水幕除塵器在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用

摘

要：當(dāng)前環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，固體粉末粉塵又是長期困擾制藥企業(yè)的一大頑疾，如何能在滿足制藥工藝的前提下實(shí)現(xiàn)高效的水幕除塵就成了一個(gè)課題。鑒于此，就水幕除塵器的應(yīng)用范圍、工作原理、特點(diǎn)及其與工藝設(shè)備的兼容性展開了全面探討。關(guān)鍵詞：水幕除塵器；固體粉末粉塵；工作原理；匹配

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引言固體粉末粉塵是長期困擾制藥企業(yè)的一大頑疾，一直以來很多藥企基本上都是采取干式除塵方式進(jìn)行除塵（布袋、濾筒等作為過濾介質(zhì)）。由于固體粉末的特性，干式過濾方式存在濾芯安裝不到位、濾芯更換或清潔過程中的二次污染、易爆粉塵或氣體除塵存在局限性、黏性粉末粉塵對濾芯造成堵塞等問題。而我司自主研發(fā)、具備自有知識產(chǎn)權(quán)的高效水幕除塵器，能全面、高效解決固體粉末的除塵問題，適合在藥企里的應(yīng)用。本文將從以下幾點(diǎn)詳細(xì)闡述水幕除塵器在固體粉末粉塵除塵方面的特點(diǎn)和功用。

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應(yīng)用如圖1所示，高效水幕除塵器主要由筒體、離心板、無堵塞噴頭、水箱、溢水孔、除霧器等組成，是高效包衣機(jī)、荸薺鍋包衣機(jī)、沸騰制粒（干燥）機(jī)、壓片機(jī)、膠囊填充機(jī)、噴霧干燥塔等制藥設(shè)備理想的水幕除塵設(shè)備，既能單機(jī)使用，也可和設(shè)備配套成系統(tǒng)使用。2

工作原理（1）含塵氣體進(jìn)入風(fēng)管，由于風(fēng)管上設(shè)置有可調(diào)節(jié)風(fēng)管截面積的調(diào)節(jié)板，在調(diào)節(jié)板的作用下，風(fēng)管面積減少，氣流流速急劇增大，氣壓也隨之增大，同時(shí)裝在風(fēng)管調(diào)節(jié)板中間均勻分布的噴嘴將水噴入風(fēng)管，使得氣、液、固三相得到充分混合，粉塵粒子與水滴碰撞后凝聚成較大的含塵水滴，水滴重量加大，沉降效率增高。混合后的含塵氣體經(jīng)過調(diào)節(jié)板沿切線方向進(jìn)入高效水幕除塵器，在離心力的作用下氣流沿除塵器筒體高速旋轉(zhuǎn)，含塵水滴在重力的影響下沿筒壁下滑，除塵后的氣流上升，完成初步除塵，除塵效果達(dá)90%～95%。（2）完成初步除塵后，氣流在離心力的作用下繼續(xù)上升，并通過特制的旋匯耦合器，安裝在耦合器上端的噴嘴開始對上升的氣流進(jìn)行噴水。基于多相紊流摻混的強(qiáng)傳質(zhì)機(jī)理，利用氣體動(dòng)力學(xué)原理，氣、液、固旋轉(zhuǎn)翻覆湍流空間得到加強(qiáng)，氣、液、固三相充分接觸，迅速完成氣、液、固再次混合。（3）經(jīng)耦合器耦合后的含塵氣體進(jìn)入離心板除塵除霧裝置進(jìn)行氣、液、固分離。離心板上的葉片帶有一定角度和間隔，氣流通過葉片時(shí)在葉片角度影響下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心運(yùn)動(dòng)，經(jīng)耦合器耦合的氣流在離心板的作用下形成旋轉(zhuǎn)和離心的效果，甩向筒壁后，液滴受重力作用集流到集液槽。通過離心氣動(dòng)裝置，含塵氣體在筒體內(nèi)旋轉(zhuǎn)次數(shù)增加、路徑增長，氣相紊動(dòng)劇烈，含塵氣流與水在時(shí)間和空間上得到充分的碰撞、接觸、溶解、吸收，達(dá)到了二次除塵的目的。（4）眾所周知，水在風(fēng)的作用下必然會(huì)產(chǎn)生水霧，不能直接排放。經(jīng)二次除塵后含有水霧的氣流經(jīng)過折流式除霧器，由于氣體的慣性撞擊作用，水霧與折形板相碰撞形成液滴，液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過氣體的上升力和液體表面張力的合力時(shí)，液滴就會(huì)從折形板表面上掉落下來；除霧器折形板的多折向結(jié)構(gòu)增加了水霧被捕集的機(jī)會(huì)，未被除去的水霧在下一個(gè)轉(zhuǎn)彎處經(jīng)過相同的作用而被捕集，這樣反復(fù)作用，實(shí)現(xiàn)了氣液分離，使得流經(jīng)除霧器的氣體達(dá)到除霧要求后排放。

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選擇正確的除塵器藥廠大部分的除塵設(shè)備都是工藝設(shè)備的組成部分，供應(yīng)商給配的什么樣的除塵設(shè)備就被動(dòng)接受什么樣的除塵器。隨著環(huán)保要求的提高，藥企進(jìn)一步了解了各種除塵設(shè)備的性能，開始主動(dòng)選擇除塵設(shè)備，那么什么樣的粉塵應(yīng)該選擇什么樣的除塵設(shè)備呢？參照表1，就能很清楚地知道該如何選擇除塵器。通過表1，我們可以知道粉塵的類型和兩種除塵方式的局限性，那么這兩種除塵方式的除塵效果如何、怎樣設(shè)備維護(hù)、是否符合GMP要求呢？如表2所示，水幕除塵器具有維護(hù)成本和頻率低、除塵范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，能有效降低排放時(shí)氣體的溫度，減輕氣味，且不存在交叉和二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。4

多樣性配置根據(jù)除塵物料的多樣性和復(fù)雜性，高效水幕除塵器采用了模塊化設(shè)計(jì)。針對不同的粉塵、進(jìn)入水幕除塵器初始粉塵濃度、排放要求等工藝特點(diǎn)，對旋匯耦合器組件、離心板組件、氣液固混合填充組件、噴淋組件、除霧器結(jié)構(gòu)、復(fù)式除霧器、風(fēng)管除塵裝置等進(jìn)行多樣性設(shè)計(jì)和組合，使得最終的排放符合甚至高于國家要求。

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和工藝設(shè)備的匹配和除塵設(shè)備配套的工藝設(shè)備基本上都會(huì)有風(fēng)速、風(fēng)量的要求，這些要求對工藝設(shè)備是必需的，但水幕除塵器對風(fēng)量和風(fēng)速的要求卻是恒定的，這種設(shè)備要求的矛盾是長久以來水幕除塵設(shè)備不能在藥企得到廣泛使用的原因之一。針對這一問題，也基于我司對制藥工藝和GMP的了解，經(jīng)過反復(fù)、大量的研究和試驗(yàn)，水幕除塵器和工藝設(shè)備對風(fēng)量、風(fēng)速控制的影響問題得到了解決，完美實(shí)現(xiàn)了這兩種設(shè)備之間的兼容，為水幕除塵設(shè)備在藥企的使用鋪平了道路。

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除塵后的污水處理一般情況下除塵后的污水直接排放到藥企的污水處理站集中處理，也可單獨(dú)建沉淀池經(jīng)沉淀后排放。不管哪種模式的排放，都徹底實(shí)現(xiàn)了固體粉末粉塵的有效處理。

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