3.4. Типовая установка для перекристаллизации

В связи с тем, что содержание основного вещества в субстанции лекарственного средства должно быть не менее 98 %, в большинстве случаев приходится проводить очистку технических веществ. Одним из основных методов очистки целевых продуктов является их перекристаллизация из различных растворителей. Установка по перекристаллизации целевого продукта часто является неотъемлемой частью технологической схемы производства лекарственных препаратов. На рис. 4 приведена типовая установка для перекристаллизации.

Примерный порядок работы схемы: из хранилища Хр1 растворитель сжатым воздухом (азотом) или насосом подают в мерник М2, из которого самотеком сливают заданное количество растворителя в реактор Р3. Включают мешалку и через люк загружают технический продукт. Аппарат герметизируют, подключают теплообменник Т4, охлаждаемый оборотной водой, в рубашку аппарата подают пар и нагревают смесь до необходимой для полного растворения полупродукта температуры (часто до температуры кипения растворителя). В случае применения для очистки раствора сорбента (активированного угля, окиси алюминия и пр.) раствор охлаждают на 5–10 ⁰С ниже температуры кипения растворителя путем подачи в рубашку аппарата воды и через люк или специальный штуцер загружают при работающей мешалке сорбент. Аппарат герметизируют, смесь снова нагревают до нужной температуры подачей пара в рубашку аппарата и выдерживают регламентное время. Горячий раствор давлением сжатого воздуха или азота из реактора Р3 подают через друк-фильтр Ф5 в кристаллизатор Кр6. Отфильтрованный сорбент, как правило, промывают небольшим количеством горячего растворителя через реактор Р3, после чего сорбент удаляют из фильтра Ф5 и фильтр подготавливают для последующей операции перекристаллизации.

Горячий раствор в кристаллизаторе Кр6 охлаждают до регламентной температуры, выдерживают определенное время для более полной кристаллизации продукта. Полученную суспензию из кристаллизатора Кр6 давлением сжатого воздуха или азота передают на фильтровальную установку (на рис. 4 в качестве примера изображена центрифуга Ф8 типа ФГН). Отфильтрованные кристаллы продукта часто подвергаются промывке холодным растворителем для полного удаления маточного раствора из пасты. Фильтрат (маточный раствор и промывки) собирают в сборник Сб9 и направляют на регенерацию растворителя. Промытую пасту очищенного продукта обычно направляют на стадию сушки или на другие стадии для дальнейшей переработки продукта.

Рис. 4. Установка для перекристаллизации:

Хр1 – хранилище растворителя;

М2 – мерник растворителя;

Р3 – аппарат для растворения полупродукта;

Т4 – теплообменник;

Ф5 – друк-фильтр для отделения угля (сорбента);

Кр6 – кристаллизатор;

М7 – мерник растворителя для промывки осадка;

Ф8 – центрифуга типа ФГН;

Сб9 – сборник фильтратов

2. Вопросы оптимизации технологических схем

Как уже отмечалось выше, для выбора оптимального варианта технологической схемы и оснащения ее соответствующим оборудованием с минимальными капитальными затратами при максимальной эффективности их работы необходимо проводить тщательный технико-экономический анализ на каждом этапе проектирования вновь создаваемого или реконструируемого производства. При этом круг решаемых задач настолько широк и разнообразен, что практически невозможно охватить и рассмотреть способы решения каждой из них, тем более в таком небольшом руководстве, как настоящие методические указания. Однако, чтобы иметь общие представления о постановке таких задач и путях их решения, в данном разделе в качестве примеров приведены некоторые аспекты оптимизации технологических процессов и вопросы, часто возникающие в процессе проектирования технологических схем. Конкретные методики технико-экономических расчетов и поиска оптимальных решений приводятся в учебной и методической литературе по курсам «Менеджмент в химической промышленности» и «Основы проектирования и оборудование биотехнологической промышленности» [3,4].