Установка для получения деконтаминирующего и дезинфицирующего средства - пероксогидрата фторида калия

 

Использование:медицина, микробиологическая и другие отрасли промышленности, в частности для получения деконтаминирующего и дезинфицирующего средства пероксогидрата фторида калия. Сущность изобретения: установка содержит смеситель, фильтр, напорный бачок, роторный пленочный испаритель и бункер-приемник. Бункер-приемник установлен непосредственно на роторном испарителе и имеет две камеры, промежуточную со смотровым стеклом и выгружную с тепловой рубашкой. 1 ил.

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.

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).

Недостатками указанной лабораторной установки является то, что процесс получения сухого продукта требует много времени, так как отгонка воды из реакционной колбы идет очень медленно.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Установка работает следующим образом.

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.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОНТАМИНИРУЮЩЕГО И ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА - ПЕРОКСОГИДРАТА ФТОРИДА КАЛИЯ, содержащая смеситель, выпаривающее оборудование и бункер-приемник, отличающаяся тем, что она снабжена фильтром и напорным бачком, выполненными из коррозионно-стойкого материала и установленными между смесителем и выпаривающим оборудованием, в качестве выпаривающего оборудования установлен роторный пленочный испаритель, бункер-приемник имеет промежуточную и выгружную камеры, выгружная камера снабжена тепловой рубашкой, а промежуточная смотровым стеклом, при этом бункер-приемник закреплен непосредственно на роторном пленочном испарителе.

РИСУНКИ

Рисунок 1