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如何选择浓缩设备及配套技术设备
发布时间:2013-05-18   点击次数:1345次
  如何提高制药装备工作效率,节约设备在工作运行过程中的消耗,减少制药企业对外部环境的污染排放,是目前制药装备企业、制药企业、政府部门等等共同关注的话题。在即将出台的制药工业“十二五”规划中也指出,“十二五”规划将在节能减排方面取得成效。可以预见,在“十二五”规划期间将迎来新一轮的药厂节能减排改造。
  
  在新一轮的企业技术改造中,企业领导和技术部门都会把精力放在选用浓缩设备上,因为浓缩设备蒸气消耗普遍占企业的70%左右。低碳经济迫使每个企业领导将面临超定额排放征重税的威胁。选好节能的浓缩设备是一个事半功倍的做法。
  
  1.如何选择浓缩设备
  
  1.1浓缩设备有单效、双效、多效、蒸汽热泵双效和机械热泵浓缩(MVR)等。
  
  单效主要使用在小批量、热敏品种或收膏工序上使用。目前企业普遍都在使用双效浓缩器,大家都知道双效浓缩比单效节能,是因为双效的Ⅱ效不需要锅炉蒸汽,它用Ⅰ效的二次蒸汽作为热源。蒸发1t水,单效需要1.17t蒸汽,而双效只需0.6t蒸汽,三效只需要0.4t蒸汽------,多效虽节能但带来综合效益低,操作和清洗麻烦,且越多效第Ⅰ效温度越高。故此国内目前普遍使用双效浓缩。下面向大家介绍比双效浓缩器更节能的热泵双效浓缩器的节能原理。
  
  1.2热泵双效的Ⅰ效加热器除了一半的二次蒸汽给了Ⅱ效,另一半,通过拉伐尔喷嘴的抽吸作用返回Ⅰ效的加热器,也就是说热泵双效浓缩器的Ⅰ效有一半的二次蒸汽被只身重复利用,因此它又比双效浓缩节约1/3的蒸汽。理论上热泵双效浓缩器蒸发1t水只需要0.35t蒸汽,故此比双效浓缩器更节能。
  
  1.3还有比热泵双效浓缩器更节能的机械热泵浓缩(MVR),它一次能源的利用率高,但经济效益还决定于电煤比价,我国目前的电煤比价高,在实际应用中其经济效益并不太理想,其缺点也十分明显:
  
  ①.受到多种因素影响,如溶液粘稠度、多泡性及沸点升高因素的影响会令利用率降低;
  
  ②.投资大,维修量大,维护成本高。
  
  ③.浓缩全过程药液温度都在90多度以上,对药品质量影响较大,尤其是热敏性药物更不适合。
  
  1.4综合考虑热泵双效浓缩器是目前国内性价比较高的节能浓缩设备。
  
  2.如何选用配套的冷凝器
  
  2.1真空浓缩过程除了消耗大量的蒸汽以外,冷却系统还消耗不少的电力。普遍采用列管冷凝器加水环泵,有的采用混冷器,有的直接采用水喷射泵等。其中采用水喷射泵的方法能耗大,因为所需要的水压和水量大。目前无论采用哪种方法都会置换出大量的热水,这些热水又需要冷却塔、水池、循环泵等设施降温才能重复使用,能耗非常大。怎么样的冷却系统才节能?
  
  首先分析为什么真空浓缩过程需要大量的冷却水?浓缩时二次蒸汽凝结时会迅速放出巨大的汽化潜热,汽化潜热的热能是显热热能的数十倍。什么是汽化潜热和显热,简单的定义:单位质量的液体转变为相同温度的蒸气时吸收的热量称为汽化潜热;不发生相变时温度升、降所需要的热称为显热。如查表可知:1kg60℃的二次蒸汽要用56kg35℃的冷却水的显热来吸收它放出的汽化潜热,只有把二次蒸汽的汽化潜热吸收了才能把它变成冷凝水,冷却水吸热升温的是显热,使以浓缩过程需要大量的冷却水。
  
  2.2如何才能减少浓缩过程的冷却水用量呢?
  
  *多效浓缩的前面浓缩产生的二次蒸汽是后面浓缩的热源,而后面的加热器实际上是前面浓缩的冷却器,而需要冷却的二次蒸汽只有后一个浓缩罐产生的的二次蒸汽。所以双效的冷却水比单效少,双效浓缩器只有Ⅱ效较低温的二次蒸汽需要冷凝,因此双效比单效节约了大量的冷却水。热泵双效浓缩器需要冷却的Ⅱ效的二次蒸汽约只有双效浓缩器2/3左右,因此热泵双效浓缩器需要的冷却水量少。根据单效、普通双效及普通热泵双效后需要冷却的二次蒸汽的量可推算出,蒸发量为1000L,它们分别需要的冷却水量约为:56t、28t、20t。
  
  从上面的结论可分析同类型真空浓缩冷却系统的能耗主要取决于需要冷却的二次蒸汽的量。然而,无论哪种传统冷凝都是运用显热吸收潜热的方式,蚂蚁大兵团战术。

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