RU2043775C1

RU2043775C1 - Installation for producing decontaminating and disinfecting remedy potassium fluoride proxohydrate

Info

Publication number: RU2043775C1
Authority: RU
Inventors: В.П. Никольская; В.В. Буянов; Е.М. Воронов; М.М. Зайцев; В.А. Казин; А.И. Погорелова
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: medicine; microbiological engineering. SUBSTANCE: device has mixer, filter, supply tank, rotary film evaporator and receiving bin. The receiving bin is mounted directly on the rotary evaporator and has two chambers: an intermediate one and unloading one with heating jacket. EFFECT: enhanced effectiveness of production process. 1 dwg

Description

Установка предназначена для получения пероксогидратов, в частности пероксогидрата фторида калия, используемого в качестве дезинфицирующего и деконтаминирующего средства в медицинской, микробиологической и других отраслях промышленности, а также в учреждениях здравоохранения и дошкольных детских учреждениях. The unit is designed to produce peroxohydrates, in particular potassium fluoride peroxohydrate, used as a disinfectant and decontaminating agent in the medical, microbiological and other industries, as well as in health care institutions and preschool institutions.

Известная лабораторная установка для получения пероксогидрата фторида калия состоит из реакционной колбы, ловушки, помещенной в жидкий азот для вымораживания воды, и вакуумного насоса (Пероксогидраты свойства, стабильность, деконтаминирующая и коррозионная активность, М. Черноголовка, 1986, УДК 546.16:215;246;615.28, ВНИИ центр 028700 46592). A well-known laboratory setup for producing potassium fluoride peroxohydrate consists of a reaction flask, a trap placed in liquid nitrogen for freezing water, and a vacuum pump (Peroxohydrates properties, stability, decontamination and corrosion activity, M. Chernogolovka, 1986, UDC 546.16: 215; 246; 615.28, VNII center 028700 46592).

Недостатками указанной лабораторной установки является то, что процесс получения сухого продукта требует много времени, так как отгонка воды из реакционной колбы идет очень медленно. The disadvantages of this laboratory installation is that the process of obtaining a dry product requires a lot of time, since the distillation of water from the reaction flask is very slow.

Интерес к пероксогидрату фторида калия как перспективному дезинфицирующему и деконтаминирующему средству потребовал наработки его в масштабах, значительно превышающих возможности существующей лабораторной установки. Кроме того, недостатками лабораторной установки является то, что после отгонки основной части воды реакционную колбу необходимо периодически встряхивать, чтобы не произошло затвердевания продукта, так называемого эффекта цементирования. Недостатками лабораторной установки является также необходимость использования дорого и малодоступного хладагента жидкого азота, что приводит к удорожанию процесса получения пероксогидрата фторида калия. Interest in potassium fluoride peroxohydrate as a promising disinfectant and decontaminating agent required its development on a scale significantly exceeding the capabilities of the existing laboratory facility. In addition, the disadvantages of the laboratory setup is that after distillation of the main part of the water, the reaction flask must be shaken periodically so that the product does not solidify, the so-called cementing effect. The disadvantages of the laboratory installation is the need to use an expensive and inaccessible liquid nitrogen refrigerant, which leads to an increase in the cost of the process for producing potassium fluoride peroxohydrate.

Ближайшим аналогом к предлагаемому техническому решению по существенным признакам и положительному эффекту является установка, описанная в опытно-промышленном регламенте на производство пероксогидрата фторида калия: ПР 64-098-06-89 (ПФК-1) и ПР 64-098-07-89 (ПФК-2). Установка содержит шаровую мельницу, на которой происходит подготовка сырья к работе; дробление дигидрата фторида калия, вибрационное сито, на котором просеивают размельченный фторид калия или дигидрат фторида калия; смеситель, в котором происходит реакция замещения молекул воды на молекулы перекиси водорода в том случае, если используется дигидрат фторида калия и реакция присоединения в случае использования фторида калия, выпаривающее оборудование, представляющее собой чугунно-эмалированный реактор с рубашкой емкостью 125 л, в котором раствор выдерживают в вакууме при 40.45^оС до образования твердой, но увлажненной массы ПФК, затем реактор открывают и механически с помощью фарфоровых или деревянных лопаток перемешивают увлажненную смесь, тщательно снимают налипший на стенки продукт и досушивают до твердого состояния при той же температуре, бункер, в который выгружают готовый продукт вручную.The closest analogue to the proposed technical solution according to the essential features and positive effect is the installation described in the pilot industrial regulation for the production of potassium fluoride peroxohydrate: PR 64-098-06-89 (PFK-1) and PR 64-098-07-89 ( PFK-2). The installation contains a ball mill, on which the preparation of raw materials for work; crushing potassium fluoride dihydrate, a vibrating sieve, on which crushed potassium fluoride or potassium fluoride dihydrate is sieved; mixer, in which the reaction of substitution of water molecules for hydrogen peroxide molecules occurs if potassium fluoride dihydrate is used and the addition reaction in the case of potassium fluoride is used, the evaporation equipment is a cast iron-enameled reactor with a 125-liter jacket in which the solution is maintained in vacuo at 40.45 ^{° C} to form a solid but moist mass PFC, then the reactor was opened and the mixture was stirred mechanically moistened using porcelain or wooden blades thoroughly with The product is adhering to the walls and dried to a solid state at the same temperature, the hopper into which the finished product is unloaded manually.

Основные недостатки прототипа следующие:
выпаривающее оборудование открытого типа выполняют из чугуна с эмалированным покрытием, которое под воздействием реакционной смеси через 2.3 операции начинает разрушаться, и ионы железа, проникая в реакционную среду, вызывают ее саморазогрев и быстрое, бурное разрушение перекиси водорода; кроме того, налипание продукта на стенках выпаривающего оборудования и долговременное нахождение его при температуре обогревательной рубашки приводит к потере качества получаемого продукта; процесс отгонки воды от 100 л реакционной смеси продолжается длительное время, более 120 ч;
во избежание затвердевания продукта необходимо открывать крышку реактора и механически перемешивать полусухой продукт, дабы предотвратить его цементирование, следовательно, процесс останавливался, что нарушает вакуумный и температурный режим в системе и дополнительно приводит к увеличению времени получения готового продукта;
использование шаровой мельницы и вибрационного сита приводит к загрязнению воздуха рабочей зоны пылью фторида калия, относящегося к вредным веществам, ухудшая тем самым санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего установку персонала и экологическую обстановку;
отсутствие фильтрующего устройства перед подачей раствора в испаритель приводит к попаданию в испаритель механических примесей, присутствующих в дигидрате фторида калия, которые загрязняют готовый продукт и могут привести к его разложению;
отсутствие механизации при выгрузке готового продукта в бункер-приемник увеличивает время пребывания получаемого продукта на воздухе, что приводит его к дополнительному увлажнению, поскольку продукт гигроскопичен.The main disadvantages of the prototype are as follows:
open type evaporation equipment is made of enamelled cast iron, which, under the action of the reaction mixture, begins to deteriorate after 2.3 operations, and iron ions, penetrating into the reaction medium, cause its self-heating and rapid, rapid destruction of hydrogen peroxide; in addition, the sticking of the product on the walls of the evaporation equipment and its long-term presence at the temperature of the heating jacket leads to a loss in the quality of the resulting product; the process of distillation of water from 100 l of the reaction mixture lasts a long time, more than 120 hours;
in order to avoid solidification of the product, it is necessary to open the reactor lid and mechanically mix the semi-dry product in order to prevent its cementing, therefore, the process was stopped, which violates the vacuum and temperature conditions in the system and additionally leads to an increase in the time to obtain the finished product;
the use of a ball mill and a vibrating sieve leads to air pollution of the working area with dust of potassium fluoride, which is a hazardous substance, thereby worsening the sanitary and hygienic working conditions of the personnel serving the installation and the environmental situation;
the absence of a filtering device before feeding the solution into the evaporator leads to the ingress of mechanical impurities present in the potassium fluoride dihydrate into the evaporator, which contaminate the finished product and can lead to its decomposition;
the absence of mechanization during the unloading of the finished product into the receiver hopper increases the residence time of the resulting product in air, which leads to additional moisture, since the product is hygroscopic.

Сущность изобретения заключается в том, что установка для получения в вакууме деконтаминирующего и дезинфицирующего средства пероксогидрата фторида калия, состоящая из смесителя, выпаривающего оборудования и бункера-приемника, содержит в качестве выпаривающего оборудования роторный пленочный испаритель, к которому непосредственно прикреплен бункер-приемник, кроме того, между смесителем, оборудованным механической мешалкой, и роторным пленочным испарителем установлены емкость с фильтром и напорный бачок, которые выполнены из коррозионно-стойкого материала, при этом верхняя поверхность емкости с фильтром установлена ниже уровня дна смесителя с механической мешалкой, а нижняя поверхность напорного бачка установлена на уровне входного штуцера роторного испарителя. The essence of the invention lies in the fact that the installation for obtaining in a vacuum a decontaminating and disinfecting agent of potassium fluoride peroxohydrate, consisting of a mixer, evaporation equipment and a receiving hopper, contains a rotary film evaporator, to which the receiving hopper is directly attached, as a vaporizing equipment , between the mixer equipped with a mechanical mixer and the rotary film evaporator, a filter tank and a pressure tank are installed, which are made of corro ion-resistant material, wherein the top surface of the container with the filter is installed below the bottom of the mixer with a mechanical stirrer, and the lower surface of the pressure tank is set at the inlet socket is rotary evaporator.

Существенными отличиями предлагаемого технического решения является использование в качестве выпаривающего оборудования роторного испарителя, это дает возможность получения пероксогидрата фторида калия в любых объемах, которые зависят от поверхности теплообмена роторного испарителя и основных входящих параметров: концентрации раствора, теплового потока, определяемого температурой теплоносителя, остаточного давления в аппарате, частоты вращения ротора, а также возможности значительного выигрыша во времени, так как процесс высушивания продукта идет непрерывно и интенсивно, что обеспечивает высокую производительность установки. Significant differences of the proposed technical solution is the use of a rotary evaporator as the evaporating equipment, this makes it possible to obtain potassium fluoride peroxohydrate in any volumes that depend on the heat exchange surface of the rotary evaporator and the main input parameters: solution concentration, heat flux determined by the temperature of the coolant, residual pressure in apparatus, rotor speed, as well as the possibility of a significant gain in time, since the drying process anija product is continuously and intensively, which ensures high productivity of the plant.

Наличие двухсекционного бункера-приемника, прикрепленного непосредственно к роторному испарителю и оборудованного в промежуточной части смотровым стеклом, позволяет по мере заполнения бункера закрывать запорное устройство в его верхней части, отсекая роторный испаритель и открывая запорное устройство в выгружной части бункера, освобождать его от готового продукта без нарушения вакуума в системе, т.е. не прерывая работы установки, а также избегать увлажнения продукта при выгрузке, во-первых, за счет уменьшения времени выгрузки, а во-вторых, за счет того, что выгружная часть бункера оборудована обогревательной рубашкой. The presence of a two-section receiver hopper attached directly to the rotary evaporator and equipped with a sight glass in the intermediate part allows closing the shut-off device in its upper part as the hopper is filled, cutting off the rotary evaporator and opening the shut-off device in the discharge part of the hopper, freeing it from the finished product without violation of the vacuum in the system, i.e. without interrupting the operation of the installation, and also to avoid wetting the product during unloading, firstly, by reducing the unloading time, and secondly, due to the fact that the discharge part of the hopper is equipped with a heating jacket.

Использование смесителя, оборудованного механической мешалкой, позволяет быстро получить реакционную смесь, так как перемешиванием раствора достигается быстрое растворение фтористого калия. Поскольку процесс идет в закрытой емкости и при этом отсутствует использование шаровой мельницы и вибрационного сита, как в прототипе, то не происходит нарушения санитарно-гигиенических условий работы персонала и не ухудшается экологическая обстановка. The use of a mixer equipped with a mechanical stirrer makes it possible to quickly obtain a reaction mixture, since by stirring the solution, rapid dissolution of potassium fluoride is achieved. Since the process is in a closed container and there is no use of a ball mill and a vibrating sieve, as in the prototype, there is no violation of the sanitary and hygienic conditions of the staff and the environmental situation is not deteriorating.

Использование емкости с фильтром позволяет избежать попадания в готовый продукт механических примесей, содержащихся в исходном дигидрате фторида калия, что положительно сказывается на качестве готового продукта. The use of a container with a filter allows avoiding mechanical impurities contained in the initial potassium fluoride dihydrate, which positively affects the quality of the finished product.

Расположение нижней поверхности смесителя, оборудованного механической мешалкой, выше уровня верхней поверхности емкости с фильтром обеспечивает самопроизвольное поступление раствора в емкость с фильтром после открывания вентиля на трубопроводе. The location of the lower surface of the mixer, equipped with a mechanical stirrer, above the level of the upper surface of the container with the filter ensures spontaneous flow of the solution into the container with the filter after opening the valve in the pipeline.

Наличие в установке напорного бачка и установка его на уровне входного штуцера роторного аппарата позволяет осуществлять непрерывную, равномерную, с постоянной скоростью подачу фильтра в роторный испаритель. The presence of a pressure tank in the installation and its installation at the level of the inlet fitting of the rotor apparatus allows continuous, uniform, constant flow rate of the filter to the rotary evaporator.

Таким образом, авторами разработана установка для получения деконтаминирующего и дезинфицирующего средства пероксогидрата фторида калия, позволяющая получать его быстро, в любых количествах и с надежным качеством. Thus, the authors developed a facility for the production of a decontaminating and disinfecting agent of potassium fluoride peroxohydrate, which allows it to be obtained quickly, in any quantities and with reliable quality.

На чертеже дана общая схема установки, состоящей из смесителя 1 (емкости для приготовления реакционной смеси, выполненной из коррозионно-стойкого материала), оборудованного механической мешалкой 2, соединенного трубопроводом с емкостью 3, оборудованной фильтром 4. Емкость соединена с напорным бачком 5, который соединен в свою очередь с роторным пленочным испарителем 6, к которому прикреплен бункер, выполненный из промежуточной 7 и выгружной 8 частей, оборудованных запорным устройствами 9, боковая поверхность выгружной части 8 бункера выполнена с рубашкой 10 для теплоносителя, а боковая поверхность промежуточной части 7 бункера исполнена со смотровым стеклом 11. The drawing shows a general diagram of the installation, consisting of a mixer 1 (tank for preparing the reaction mixture made of corrosion-resistant material), equipped with a mechanical stirrer 2, connected by a pipe to a tank 3, equipped with a filter 4. The tank is connected to a pressure tank 5, which is connected in turn, with a rotary film evaporator 6, to which a hopper is made, made of intermediate 7 and discharge 8 parts equipped with locking devices 9, the side surface of the discharge part 8 of the hopper is made in a jacketed heater 10, and the side surface of the intermediate portion of the hopper 7 is executed with a sight glass 11.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В смеситель 1 загружают твердый дигидрат фторида калия и перекись водорода и включают при необходимости механическую мешалку 2, полученный раствор подают по трубопроводу самотеком, открывая вентиль на трубопроводе, в емкость 3, оборудованную фильтром 4, за счет расположения емкостей 2 и 3 на разных уровнях. Раствор, проходя через фильтр 4, освобождается от механических примесей. Фильтрат подают с помощью дозирующего насоса в напорный бачок 5, откуда фильтрат поступает в роторный пленочный испаритель 6, в котором происходит испарение воды. Сухой пероксогидрат фторида калия поступает в бункер при открытом запорном устройстве 9 в промежуточной части 7 бункера. По мере заполнения бункера пероксогидратом фторида калия до уровня смотрового стекла 11 закрывают запорное устройство 9 в промежуточной части бункера и открывают запорное устройство 9 в выгружной части бункера. Рубашка 10 выгружной части бункера исключает конденсирование паров на готовом продукте и обеспечивает дополнительное его подсушивание. Solid potassium fluoride dihydrate and hydrogen peroxide are loaded into the mixer 1 and, if necessary, a mechanical stirrer 2 is turned on, the resulting solution is fed by gravity to the pipeline, opening the valve in the pipeline, into a container 3 equipped with a filter 4, due to the location of containers 2 and 3 at different levels. The solution, passing through the filter 4, is freed from mechanical impurities. The filtrate is fed by means of a metering pump to the pressure tank 5, from where the filtrate enters the rotary film evaporator 6, in which water evaporates. Dry potassium fluoride peroxohydrate enters the hopper with the locking device 9 open in the intermediate part 7 of the hopper. As the hopper is filled with potassium fluoride peroxohydrate to the level of the sight glass 11, the shut-off device 9 in the intermediate part of the hopper is closed and the shut-off device 9 is opened in the discharge part of the hopper. The shirt 10 of the discharge part of the hopper eliminates the condensation of vapors on the finished product and provides additional drying.

Claims

A PLANT FOR PRODUCING A DECONTAMINING AND DISINFECTANT - POTASSIUM FLUORIDE PEROXYHYDRATE, containing a mixer, an evaporation equipment and a hopper-receiver, characterized in that it is equipped with a filter and a pressure tank made of a corrosion-resistant mixing material and installed in and out a rotary film evaporator is installed, the hopper-receiver has an intermediate and discharge chambers, the discharge chamber is equipped with a heat jacket, and the gap full-time sight glass, while the hopper-receiver is mounted directly on a rotary film evaporator.