周伟 吴超 余奥

摘   要：近年来，科学技术不断发展，化工与制药等传统行业也得到了全面的发展，真空技术的应用领域日益扩大，工艺也逐渐复杂。针对化工与制药行业的干式真空技术进行研究，在简单了解干式真空技术的工作原理后，深入分析这一技术在实际应用中的优势特点，并且从化工行业和制药行业两个方面入手，深入分析这一技术的具体应用效果，以供参考。

关键词：化工与制药行业;干式真空技术;应用效果;应用特点

在化工与制药行业发展过程中，如果真空度达不到理想值，不仅会降低工艺质量，还会给工艺生产的经济效益带来负面影响。如果想要切实保证真空系统的安全运行，就要从化学机理的角度进行分析，引入干式真空技术，研发出多种不同的干式真空泵，以此让其在化工和制药等行业中的应用效果得到进一步提升。

1    干式真空技术的工作原理

真空应用领域不断扩大，抽气工艺的复杂水平也在逐渐提升，真空泵作为其中的核心工艺，必须要保证其研制和生产工作的稳定进行。干式真空技术主要借助齿轮、转子等设备完成气体排出工作，需要注意的是，两个转子之间、转子和泵体之间互不衔接，有一定的间距，在转子旋转的过程中，被压缩的部分气体也会返回到气腔，降低真空泵的压缩比，避免气体在实际应用过程中出现温度升高的情况。比如，烷基苯厂中的烷基化装置就采用了干式真空技术，通过3组真空泵进行真空处理，其中，两台由罗茨真空泵进行控制，另一台由爪式干式真空泵进行控制。需要注意的是，在真空泵组中要选择液压联轴节，从根本上让电动机和抽气系统之间产生传动作用。如果压力较低，那么还要有意识地避免电动机过热或者过载，切实保证泵达到额定转速，让其缓慢运行。需要注意不同真空泵的性能不同。以罗茨真空泵为例，作为容积式转子泵，不仅压缩比较小，而且整体工作效率高，可以在短时间内达到最大的抽气速率。比如某企业将罗茨真空泵和爪式干式真空泵进行组合使用，相互弥补，抽气效率可以提高60%。目前国内在干式真空技术上的研究还需要进一步深入，虽然已经进入了高速发展阶段，但是想要让干式真空技术和真空泵更好地应对各种不同的应用流程，还要将大量的新技术、新手段应用其中，以此进一步提高应用水平。

2    干式真空技术的发展现状

干式真空技术和干式真空泵系统自提出后，就在能源、化工、制药等行业中得到应用，在此之前，大部分真空行业都是将油、水或者其他聚合物当作工作介质，充分发挥冷却、密封、润滑等作用，在实际应用过程中会对有关零部件产生严重的负面影响，而干式真空技术和干式真空泵系统可以完全避免这一问题，降低系统的复杂程度，根据实际应用情况选择合适的干式真空技术和干式真空泵系统，充分发挥出实际应用效果。首先，增强了泵的可靠性;其次，降低了生产的污染程度;再次，降低了泵的使用成本;最后，提高了泵的稳定性。

从目前情况来看，干式真空技术和干式真空泵系统主要应用在4种工业生产过程中，分别为滚动喷涂行业、冶金和热处理应用领域、汽车生产、质谱仪系列产品生产。大部分是化工和制药公司利用干式真空技术和干式真空泵系统进行生产，更好地确保精度，消除污染因素。虽然干式真空技术和干式真空泵系统可靠、耐磨、易于维护，在实际应用过程中，还需要注意相应的应用条件，规避影响因素，确保相关设备正常、稳定运行[1]。

3    干式真空技术的应用特点

真空泵作为干式真空技术中的核心关键，在一般情况下，具有环保节能、耐腐蚀、全封闭防泄漏等性能，在一些特殊场合中，还要具备10 s量级内达到中高真空且能够反复充气的能力。为了更好地验证干式真空技术的优势，将其和蒸汽抽真空技术进行对比分析。

首先，从能耗的角度入手。蒸汽抽真空技术在实际应用中需要消耗大量的循环水，蒸汽量较大。干式真空技术主要是真空泵的电耗，通过设计运行对比会发现，采用蒸汽抽真空技术能耗是干式真空技术的11倍，经过改造后，年运费至少可以减少395.23万元。

其次，从腐蚀的角度入手。蒸汽抽真空技术在实际应用中会产生微量的氟化氢溶于蒸汽冷凝水中，非常容易对蒸汽喷射泵、冷凝冷却器以及管道等系统产生腐蚀，在严重的情况下还会导致设备出现泄露，影响破坏塔的真空度，还会对产品质量、生产效率、操作稳定性造成威胁[2]。根据实际调查可以发现，此类事件在使用蒸汽抽真空技术的企业中时有发生，给企业的正常生产带来严重威胁。干式真空技术并不会产生冷凝水，也就不会出现氟化氢腐蚀问题，比如，烷基苯厂可以对干式真空技术进行改造，在改造过程中可利用氮气正压对轴封进行全面的保护，在此基础上减轻氟化氢对抽真空系统设备的影响。

最后，从成本的角度入手。蒸汽抽真空技术在实际应用的过程中需要用到的设备较多，占地面积较大，结构之间存在冗余，总投资额较大。干式真空技术需要的设备较少，占地面积小、结构紧凑，相比之下整体效果更优，比如，某企业采用蒸汽抽真空技术进行生产，需要准备3台冷却器、3台抽真空设备、一台污水罐，其中，冷却器的直径为1 225 mm，抽真空设备还含有一些较大的零部件设备。在改用干式真空技术后，虽然在原有基础上额外增加了两台污水罐，但占地面积明显缩小，其中，冷却器的直径仅为400 mm，抽真空设备为撬装，一共只需要投资314万元，成本明显降低。

4    干式真空技术在化工与制药行业中的应用

干式真空技术在实际应用中具有非常重要的作用，尤其是将其应用在化工和制药行业中。只要设备稳定运行就能保证工作量。根据实际统计结果来看，3个塔顶残压可稳定在1～5 kPa内，真空度的可调性、稳定性都能够得到满足，生产工作稳定进行。

4.1  干式真空技术在化工行业中的应用

干式真空技术在化工行业中的应用，不仅可以减低环保壓力，也能够提高化工行业的经济效益。本研究以干式真空泵回收环氧丙烷的运行为例，对有关数据进一步进行分析。在实际应用前，还要简单了解干式真空泵的运行情况，在应用前，环氧丙烷的回收率为51 kg，而理论上回收率为255 kg，虽然经过工艺改造后，回收率有了一定的提高，但也只是在理论值的25%左右。主要原因在于出现水分指标较高、换热面积利用不足、冷冻液温度不够等问题，导致无法及时进行冷凝、气相损耗，最终造成环氧丙烷回收量不足的情况。想要解决这一问题，就要充分考虑到实际应用情况和损耗数据，选择干式真空泵进行回收，根据应用情况来看，可以回收环氧丙烷198 t，但还需要进行总结，并且对后续的运行方案进行分析。

在处理化工企业生产过程中产生的工业污泥时可以利用干式真空技术和干式真空泵系统，首先，对这些污泥进行无害化处理，其次，再对其进行固化、稳定化处理，最后，考虑这些污泥的综合利用[3]。相比其他技术而言，干式真空技术和干式真空泵系统对经济性的要求并不高，因此可以得到广泛推广。目前市面上，很多企业都利用这一技术系统进行污泥干燥处理，切实提高了工艺水平，不仅从根本上解决了污泥的运输、转化、尾气处理等问题，同时也提高了处理效率。虽然某些部分还存在问题，但在实际运行过程中，会不断地改进和优化。

4.2  干式真空技术在制药行业中的应用

除了在化工行业得到广泛应用之外，干式真空技术在制药行业中的应用也得到了各界的重视。以BOC爱德华为例，作为世界上著名的化工和制药企业，其行业水平已经居于世界的前列。该企业在开展制药及化工产品生產活动中，安装了大量干式真空泵系统，不仅制造效率到达最高，成本效益也得到了全面的提高。目前，该技术已经在国内得到全面的发展。比如BOC爱德华在实际生产过程中会形成大量的废气和污染油，为了对其进行有效的处理，该企业就采用了干式真空技术，使这一问题得到了合理的解释，在不损害任何物质性能的情况下顺利通过检验。可以一次性处理大量溶剂以及酸性气体，尤其是在生产过程中产生的氯化氢和氨气，如果得不到有效处理，那么会对后续的生产造成负面影响，对于生产设备而言，还会带来腐蚀危险。在使用干式真空技术后，利用干式真空泵系统就能够避免在泵恢复之前，油吸收污染物，将性能恶化的情况降到最少，而且缩短过程时间，成功消除这个问题。除此之外，利用干式真空技术和干式真空泵系统后，也能够切实满足客户要求的真空条件，尤其是热敏的溴化和氯化产品都可以顺利地完成干燥过程。最为重要的是，干式真空技术和干式真空泵系统的应用，可以让一些过去无法生产的新药品得到生产，推动化工和制药行业水平进入全新的发展阶段[4]。

新时期，干式真空技术和干式真空泵系统都得到了进一步发展，市场上出现了新一代干式泵系统，相比老式系统而言，灵活性和可靠性都得到了大幅度提高，让化工和制药企业的生产产量和工厂的整体效率得到根本上的提高。以以色列的一个溴化工厂为例，该企业过去采用液环泵和蒸汽喷射，应用了干式真空技术和干式真空泵系统，可以更好地控制蒸馏工艺，切实提高了产品质量，降低了生产成本，让经济利润得到了提高。

5    结语

分析可知，加强干式真空技术的研发，可以让真空泵的水平得到真正的提升，让产品的可靠性得到提高，但设计理论还需要进一步强化。以目前几种典型的工艺为例，均要求真空泵具有较强的耐热性、稳定性，同时要具有低成本、低噪音、易清洁等特质。因此，还要从化工和制药行业的实际需求入手，进一步研究不同的设计要求，以此满足国家发展现状。

[参考文献]

[1]吴声晓.干式真空机组在C8苯乙烯抽提装置真空系统中的应用[J].化工管理，2019（19）：163-164.

[2]陈  凌，刘先斌，张贤明，等.干式稀油密封煤气柜密封油聚结-真空联合脱水工艺探讨[J].应用化工，2019，48（6）：1 292-1 294，1 300.

[3]许路宝.干式真空泵回收环氧丙烷的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（23）：129-130.

[4]张远深，卢玉星，范超超，等.干式螺杆真空泵转子热力耦合分析与冷却系统优化[J].液压气动与密封，2019，39（2）：49-53.