如何選擇濃縮設備及配套技術(shù)設備
更新時間:2013-05-20 點擊次數(shù):2148
如何提高制藥裝備工作效率,節(jié)約設備在工作運行過程中的消耗,減少制藥企業(yè)對外部環(huán)境的污染排放,是目前制藥裝備企業(yè)、制藥企業(yè)、政府部門等等共同關(guān)注的話題。在即將出臺的制藥工業(yè)“十二五”規(guī)劃中也指出,“十二五”規(guī)劃將在節(jié)能減排方面取得成效??梢灶A見,在“十二五”規(guī)劃期間將迎來新一輪的藥廠節(jié)能減排改造。
在新一輪的企業(yè)技術(shù)改造中,企業(yè)領導和技術(shù)部門都會把精力放在選用濃縮設備上,因為濃縮設備蒸氣消耗普遍占企業(yè)的70%左右。低碳經(jīng)濟迫使每個企業(yè)領導將面臨超定額排放征重稅的威脅。選好節(jié)能的濃縮設備是一個事半功倍的做法。
1.如何選擇濃縮設備
1.1濃縮設備有單效、雙效、多效、蒸汽熱泵雙效和機械熱泵濃縮(MVR)等。
單效主要使用在小批量、熱敏品種或收膏工序上使用。目前企業(yè)普遍都在使用雙效濃縮器,大家都知道雙效濃縮比單效節(jié)能,是因為雙效的Ⅱ效不需要鍋爐蒸汽,它用Ⅰ效的二次蒸汽作為熱源。蒸發(fā)1t水,單效需要1.17t蒸汽,而雙效只需0.6t蒸汽,三效只需要0.4t蒸汽------,多效雖節(jié)能但帶來綜合效益低,操作和清洗麻煩,且越多效第Ⅰ效溫度越高。故此國內(nèi)目前普遍使用雙效濃縮。下面向大家介紹比雙效濃縮器更節(jié)能的熱泵雙效濃縮器的節(jié)能原理。
1.2熱泵雙效的Ⅰ效加熱器除了一半的二次蒸汽給了Ⅱ效,另一半,通過拉伐爾噴嘴的抽吸作用返回Ⅰ效的加熱器,也就是說熱泵雙效濃縮器的Ⅰ效有一半的二次蒸汽被只身重復利用,因此它又比雙效濃縮節(jié)約1/3的蒸汽。理論上熱泵雙效濃縮器蒸發(fā)1t水只需要0.35t蒸汽,故此比雙效濃縮器更節(jié)能。
1.3還有比熱泵雙效濃縮器更節(jié)能的機械熱泵濃縮(MVR),它一次能源的利用率高,但經(jīng)濟效益還決定于電煤比價,我國目前的電煤比價高,在實際應用中其經(jīng)濟效益并不太理想,其缺點也十分明顯:
?、?受到多種因素影響,如溶液粘稠度、多泡性及沸點升高因素的影響會令利用率降低;
?、?投資大,維修量大,維護成本高。
?、?濃縮全過程藥液溫度都在90多度以上,對藥品質(zhì)量影響較大,尤其是熱敏性藥物更不適合。
1.4綜合考慮熱泵雙效濃縮器是目前國內(nèi)性價比較高的節(jié)能濃縮設備。
2.如何選用配套的冷凝器
2.1真空濃縮過程除了消耗大量的蒸汽以外,冷卻系統(tǒng)還消耗不少的電力。普遍采用列管冷凝器加水環(huán)泵,有的采用混冷器,有的直接采用水噴射泵等。其中采用水噴射泵的方法能耗大,因為所需要的水壓和水量大。目前無論采用哪種方法都會置換出大量的熱水,這些熱水又需要冷卻塔、水池、循環(huán)泵等設施降溫才能重復使用,能耗非常大。怎么樣的冷卻系統(tǒng)才節(jié)能?
首先分析為什么真空濃縮過程需要大量的冷卻水?濃縮時二次蒸汽凝結(jié)時會迅速放出巨大的汽化潛熱,汽化潛熱的熱能是顯熱熱能的數(shù)十倍。什么是汽化潛熱和顯熱,簡單的定義:單位質(zhì)量的液體轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗤瑴囟鹊恼魵鈺r吸收的熱量稱為汽化潛熱;不發(fā)生相變時溫度升、降所需要的熱稱為顯熱。如查表可知:1kg60℃的二次蒸汽要用56kg35℃的冷卻水的顯熱來吸收它放出的汽化潛熱,只有把二次蒸汽的汽化潛熱吸收了才能把它變成冷凝水,冷卻水吸熱升溫的是顯熱,使以濃縮過程需要大量的冷卻水。
2.2如何才能減少濃縮過程的冷卻水用量呢?
*多效濃縮的前面濃縮產(chǎn)生的二次蒸汽是后面濃縮的熱源,而后面的加熱器實際上是前面濃縮的冷卻器,而需要冷卻的二次蒸汽只有后一個濃縮罐產(chǎn)生的的二次蒸汽。所以雙效的冷卻水比單效少,雙效濃縮器只有Ⅱ效較低溫的二次蒸汽需要冷凝,因此雙效比單效節(jié)約了大量的冷卻水。熱泵雙效濃縮器需要冷卻的Ⅱ效的二次蒸汽約只有雙效濃縮器2/3左右,因此熱泵雙效濃縮器需要的冷卻水量少。根據(jù)單效、普通雙效及普通熱泵雙效后需要冷卻的二次蒸汽的量可推算出,蒸發(fā)量為1000L,它們分別需要的冷卻水量約為:56t、28t、20t。
從上面的結(jié)論可分析同類型真空濃縮冷卻系統(tǒng)的能耗主要取決于需要冷卻的二次蒸汽的量。然而,無論哪種傳統(tǒng)冷凝都是運用顯熱吸收潛熱的方式,螞蟻大兵團戰(zhàn)術(shù)。