CN111744233A - 一种连续洗涤分层系统及分层方法 - Google Patents

一种连续洗涤分层系统及分层方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连续洗涤分层系统及分层方法，所述分层系统包括分层储罐、中间层储罐、在线混合器、重相出料管道、轻相出料管道、中间层出料管道、中间层清液回用管道。本发明的连续洗涤分层系统，针对含有中间乳化相的洗涤后物料的分层，能较好的实现重相和轻相的分离；将串料集中在中间层，保证工艺系统稳定；中间层除杂后的回收利用，保证物料的高效利用；保证误操作时轻相也不会从重相出料口排出，保证工艺系统的安全；还可实现连续化操作、降低工作负荷和减少操作失误，提高分层操作的操作安全和产品质量。

Description

一种连续洗涤分层系统及分层方法
技术领域
本发明涉及连续洗涤分层领域，尤其涉及一种连续洗涤分层系统及分层方法。
背景技术
近年来，随着人民生活水平的提高，人们对工作环境以及如何降低工作强度提出了新的需求。现在医药化工领域的洗涤分层操作多为间歇式生产，工作强度高。特别是当被洗涤物料中含有杂质时，会使洗涤物料与被洗涤物料无法清晰分层而形成乳化相，对于乳化相的处理由于其杂质多、分层界面不清晰而导致工作环境较差，对工作人员的身心健康有着很大的影响。在洗涤分层过程中，必须做到进料、混合、分层、出料全部操作过程的密闭性、自动型和准确性，同时又要实现当出现错误操作时轻相的洗涤液不会从重相出料管排出，造成下游工艺故障，这样才能在提高分层操作效率的同时，满足工艺和安全生产的要求，降低工人的劳动强度，改善人员的操作环境。但在医药化工生产中，带有乳化中间相的连续分层一直没有得到很好的解决。
传统的针对含有中间层乳化相的分层方式多为间歇操作，首先在分层釜中加入洗涤液和被洗涤液，二者在釜中搅拌混合充分，在静止一段时间，等待混合液再次静置分层后再进行分层出料工作。整个出料过程，工序十分繁琐，工人需要时刻观察分层界面以便切换出料，并且由于中间乳化相的存在，使分层操作终点判断困难，工人开关阀门时容易出现串料和分层不干净的情况。因此，连续分层系统显得十分必要和重要。专利CN208493338U公开了一种连续洗涤分层装置，虽然能够解决分层连续操作的问题，但无法解决无明显相界面的分层操作问题，无法做到对于会产生中间乳化相的物料的分层，并且没有考虑到误操作时防止轻相从重相出料口排出的安全措施。
因此，设计一种针对含有中间乳化相的洗涤后物料的分层，实现连续化操作、高效利用原料、降低工作负荷和减少操作失误，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术问题，提供一种连续洗涤分层系统及分层方法，针对含有中间乳化相的洗涤后物料的分层，实现连续化操作、高效利用原料、降低工作负荷和减少操作失误。
为了实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一个方面是提供了一种连续洗涤分层系统，包括分层储罐、中间层储罐、在线混合器、重相出料管道、轻相出料管道、中间层出料管道、中间层清液回用管道；
所述分层储罐的顶部通过混合液管道与所述在线混合器相连，上部连接有所述轻相出料管道，中部通过通过中间层出料管道与所述中间层储罐的顶部相连，底部连接有所述重相出料管道；
所述中间层储罐的底部通过所述中间层清液回用管道与所述在线混合器相连，所述中间层清液回用管道上从靠近所述中间层储罐处依次连接有离心泵、过滤器和第三仪表传感器；
所述在线混合器还连接有被洗涤液管道和洗涤液管道。
进一步地，所述轻相出料管道上设有第一闸阀，所述中间层出料管道上设有第二闸阀，所述重相出料管道上依次设有第三闸阀和第四闸阀，在所述过滤器和第三仪表传感器之间的所述中间层清液回用管道上设有第五闸阀。
进一步地，所述分层储罐的顶部与所述中间层储罐的顶部之间连接有气相平衡管道，所述分层储罐的顶部还连接有排气管道。
进一步地，所述第三闸阀和第四闸阀之间的重相出料管道连接有清洗管道，所述清洗管道的另一端与所述中间层储罐和离心泵之间的所述中间层清液回用管道相连。
进一步优选地，所述清洗管道上设有第六闸阀。
进一步地，所述分层储罐顶部设有液位音叉开关、上部的所述轻相出料管道处设有第一仪表传感器、中部的所述中间层出料管道处设有第二仪表传感器。
进一步地，所述过滤器和所述第五闸阀之间的中间层清液回用管道上连接有排污管道，所述排污管道上设有第七闸阀。
进一步地，所述重相出料管道的尾端设有U型弯。
进一步地，所述仪表传感器为电导率传感器或密度传感器。
本发明第二个方面是提供一种连续洗涤分层方法，所述分层方法用于分离含有乳化相的洗涤后物料，包括以下步骤：
(1)进料工序：被洗涤原料和洗涤原料一同加入在线混合器，混合后进入分层储罐；
(2)分层工序：混合液在分层储罐分为重相层、中间层和轻相层；
(3)出料工序：当分层储罐的液面达到工艺要求时，液位音叉开关发出信号，第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀和第四闸阀开启，开始连续出料；
(4)中间层回用工序：打开第五闸阀，中间层液体由离心泵送往过滤器，除去中间层内的杂质后，经中间层清液回用管道进入在线混合器，与洗涤液和被洗涤液再次混合利用；
其中，所述出料工序的分层保障是由第一仪表传感器控制第一闸阀和第二仪表传感器控制第四闸阀实现；所述中间层回用工序的质量保证是由第三仪表传感器控制第七闸阀实现。
进一步地，步骤(3)中，所述轻相层经过分层储罐上部插入的轻相出料管道出料，所述轻相出料管道插入的长度根据物料特性确定，管口需位于所述轻相层的清液区；所述中间层经过分层储罐中部插入的中间层出料管道出料，所述中间层出料管道的管口布置在中间相的上下乳化相界面之间。
进一步地，所述分层方法的系统安全由U型弯实现，所述U型弯的上翻高度H2应满足以下公式：
ρ1×H1≤ρ2×H2
其中，ρ1为轻相密度；H1为分层储罐的液面高度；ρ2为重相密度。
进一步地，所述分层方法还包括在线清洗工序：当分层操作完成后，洗涤原料液经在线混合器进入分层储罐，关闭第一闸阀、第二闸阀、第四闸阀和第七闸阀，开启第三闸阀、第五闸阀和第六闸阀，清洗液经清洗管道由离心泵加压循环，分别经过滤器、中间层清液回用管道、在线混合器和混合液管道，再次返回到分层储罐中，经若干次循环以上过程后，关闭第六闸阀，开启第七闸阀，经排污管道出料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的连续洗涤分层系统，针对含有中间乳化相的洗涤后物料的分层，能较好的实现重相和轻相的分离；将串料集中在中间层，保证工艺系统稳定；中间层除杂后的回收利用，保证物料的高效利用；保证误操作时轻相也不会从重相出料口排出，保证工艺系统的安全；还可实现连续化操作、降低工作负荷和减少操作失误，提高分层操作的操作安全和产品质量。
附图说明
图1是本发明的连续洗涤分层系统的示意图；
其中的附图标记为：
被洗涤液管道1；洗涤液管道2；排气管道3；在线混合器4；混合液管道5；物料液面6；轻相、中间相相界面7；重相、中间相相界面8；分层储罐9；液位音叉开关10；第三闸阀11；第四闸阀12；第六闸阀13；重相出料管道14；轻相出料管道15；清洗管道16；第一仪表传感器17；第二仪表传感器18；中间层出料管道19；中间层储罐20；第一闸阀21；第二闸阀22；气相平衡管道23；中间层清液回用管道24；过滤器25；第三仪表传感器26；第五闸阀27；第七闸阀28；排污管道29；U型弯30；离心泵31。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种连续洗涤分层系统，以及采用所示分层系统对含中间乳化相的洗涤后物料进行分层，具体步骤如下：
(1)进料工序：被洗涤原料液从被洗涤液管道1和洗涤原料液从洗涤液管道2一同进入在线混合器4，混合后的液体从混合液管道5进入分层储罐9。
(2)分层工序：上述混合液在分层储罐9中分为重相层、中间层和轻相层三层；
其中，重相、中间相相界面8为乳化界面，不清晰；轻相、中间相相界面7 为乳化界面，不清晰；物料液面6为储罐内混合液上界面，清晰。
(3)出料工序：当分层储罐9中液面达到工艺要求位置时，液位音叉开关 10发出信号，第一闸阀21、第二闸阀22、第三闸阀11和第四闸阀12开启，开始连续出料；
其中，所述轻相层经过分层储罐9上部插入的轻相出料管道15出料，所述轻相出料管道15插入的长度根据物料特性确定，管口需位于所述轻相层的清液区；所述中间层经过分层储罐9中部插入的中间层出料管道19出料，所述中间层出料管道19的管口布置在中间相的上下乳化相界面之间，即轻相、中间相相界面7和重相、中间相相界面8之间。
所述出料工序的分层保障：由第一仪表传感器17控制第一闸阀21和第二仪表传感器18控制第四闸阀12实现；所述第一仪表传感器17和第二仪表传感器 18为电导率传感器或密度传感器，当电导率或是密度没有达到出料要求时，关闭第一闸阀21和/或第四闸阀12，停止轻相和/或重相出料。
所述分层方法的重相出料安全由U型弯实现，所述U型弯的上翻高度H2应满足以下公式：
ρ1×H1≤ρ2×H2
其中，ρ1为轻相密度；H1为分层储罐的液面高度；ρ2为重相密度。
所述分层系统的气相平衡：分层储罐9与中间层储罐20之间以气相平衡管 23相连通，整个系统的排气通过分层储罐9上排气管道3进行。
(4)中间层回用：打开第五闸阀27，中间层液体由离心泵31送往过滤器 25，除去中间层内的杂质后，经中间层清液回用管道24进入在线混合器4，与洗涤液和被洗涤液再次混合利用；
其中，第三仪表传感器26为电导率传感器或密度传感器，用于检测过滤后的物料性质，当电导率或是密度达到要求时，开启第五闸阀，关闭第七闸阀28，循环回用；而当电导率或是密度不符合要求时，关闭第五闸阀，开启第七闸阀 28，经排污管道29排出杂质。
(5)在线清洗工序：当分层操作完成后，洗涤原料液经在线混合器4进入分层储罐9，关闭第一闸阀21、第二闸阀22、第四闸阀12和第七闸阀28，开启第三闸阀11、第五闸阀27和第六闸阀13，清洗液经清洗管道16由离心泵31加压循环，分别经过滤器25、中间层清液回用管道19、在线混合器4和混合液管道5，再次返回到分层储罐9中，经若干次循环以上过程后，关闭第六闸阀13，开启第七闸阀28，经排污管道29出料。
实施例2
使用本发明的连续洗涤分层系统处理某药厂的产品：
按照实施例1所述的条件，被洗涤液体量为10000kg，洗涤液体量为8000kg，分层特性为各层的密度不同，第一仪表传感器17、第二仪表传感器18和第三仪表传感器26均选择密度计，得到以下数据：
操作过程时间：24小时；
工段人员设置：操作人数1人；
操作过程中，出料与物料回用循环无需人工干预；
操作结束后，轻相和重相液体中未监测到有其他物料的混料。
对比例1
使用传统洗涤分层系统处理某药厂的产品：
某药厂主要用于生产药品，一批生产中被洗涤液体量为1000kg，洗涤液体量为800kg，分层特性为各层的电导率不同，得到以下数据：
操作时间：2小时；
工段人员设置：操作人数2人；
操作过程中，出料需人工肉眼判断与操作，没有用到各层电导率不同这个特性；
操作结束后，轻相和重相液体中均监测到有其他物料的混料。
对比例2
使用传统洗涤分层系统处理某药厂的产品：
某药厂主要用于生产药品，被洗涤液体量为10000kg，洗涤液体量为8000kg，分层特性为各层的密度不同，得到以下数据：
投料过程时间：32小时；
工段人员设置：操作人数2人；
操作过程中，出料需人工肉眼判断与操作，没有用到各层密度不同这个特性；
操作结束后，轻相和重相液体中均监测到有其他物料的混料。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种连续洗涤分层系统，其特征在于，包括分层储罐、中间层储罐、在线混合器、重相出料管道、轻相出料管道、中间层出料管道、中间层清液回用管道；
所述分层储罐的顶部通过混合液管道与所述在线混合器相连，上部连接有所述轻相出料管道，中部通过通过中间层出料管道与所述中间层储罐的顶部相连，底部连接有所述重相出料管道；
所述中间层储罐的底部通过所述中间层清液回用管道与所述在线混合器相连，所述中间层清液回用管道上从靠近所述中间层储罐处依次连接有离心泵、过滤器和第三仪表传感器；
所述在线混合器还连接有被洗涤液管道和洗涤液管道。
2.根据权利要求1所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述轻相出料管道上设有第一闸阀，所述中间层出料管道上设有第二闸阀，所述重相出料管道上依次设有第三闸阀和第四闸阀，在所述过滤器和第三仪表传感器之间的所述中间层清液回用管道上设有第五闸阀。
3.根据权利要求1所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述分层储罐的顶部与所述中间层储罐的顶部之间连接有气相平衡管道，所述分层储罐的顶部还连接有排气管道。
4.根据权利要求1所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述第三闸阀和第四闸阀之间的重相出料管道连接有清洗管道，所述清洗管道的另一端与所述中间层储罐和离心泵之间的所述中间层清液回用管道相连。
5.根据权利要求4所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述清洗管道上设有第六闸阀。
6.根据权利要求1所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述分层储罐顶部设有液位音叉开关、上部的所述轻相出料管道处设有第一仪表传感器、中部的所述中间层出料管道处设有第二仪表传感器。
7.根据权利要求1所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述过滤器和所述第五闸阀之间的中间层清液回用管道上连接有排污管道，所述排污管道上设有第七闸阀。
8.根据权利要求1所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述重相出料管道的尾端设有U型弯。
9.根据权利要求1所述的连续洗涤分层系统，其特征在于，所述仪表传感器为电导率传感器或密度传感器。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述连续洗涤分层系统的分层方法，其特征在于，所述分层方法用于分离含有有乳化相的洗涤后物料，包括以下步骤：
(1)进料工序：被洗涤原料和洗涤原料一同加入在线混合器，混合后进入分层储罐；
(2)分层工序：混合液在分层储罐分为重相层、中间层和轻相层；
(3)出料工序：当分层储罐的液面达到工艺要求时，液位音叉开关发出信号，第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀和第四闸阀开启，开始连续出料；
(4)中间层回用工序：打开第五闸阀，中间层液体由离心泵送往过滤器，除去中间层内的杂质后，经中间层清液回用管道进入在线混合器，与洗涤液和被洗涤液再次混合利用；
其中，所述出料工序的分层保障是由第一仪表传感器控制第一闸阀和第二仪表传感器控制第四闸阀实现；所述中间层回用工序的质量保证是由第三仪表传感器控制第七闸阀实现。
11.根据权利要求10所述的分层方法，其特征在于，步骤(3)中，所述轻相层经过分层储罐上部插入的轻相出料管道出料，所述轻相出料管道插入的长度根据物料特性确定，管口需位于所述轻相层的清液区；所述中间层经过分层储罐中部插入的中间层出料管道出料，所述中间层出料管道的管口布置在中间相的上下乳化相界面之间。
12.根据权利要求10所述的分层方法，其特征在于，所述分层方法的重相出料安全由U型弯实现，所述U型弯的上翻高度H2应满足以下公式：
ρ1×H1≤ρ2×H2
其中，ρ1为轻相密度；H1为分层储罐的液面高度；ρ2为重相密度。
13.根据权利要求10所述的分层方法，其特征在于，所述分层方法还包括在线清洗工序：当分层操作完成后，洗涤原料液经在线混合器进入分层储罐，关闭第一闸阀、第二闸阀、第四闸阀和第七闸阀，开启第三闸阀、第五闸阀和第六闸阀，清洗液经清洗管道由离心泵加压循环，分别经过滤器、中间层清液回用管道、在线混合器和混合液管道，再次返回到分层储罐中，经若干次循环以上过程后，关闭第六闸阀，开启第七闸阀，经排污管道出料。
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