制药生产过程中含醋酸丁酯废水的蒸馏回收

药l_程设计杂志Pha~naceutica[E岬n~fingDesi2002，23(I)：，工厂设计gl·^一、1r制药生产过程中含醋酸丁酯废水的蒸馏回收①河北工业大学化学工程研究所(3。0l3。)李柏春张文林吕建华李春利摘要介绍一种大通量高教塔板——立体传质塔板(CTST)，该塔板先后在华北制药集团、河北石家庄制药集团、山东鲁抗医药股份有限公司等十余家企业生产中的废醋酸西酯回收过程中成功应用，能耗降低40％、溶媒收率提高15％以上。美键词塔板立体传质塔板制药废醋酸丁酯回收l前言大通量高效塔板——立体传质塔板(CTST)是河北工业大学九十年代开发、研制的一种新型高效喷射型塔板．已获国家专利0，它具有通量大、分离教率高、操作弹性大、压降低以及物料适应性强等诸多优点，经鉴定查新为国际首创，其性能达到国际先进水平、于t999年获“河北省科技进步一等奖。已在化工、制药、维尼纶、石化等行业迅速推广应用。。目前已有五百多座塔在工业生产中成功应用，过程涉及精馏、吸收、解吸、汽提等等。含醋酸丁酯废水回收是抗生素生产过程中常遇到的一个回收过程，其回收率的高低及能耗直接决定产品的成本所处理的含醋酸丁酯废水(简称废丁酯水)具有处理量大、含固体菌丝、物料易发泡及丁酯含量不稳定等特点。2立体传质塔板的性能2l：11i昂卜ll●I●』·浮闻-I'S，i，l，／IJ‘●IIl—一—Il0l520253035洲板孔动能因子，】D挣ll椒茹淋大l!lL较I．1l扎rt1％【1)由于CTST的气体通道——塔板开孔为矩形，便于开孔排列，同时单孔面积很大一般矩形孔大于40×120ram．工业应用中最大已达70×a)河北省自然科学基金，国家科技部科技成果重点推广硝目350ram，所以其开孔率可以超过2o％这是其它塔板所难以达到的。(2)操作上限高：由于分离板的作用，使得喷射出的气液能够有效分离，所以大幅度藏小了雾沫夹带，提高了操作上限。如图l所示，若以雾沫夹带10％作为操作上限，F1浮阀的板孔动能因子为17，而CTST可达34，即在相同的塔板开孔率时，CTST的操作上限比Fl浮阀高一倍。(3)降液管液相通量大：降液管主要作用之一即是使流到其中的液体和气泡分离。一般鼓泡型塔板板上的气含率在50％左右。由于CTST塔板上液体为清液层，流到降液管中的液体基本不含气泡，所以降液管的通过能力可提高一倍。设计时降液管的最小停留时问可由5秒减小至2．5秒。所以．以浮阀塔板相比，CTST无论是气相还是液相能量均可以提高80～100％。2．2塔板效率高由于CTST的空间利率高达40～60％，气液在罩内及罩间接触非常充分：一方面气体把液体分散为小的液滴大幅度的提高了气液两相的接触面积，另一方面激烈的喷射工况，使液滴的表面不断更新，“维持高的传质、传热推动力。因此CTST具有很高的传质效率。与高效率的F1浮阀塔板相比，增板效率在低气相负荷时高出10％，在高气相负荷时高出40％以上2．3操作弹性大CTST的操作下限同F1浮阀一样受塔板弱液控制，操作上限一般受过量雾沫夹带控制。实验研究OS‘42aR64Z0S、tO维普资讯http://www.cqvip.com腻药1：程设计杂志Ph~mutoeutiea]Eneefing2002．23(1)表明，在开孔率11％时．CTST的操作下限为板孔动能因子4．7～6．3，操作上限为34，其操作弹性达5．4～7．2，而Fl浮阀的下限为4．0～48，操作上限为17，其操作弹性达3．4～4．3。2．4物料适应性强，可处理含固体物料、易发泡物料由于CTST塔板开孔大，一般大于40x120ram，而气体、液体的喷射速度达10～20m／s，对喷射孔有自冲刷作用，所以c’I'Sr能够处理含固体颗粒及易产生自聚物料另外，收丁CTST特殊的喷射型操作工况，塔板上液体为清液．因此无发泡机制，高速喷射的液滴又具有破沫作用．所以能够处理常规塔板难以处理的易发泡物系2．5塔板压降低由于特殊的操作工况，气体不再由板上较深的液层通过，此体传质塔板的概降低IN2龄f■，／0．一--rn51015253040板扎动能附子．I'ol2Cif‘1塔板降比较．川d半ff％出了OTST的板压降H与Fl型浮阀塔板的压降比较，由图可以看出CTST板压降，在低负荷时与F1型浮闽塔板相当．在高负荷时低20～30％，且负荷越太低得越多。由上述性能可见，采用CTSTF进行薪塔设计，在同样生产能力及分离要求的条件下，可节省设备投资l／3以上。现有塔设备扩产改造．可以在原塔外壳、降液管及塔板支撑件不变的情况下，仅更换塔板，即可提高80～1∞％的生产能力，同时还能够提高塔板的分离效率、降低塔板压降，还特别适用于含易发泡物质的物料改造后塔的抗堵塞能力大幅度提高．且塔板上无活动部件，塔的维修周期提高一倍以上3废丁酯