Трёхфункциональная установка фильтрации, промывки и сушки
Прочее оборудование
1. Обзор продукта
1. Общие сведения об изделии Трёхфункциональная установка фильтрации, промывки и сушки (машина фильтрации, промывки и сушки, многофункциональная машина «три в одном», англ. Pharmaceutical agitated nutsche filter dryer) — это многофункциональное фармацевтическое и химическое оборудование, которое последовательно выполняет в одном герметичном аппарате три операции: фильтрацию, промывку и сушку. В состав входят: корпус с рубашкой нагрева/охлаждения, опускное или съёмное днище, фильтровальная плита (перфорированная плита + фильтровальная ткань либо спечённая металлическая сетка из нержавеющей стали), подъёмная мешалка (обеспечивает перемешивание, репульпацию, ворошение осадка и съём осадка скребком), выгрузной клапан, патрубки систем вакуума и циркуляции теплоносителя, патрубки CIP/SIP, а также система электроуправления и управления на базе PLC. Одна установка заменяет нутч-фильтр, фильтр-пресс, двухконусную вращающуюся сушилку и сушильный шкаф; продукт обрабатывается всё время в одном герметичном аппарате без перегрузок, что существенно повышает выход, сокращает производственный цикл, снижает потери растворителя и контакт с персоналом. Широко применяется в следующих отраслях: АФИ (API) и фармацевтические промежуточные продукты, тонкая химия, пестициды и ветеринарные препараты, красители и пигменты, пищевые добавки, новые энергетические литиевые материалы и биопрепараты. Особенности оборудования: три операции на одной машине, полностью герметичная работа, высокая эффективность вакуумной контактной сушки, равномерная сушка без мёртвых зон, низкая влажность осадка, возможность асептического исполнения и автоматической программы CIP/SIP, соответствие требованиям GMP.
2. Принцип работы
Стадия фильтрации: суспензия под давлением азота или всасыванием под вакуумом подаётся в зону фильтрации корпуса, фильтрат проходит через фильтровальную ткань или спечённую металлическую сетку и отводится через патрубок фильтрата в днище, твёрдая фаза накапливается на поверхности фильтровальной перегородки, образуя осадок толщиной до 300～500 mm. Стадия промывки: промывная жидкость равномерно разбрызгивается через оросительную трубу (оросительная промывка), либо опущенная мешалка вращается на малой скорости и повторно репульпирует осадок (промывка с перемешиванием), либо промывная жидкость вытесняет маточный раствор из пор осадка (вытеснительная промывка); затем производится повторное обезвоживание, и цикл может повторяться многократно до достижения требуемого уровня остаточных примесей. Стадия сушки: в рубашку днища и корпуса подаётся теплоноситель (горячая вода, пар или тепломасло), внутри аппарата создаётся вакуум (или подаётся азот), мешалка вращается на малой скорости и непрерывно ворошит осадок, благодаря чему вода или органический растворитель испаряется в условиях вакуума при низкой температуре, а пары конденсируются и улавливаются в конденсаторе; после завершения сушки мешалка опускается и сгребает продукт, который выгружается через выгрузной клапан, либо гидросистема опускает и опрокидывает днище для выгрузки.
3. Классификация систем
По конструктивному исполнению и способу выгрузки:
Вертикальная установка «три в одном» с неподвижным днищем: днище зафиксировано, продукт выгружается через боковой или нижний выгрузной клапан / малый и средний объём, обычные АФИ и промежуточные продукты
Вертикальная установка «три в одном» со съёмным днищем: гидроцилиндр опускает, выводит и опрокидывает днище для выгрузки, мойка и обслуживание без мёртвых зон / токсичные и вредные, легковоспламеняющиеся и взрывоопасные продукты, высокие требования GMP по чистоте и асептике
Горизонтальная установка «три в одном»: корпус расположен горизонтально, вал мешалки горизонтальный, объём и площадь фильтрации больше / большая производительность, крупносерийное производство
По способу сушки: тип вакуумной контактной сушки / тип с вакуумом и нагревом теплоносителем через рубашку / асептическое исполнение (SIP) / тип с рекуперацией растворителя
4. Подробные технические параметры
4.1 Основные материалы
| Материал | Применяемые узлы | Примечание |
|---|---|---|
| Нержавеющая сталь 304 | Корпус, днище, мешалка, фильтровальная плита | Универсальное исполнение, для обычных химических и пищевых сред |
| Нержавеющая сталь 316L | Корпус, днище, мешалка, фильтровальная плита | Предпочтительно для фармацевтики и тонкой химии, отличная коррозионная стойкость |
| Дуплексная нержавеющая сталь 2205 | Корпус, днище, мешалка | Стойкость к хлоридам и коррозионному растрескиванию, длительный срок службы |
| Титан (TA2) / сплав Хастеллой C-276 | Корпус, днище, фильтровальная плита | Сильноагрессивные среды, поставляется по требованию, высокая стоимость |
| Углеродистая сталь + футеровка PTFE / резиновая футеровка | Внутренняя стенка корпуса, днище | Сильнокислые среды, сочетание прочности и коррозионной стойкости |
4.2 Таблица типовых типоразмеров
| Номинальный объём (л) | Площадь фильтрации (м²) | Внутренний диаметр корпуса (mm) | Мощность мешалки (кВт) | Температура сушки (℃) | Способ выгрузки |
|---|---|---|---|---|---|
| 100～300 | 0.3～0.8 | Φ600～800 | 1.5～3 | ≤150 | Боковой выгрузной патрубок |
| 500～1000 | 1.0～2.5 | Φ1000～1200 | 3～7.5 | ≤150 | Боковая выгрузка / опускание днища |
| 1500～3000 | 3～6 | Φ1400～1800 | 7.5～15 | ≤180 | Опускное и опрокидывающееся днище |
| 4000～6000 | 8～12 | Φ2000～2400 | 15～22 | ≤180 | Опускное и опрокидывающееся днище |
| 8000～10000 | 15～20 | Φ2400～2800 | 22～37 | ≤180 | Опускное и опрокидывающееся днище / опрокидывающаяся выгрузка |
4.3 Расчётные условия и эксплуатационные показатели
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Расчётное давление | Корпус: -0.1～0.6 MPa; рубашка: 0.3～0.6 MPa |
| Расчётная температура | -20～200℃ (тип с нагревом теплоносителем, в зависимости от материала и условий) |
| Вакуум при сушке | ≥-0.09 MPa (вакуумная контактная сушка) |
| Толщина осадка и конечная влажность | Толщина осадка ≤500 mm; после сушки влажность может достигать ≤0.5% (в зависимости от продукта и технологии) |
| Тонкость фильтрации | Фильтровальная ткань 5～100 μm; спечённая металлическая сетка 1～50 μm |
| Обработка поверхности и уплотнение | Внутренняя поверхность Ra≤0.4 μm (для асептического исполнения — до Ra≤0.2 μm); механическое уплотнение + патрубок для азотной подушки |
5. Электрические параметры
| Регион применения | Напряжение | Частота |
|---|---|---|
| Китай / Россия / Средняя Азия | 380 В | 50 Гц |
| Ближний Восток / Юго-Восточная Азия / Африка | 400 В / 415 В | 50 Гц |
| Республика Корея | 380 В | 60 Гц |
| Америка (при необходимости) | 440 В / 480 В | 60 Гц |
| Взрывозащита (опция) | ExdⅡBT4 / ExdⅡCT4 | — |
| Примечание: для электродвигателя мешалки, гидростанции, вакуумного насоса, насоса циркуляции теплоносителя и шкафа управления необходимо уточнить напряжение, частоту и необходимость взрывозащиты. |
6. Выбор основных узлов
| Наименование узла | Типовые бренды / материалы | Особенности и применение |
|---|---|---|
| Фильтровальная перегородка | Изготавливается на заказ (фильтровальная ткань / спечённая металлическая сетка) | Фильтровальная ткань: низкая стоимость, простая замена; спечённая сетка: высокая прочность, стабильная тонкость, регенерация обратной продувкой |
| Система перемешивания и скребка | Изготавливается на заказ (лопасти 304/316L + скребок, гидравлический или винтовой подъём) | Промывка с перемешиванием, ворошение осадка для интенсификации сушки, съём осадка при выгрузке, частотное регулирование скорости |
| Уплотнение днища и быстросъёмное зажимное устройство | Уплотнение из силиконовой или фторкаучуковой резины либо PTFE + хомут либо зубчатое быстросъёмное соединение | Обеспечивает герметичность при вакууме и давлении; для моделей со съёмным днищем — гидравлическая подъёмная тележка |
| Система вакуума и конденсации-рекуперации | Качественные отечественные / по бренду заказчика | Водокольцевой или сухой вакуумный насос + кожухотрубный либо спиральный конденсатор, рекуперация органического растворителя |
| Циркуляция теплоносителя и регулирование температуры | Качественные отечественные бренды | Нагрев рубашки горячей водой, паром или тепломаслом, ПИД-регулирование, равномерная температура сушки |
| КИП и управление (опция) | Siemens, E+H, качественные отечественные | Контроль давления, температуры, уровня, вакуума и массы, PLC + сенсорная панель, возможность дистанционного мониторинга |
7. Типичные области применения
АФИ и фармацевтические промежуточные продукты: фильтрация, промывка и вакуумная сушка после реакции и кристаллизации выполняются на одной машине, соответствие требованиям GMP и асептики
Тонкая химия и пестициды: обработка токсичных, вредных, легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов в полностью герметичных условиях, с азотной подушкой и взрывозащитой
Красители, пигменты и пищевые добавки: сокращение числа перегрузок продукта и потерь растворителя, повышение выхода и воспроизводимости от партии к партии
Новые энергетические материалы: фильтрация, промывка и сушка прекурсоров катодных материалов литиевых аккумуляторов, тройных (NCM) материалов и др.
Режимы с рекуперацией растворителя: органический растворитель, испаряемый на стадии сушки, конденсируется и улавливается, снижая расход и выбросы
8. Стандарты проектирования и сертификация
| Стандарт | Описание |
|---|---|
| JB/T 20099-2022 | Машина фильтрации, промывки и сушки лекарственных средств (три в одном, действующий, взамен JB/T 20099-2007) |
| JB/T 12061-2014 | Вакуумная сушильная машина с фильтрацией и промывкой (отраслевой стандарт фармацевтического оборудования) |
| GB/T 150.1～150.4-2024 | Сосуды под давлением (общие требования, материалы, проектирование, изготовление, контроль и приёмка) |
| TSG 21-2016 | Правила технического надзора за безопасностью стационарных сосудов под давлением |
| GB/T 36030-2018 | Фармацевтическое оборудование: общие технические требования к мойке и стерилизации на месте (CIP/SIP) |
| GB/T 36036-2018 | Фармацевтическое оборудование: руководство по валидации мойки и стерилизации |
| NB/T 47013-2015 | Неразрушающий контроль оборудования под давлением |
| JB/T 20188-2017 | Метод кодирования моделей фармацевтического оборудования |
| GMP (редакция 2010 г.) | Правила надлежащей производственной практики лекарственных средств (фармацевтические среды) |
| ISO 9001:2015 / CE / EAC / GOST-R | Система менеджмента качества; CE, EAC, GOST-R оформляются по требованию рынка |
9. Опции, изготавливаемые на заказ
| Опция | Подробности |
|---|---|
| Типоразмер на заказ | Номинальный объём 50～10000 л; площадь фильтрации 0.2～20 м² |
| Способ выгрузки | Боковая выгрузка с неподвижным днищем / опускное и опрокидывающееся днище / опрокидывающаяся выгрузка |
| Нагрев и сушка | Нагрев рубашки горячей водой, паром или тепломаслом; вакуумная контактная сушка + конденсация и рекуперация |
| Материал и поверхность | 304 / 316L / дуплексная сталь / титан / сплав Хастеллой; внутренняя поверхность полируется до Ra≤0.4 μm, для асептического исполнения — до Ra≤0.2 μm |
| Безопасность и автоматизация | Азотная подушка, взрывозащищённый электродвигатель, PLC + сенсорная панель, автоматическое управление программой сушки, весовое дозирование, автоматическая программа CIP/SIP |
10. Условия гарантии
| Состояние оборудования | Гарантийный срок | Объём гарантии |
|---|---|---|
| Новое оборудование | 12 месяцев | Корпус, днище, система перемешивания и скребка, фильтровальная плита, уплотнения, арматура, системы вакуума и теплоносителя |
| Восстановленное оборудование | 6 месяцев | Корпус, днище, система перемешивания и скребка, фильтровальная плита, уплотнения, арматура, системы вакуума и теплоносителя |
| Б/у оборудование (поставляется в текущем состоянии) | 3 месяца | Основные функциональные узлы |
11. Упаковка и поставка
| Позиция | Способ упаковки |
|---|---|
| Корпус оборудования | Крепление стальной лентой на деревянном поддоне, фланцевые поверхности закрыты защитными крышками, патрубки — защитными колпачками |
| Мешалка и узлы подъёма / скребка | Отдельная деревянная упаковка, защита от ударов и деформации |
| Фильтровальная плита и фильтровальная ткань / спечённая сетка | Упаковка в развёрнутом виде, ткань герметизируется от влаги |
| Узлы вакуума, теплоносителя и конденсации | Упаковка в отдельные деревянные ящики, патрубки закрыты защитными колпачками |
| Шкаф управления и гидростанция | Деревянная упаковка, внутрь шкафа управления помещается осушитель |
| Сопроводительная документация | Сертификат соответствия, сертификат на материалы, отчёт об испытании давлением, руководство по эксплуатации, перечень запасных частей, документация GMP |
| Оценка вместимости контейнера | До 1000 л — около 2～3 шт. в одном 20-футовом контейнере; около 3000 л — примерно 1 шт. в одном 20-футовом контейнере; свыше 6000 л рекомендуется 40-футовый контейнер или балкер |
| Услуги по монтажу | Возможно предоставление шеф-монтажа и пусконаладки на месте; для крупных проектов возможна командировка специалистов (расходы на проезд, проживание и питание несёт покупатель) |
12. Информация для запроса
12. Данные, необходимые для запроса Наименование продукта, содержание твёрдой фазы и гранулометрический состав твёрдой фазы, свойства жидкой фазы (агрессивность, вязкость, взрыво- и пожароопасность, наличие органического растворителя); требуемая производительность или объём загрузки на партию; требования к толщине осадка и конечной влажности; способ промывки, вид промывной жидкости, требуемое количество промывок; верхний предел температуры сушки и допустимое время сушки; необходимость конденсации и рекуперации растворителя и вид растворителя; требуемые номинальный объём и площадь фильтрации (если известны); требования к материалам (корпус, днище, мешалка, фильтровальная перегородка); способ выгрузки и ограничения по месту установки; необходимость рубашки нагрева и параметры теплоносителя (горячая вода / пар / тепломасло); необходимость азотной подушки, взрывозащиты и CIP/SIP, необходимость асептического исполнения; местное напряжение и частота; предпочтение по состоянию оборудования: новое / восстановленное / б/у; условия поставки: FOB/CIF/DDP; порт назначения или адрес получателя (для расчёта стоимости перевозки).