隔室結(jié)晶器的辦法。對(duì)原結(jié)晶器下循環(huán)管進(jìn)行改裝,增設(shè)育晶器后即可增強(qiáng)料液閃蒸的功能,同時(shí)對(duì)結(jié)晶環(huán)境也是很好的改良,減少了細(xì)精氯化鈉的生成量。
(二)結(jié)晶原理
將晶體溶于溶劑或熔融以后,又重新從溶液或熔體中結(jié)晶的過程。又稱再結(jié)晶。重結(jié)晶可以使不純凈的物質(zhì)獲得純化,或使混合在一起的鹽類彼此分離。重結(jié)晶的效果與溶劑選擇大有關(guān)系,最好選擇對(duì)主要化合物是可溶性的,對(duì)雜質(zhì)是微溶或不溶的溶劑,濾去雜質(zhì)后,將溶液濃縮、冷卻,即得純制的物質(zhì)?;旌显谝黄鸬膬煞N鹽類,如果它們?cè)谝环N溶劑中的溶解度隨溫度的變化差別很大,例如硝酸鉀和氯化鈉的混合物,硝酸鉀的溶解度隨溫度上升而急劇增加,而溫度升高對(duì)氯化鈉溶解度影響很小。則可在較高溫度下將混合物溶液蒸發(fā)、濃縮,首先析出的是氯化鈉晶體,除去氯化鈉以后的母液在濃縮和冷卻后,可得純硝酸鉀。重結(jié)晶往往需要進(jìn)行多次,才能獲得較好的純化效果。其中部分氯化鈉在結(jié)晶表面沉積,使氯化鈉結(jié)晶體不斷經(jīng)出料口排出。此過程中料液通過機(jī)械作用,使晶體呈橢圓型(魚籽狀),氯化鈉晶粒通過循環(huán)液結(jié)晶析出進(jìn)入結(jié)晶器。
(三)工業(yè)參數(shù)
結(jié)晶器的尺寸要合理,要符合氯化鈉生產(chǎn)工藝的特點(diǎn),有利于氯化鈉的排出。攪拌一般采用機(jī)械密封軸向下攪拌的方式進(jìn)行,攪拌槳的參數(shù)應(yīng)參照省、國(guó)家相關(guān)部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)際調(diào)整相關(guān)的參數(shù),以適應(yīng)氯化鈉結(jié)晶的生產(chǎn)規(guī)模。
(四)質(zhì)量指標(biāo)
在氯化鈉的生產(chǎn)過程中,無(wú)論是采用套筒隔室真空結(jié)晶技術(shù),還是采用真空結(jié)晶技術(shù),都要不斷改進(jìn)氯化鈉的結(jié)晶技術(shù),增加氯化鈉顆粒直徑,在不斷提高氯化鈉產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),也要提高了氯化鈉的含量,降低了雜質(zhì)含量。
(五)技術(shù)特點(diǎn)
氯化鈉結(jié)晶的生產(chǎn)工藝一是設(shè)計(jì)為循環(huán)筒隔室,增加氯化鈉顆粒的直徑,并提高氯化鈉的純度,降低物料在氯化鈉結(jié)晶過程中的整個(gè)工藝流程。二是減小細(xì)精氯化鈉在總量中的比例,提高單位時(shí)間內(nèi)氯化鈉的產(chǎn)出率。三是氯化鈉結(jié)晶的生產(chǎn)工藝是在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的,操作起來(lái),既簡(jiǎn)單,又便于應(yīng)用,為今后氯化鈉結(jié)晶的生產(chǎn)節(jié)能降耗提高有力的保障。
二、延時(shí)結(jié)晶技術(shù)帶來(lái)氯化鈉晶體生產(chǎn)工藝的革命
(一) 理論依據(jù)
氯化鈉產(chǎn)品的質(zhì)量有兩個(gè)重要的數(shù)據(jù)指標(biāo):一個(gè)是晶體質(zhì)量,另一個(gè)是氯化鈉晶體粒度的純度。一般情況下,當(dāng)晶漿體積一定時(shí),產(chǎn)品晶體的大小取決于晶核生成量的多少;晶核生成量過大,產(chǎn)品粒度肯定較小,這時(shí)其所含的雜質(zhì)就多,這是造成產(chǎn)品質(zhì)量低的一個(gè)主要原因。因此,氯化鈉產(chǎn)品的質(zhì)量的好壞可以從粒度的大小直觀的進(jìn)行判斷。氯化鈉產(chǎn)品顆粒大的,純度高,質(zhì)量好;反之,產(chǎn)品質(zhì)量就次。
(二) 氯化鈉生產(chǎn)延時(shí)結(jié)晶技術(shù)工藝
1.工藝參數(shù)
(1)延時(shí)結(jié)晶器50m3,細(xì)晶槽25m3。延時(shí)結(jié)晶器及細(xì)晶槽的容積對(duì)氯化鈉的分解、結(jié)晶制取起到主要的作用。細(xì)晶槽和延時(shí)結(jié)晶器的容積越大的,氯化鈉結(jié)晶效果越好。不過,要嚴(yán)格控制延時(shí)結(jié)晶器及細(xì)晶槽的容積比是2:1最為合適。
(2)循環(huán)液濃度。為了提高氯化鈉晶粒的成型及產(chǎn)品的收率,要嚴(yán)格控制循環(huán)液的濃度。其濃度不宜過高,也不宜過低,多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們,在正常室溫下,循環(huán)液的質(zhì)量濃度一般用掌握在1.2872g/mL-1.3012g/mL為最佳。
(3)加水量。延時(shí)結(jié)晶系統(tǒng)過程中的加水量直接影響著氯化鈉產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。一是要保持系統(tǒng)中加水量的穩(wěn)定性,以保證 延時(shí)結(jié)晶系統(tǒng)工藝的收率,加水量的數(shù)值一般為理論加水量的1.1倍左右。延時(shí)結(jié)晶系統(tǒng)中的這個(gè)加水量主要用于氯化鈉的分解,其次是對(duì)氯化鈉顆粒生成中對(duì)粗粒的洗滌,還有對(duì)氯化鈉細(xì)晶的溶解上。 延時(shí)結(jié)晶系統(tǒng)過程中的加水量不僅關(guān)系到氯化鈉晶粒的大小,而且直接決定著產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。
(4)結(jié)晶時(shí)間。氯化鈉晶體的結(jié)晶時(shí)間一般在4小時(shí)以上。這是由延時(shí)結(jié)晶器和細(xì)晶槽的容量及循環(huán)泵的工作狀態(tài)來(lái)決定的。
2.質(zhì)量指標(biāo)
通過專業(yè)檢測(cè),氯化鈉晶體的質(zhì)量指標(biāo)已達(dá)到并高于《中華人民共和國(guó)藥典》二部標(biāo)準(zhǔn)要求,并且質(zhì)量是相對(duì)穩(wěn)定的。
3.經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析
自從采用氯化鈉延時(shí)結(jié)晶技術(shù)新工藝以來(lái),產(chǎn)品產(chǎn)出率高,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升,純度高,企業(yè)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。與傳統(tǒng)的結(jié)晶工藝相比,效果極為明顯。從目前粗略的統(tǒng)計(jì)可以看出,氯化鈉延時(shí)結(jié)晶技術(shù)新工藝以來(lái),項(xiàng)目實(shí)施不僅可以當(dāng)年收回設(shè)備投資,取得的可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
三、結(jié)語(yǔ)
將循環(huán)筒隔室結(jié)晶設(shè)計(jì)和延時(shí)結(jié)晶技術(shù)融為一體,以其獨(dú)特的結(jié)晶功能,生產(chǎn)出晶體大且呈橢圓型狀(魚籽狀),較好的解決了普通工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)晶在儲(chǔ)存過程易出現(xiàn)板結(jié)、結(jié)晶生長(zhǎng)導(dǎo)致的產(chǎn)品硬塊化、甚至包裝內(nèi)整體硬化,給流轉(zhuǎn)、使用帶來(lái)不便的問題。能滿足氯化鈉產(chǎn)品粒度及質(zhì)量提高的要求。
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