技術文章(zhang)
當前(qian)位置(zhi):首頁(ye) > 技術文章(zhang) > 多(duo)功(gong)能提取(qu)罐(guan)罐(guan)體(ti)設(she)計(ji)壓力與設計(ji)溫度(du)的(de)常(chang)規(gui)範圍是(shi)多少?
壹(yi)、 設(she)計(ji)壓力與設計(ji)溫度(du)的(de)常(chang)規(gui)範圍
多(duo)功(gong)能提取(qu)罐(guan)屬(shu)於壓力容器範疇(chou),其設計(ji)必(bi)須(xu)遵(zun)循(xun)國(guo)家壓力容器規(gui)範(如GB/T 150)。其參(can)數範圍根(gen)據應(ying)用需求(qiu)有(you)較大(da)跨度(du)。
1. 設(she)計(ji)壓力常規(gui)範圍
通用範圍:最(zui)常見的範圍是(shi) -0.1 MPa(全真空)至(zhi) 0.3 ~ 0.4 MPa(G)(表(biao)壓)。
常(chang)壓型:雖(sui)稱為“常(chang)壓",但設計(ji)上通常(chang)會(hui)覆(fu)蓋(gai) -0.1 MPa 至(zhi) 0.1 MPa(G),以應(ying)對(dui)抽真(zhen)空和輕(qing)微正(zheng)壓的波(bo)動。
中(zhong)高(gao)壓型:對(dui)於有(you)特(te)殊(shu)高(gao)溫高壓需求(qiu)的工(gong)藝(yi),設計(ji)壓力可達到(dao) 0.6 MPa(G) 或(huo)更(geng)高(gao)。
2. 設(she)計(ji)溫度(du)常(chang)規(gui)範圍
通用範圍:通常(chang)在 125°C 至(zhi) 150°C 之(zhi)間。
確定依(yi)據(ju):這(zhe)個範圍主(zhu)要基(ji)於(yu)兩(liang)個因(yin)素:壹(yi)是(shi)工藝(yi)所需的(de)最(zui)高工作(zuo)溫度(du);二(er)是(shi)制(zhi)藥等(deng)行業要求(qiu)的在線滅(mie)菌(jun)(SIP) 條件(jian)(通常(chang)為121°C,持(chi)續(xu)30分鐘(zhong))。設(she)計(ji)溫度(du)必(bi)須(xu)高(gao)於最高工(gong)作(zuo)溫度(du)並留有(you)合理的安全余(yu)量(liang)。
二(er)、 如(ru)何(he)根(gen)據(ju)提取(qu)工藝確定參(can)數
這(zhe)是(shi)壹個從 “工(gong)藝(yi)需求(qiu)"反(fan)推(tui)“設備設(she)計(ji)條件(jian)" 的過程(cheng)。以下是(shi)具(ju)體(ti)的(de)確定方(fang)法:
1. 常(chang)壓提取(qu)(如水(shui)提)
工(gong)藝(yi)操(cao)作條件(jian):
溫度(du):通常(chang)在95°C ~ 100°C(水(shui)的沸點(dian)附近)。
壓力:與大(da)氣壓基本(ben)相(xiang)通(常(chang)壓,0 MPa(G))。
設(she)備參(can)數確定:
設(she)計(ji)溫度(du):不(bu)能只按(an)100°C設(she)計(ji)。必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)可能的蒸(zheng)汽(qi)加熱(re)失控、SIP要求(qiu)或(huo)未來工(gong)藝(yi)變更(geng)。因(yin)此,設計(ji)溫度(du)應(ying)至(zhi)少設(she)定為125°C。
設(she)計(ji)壓力:雖(sui)然操(cao)作壓力為常(chang)壓,但設計(ji)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)非正(zheng)常(chang)工(gong)況,如:
正(zheng)壓端:進出料(liao)閥門(men)誤關(guan),持續加(jia)熱(re)導(dao)致壓力升(sheng)高。
負(fu)壓端:熱(re)物(wu)料(liao)排放後,罐(guan)內(nei)蒸(zheng)汽(qi)冷凝形成(cheng)真(zhen)空。
因(yin)此,設計(ji)壓力範圍應(ying)至(zhi)少定為 -0.1 MPa(全真空)至(zhi) 0.1 MPa(G)。
2. 減(jian)壓提取(qu)(如低溫濃縮、回(hui)收溶(rong)劑)
工(gong)藝(yi)操(cao)作條件(jian):
目(mu)標:通過抽真(zhen)空,降低(di)液(ye)體(ti)沸點(dian),實(shi)現(xian)低溫提取(qu),防止熱(re)敏性(xing)成(cheng)分被(bei)破壞。
壓力:為負(fu)壓狀(zhuang)態(tai),例(li)如(ru)-0.05 MPa(G) 或(huo)更(geng)低(di)。
溫度(du):相(xiang)應(ying)降低,可能在60°C ~ 80°C。
設(she)備參(can)數確定:
設(she)計(ji)壓力(負壓側(ce)):這(zhe)是(shi)關(guan)鍵(jian)!設計(ji)壓力必(bi)須(xu)覆(fu)蓋真空泵(beng)能達到(dao)的(de)最(zui)大(da)真空度(du),通常(chang)直(zhi)接(jie)按(an) -0.1 MPa(全真空) 來設(she)計(ji),確保(bao)罐(guan)體(ti)在極限真空下不(bu)被(bei)大(da)氣壓壓癟。
設(she)計(ji)壓力(正壓側(ce)):同(tong)樣(yang)需(xu)考(kao)慮(lv)上述非正常(chang)工況(kuang),正壓端設計(ji)值可選 0.15 或(huo) 0.2 MPa(G)。
設(she)計(ji)溫度(du):與(yu)常(chang)壓提取(qu)類(lei)似(si),需留有(you)裕量(liang),通常(chang)仍(reng)設定為125°C~150°C。
3. 加(jia)壓提取(qu)(如高溫燉煮、某些醇提)
工(gong)藝(yi)操(cao)作條件(jian):
目(mu)標:通過增加壓力,使(shi)溶(rong)劑沸點(dian)升(sheng)高,從而(er)實(shi)現(xian)高於(yu)常壓的提取(qu)溫度(du),提高提取(qu)效(xiao)率或(huo)提取(qu)高沸點(dian)成分。
壓力與溫度(du)關(guan)系:遵(zun)循(xun)該溶(rong)劑的(de)飽和蒸汽(qi)壓曲(qu)線。例(li)如(ru):
乙(yi)醇在0.1 MPa(G)壓力下,沸點(dian)約為110°C。
水(shui)在0.2 MPa(G)壓力下,沸點(dian)約為133°C。
設(she)備參(can)數確定:
最(zui)高(gao)工(gong)作(zuo)壓力(MWP):根據工藝要求(qiu)達到(dao)的(de)最(zui)高(gao)工作溫度(du)(MWT),查(zha)表(biao)或(huo)計(ji)算對(dui)應(ying)溶(rong)劑的(de)飽和蒸汽(qi)壓。例(li)如(ru),若工(gong)藝要求(qiu)用水(shui)在115°C下(xia)提取(qu),則對(dui)應(ying)的飽和蒸汽(qi)壓約為0.07 MPa(G)。
設(she)計(ji)壓力:在最(zui)高工作(zuo)壓力(MWP)的基礎(chu)上,根據壓力容器安全技術監察(cha)規(gui)程(cheng),需(xu)要留出壹(yi)定的安全余(yu)量(liang)(通常(chang)為10%以上)。因(yin)此,對(dui)於0.07 MPa(G)的(de)MWP,其設計(ji)壓力至(zhi)少應(ying)為 0.1 MPa(G)。為通用性(xing)考(kao)慮(lv),常直(zhi)接(jie)設(she)計(ji)為 0.3 MPa(G)。
設(she)計(ji)溫度(du):直(zhi)接(jie)與(yu)最(zui)高工作溫度(du)(MWT) 掛鉤(gou),並留有(you)裕量(liang)。如果(guo)工藝(yi)最(zui)高(gao)工(gong)作(zuo)溫度(du)為115°C,並考(kao)慮(lv)SIP(121°C),則設(she)計(ji)溫度(du)應(ying)至(zhi)少定為 125°C ~ 150°C。
核(he)心(xin)總結(jie)與(yu)建議(yi)
1. 設(she)計(ji)條件(jian) > 操(cao)作條件(jian):設備的(de)設(she)計(ji)壓力與設計(ji)溫度(du)永遠高(gao)於其實(shi)際工(gong)藝操(cao)作的(de)壓力和溫度(du)。這(zhe)是(shi)設備安全的根(gen)本(ben)保障(zhang)。
2. 考(kao)慮(lv)最-惡劣工況:確定參(can)數時,不(bu)僅要考(kao)慮(lv)正常(chang)生產,還必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)清洗、滅菌(jun)、設備調試、誤操(cao)作等(deng)可能出現(xian)的極-端情(qing)況。
3. 遵(zun)循(xun)“木(mu)桶原理":最終設備的(de)設(she)計(ji)參(can)數,應(ying)取(qu)所有(you)可能工藝(yi)(生產、SIP、CIP等(deng))中的(de)最大(da)值。
4. 法規(gui)強(qiang)制(zhi):壓力容器的(de)設(she)計(ji)和制(zhi)造(zao)必(bi)須(xu)由(you)具(ju)備相(xiang)應(ying)資(zi)質(zhi)的單位和人(ren)員進行,並接受(shou)監管機(ji)構的監督(du)檢(jian)驗。
因(yin)此,在選型或(huo)設計(ji)時,必(bi)須(xu)明(ming)確您(nin)當前(qian)及未來可能的所有(you)工藝(yi)路(lu)徑,找(zhao)出其中的(de)壓力、溫度(du)極值(zhi),再據(ju)此確定設備的(de)設(she)計(ji)參(can)數。壹(yi)個通用的、高(gao)標準的(de)多功(gong)能提取(qu)罐(guan),其設計(ji)參(can)數為 -0.1 MPa ~ 0.3 MPa(G) 和 150°C,這能覆蓋(gai)絕大(da)多數應(ying)用場景(jing)。
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