因為高耗能、高污染排放等問題,以往我國制藥企業廣受詬病。隨著《中國制造2025》規劃的發布,綠色工廠建設被國家列為重點工作,并提出了“2020年建成千家綠色示范工廠”的目標。節能環保理念的盛行,制藥工業通過高科技手段實施節能減排,降低成本和污染排放成為制藥企業渴望已久的振興之路。這其中制藥設備節能減排設計對于制藥綠色發展至關重要。
筆者獲悉,隨著我國經濟的高速發展,我國制藥機械行業也得到了快速的發展,蒸發設備在這一領域中得到了相當廣泛的應用,同時隨著科技的不斷進步和發展,蒸發設備不斷進行產品創新,發展前景非??捎^。
如在中藥制藥工業中,中藥生產過程是熱能消耗較大的操作過程,尤其是提取液的蒸發濃縮操作過程,能量消耗要占過程總消耗的大部分。因此,蒸發操作是節能工作要重點關注的問題。其中蒸發設備和工藝的更新、改造和發展是重要研究的對象。
蒸發器是將料液自降膜蒸發器加熱室上管箱加入,經液體分布及成膜裝置,均勻分配到各換熱管內,并沿換熱管內壁呈均勻膜狀流下。在流下過程中,被殼程加熱介質加熱汽化,產生的蒸汽與液相共同進入蒸發器的分離室,汽液經充分分離,蒸汽進入冷凝器冷凝(單效操作)或進入下一效蒸發器作為加熱介質,從而實現多效操作,液相則由分離室排出。
隨著制藥工業的需要和發展,蒸發器構造的形式也逐步改進。先以橫管加熱式取代了夾套加熱式,再改進成為豎管加熱式,而后者在廣泛使用中又繼續得到改進,為了避免溶液靜壓強的影響,創造了液膜蒸發器,為了提高生產強度,又創造了加熱室在外的蒸發器和強制循環蒸發器。
工藝流程有順流(并流)、逆流、混流(錯流)平流四種形式:
順流:溶液和蒸汽流向相同,都由一效順序流到末效。原料液用泵送入一效,依靠各效間的壓差,自動流入下一效,完成液自末效(一般是在負壓下操作)用泵抽出。由于后一效的壓力低,溶液的沸點也低,溶液從前效進入后一效時會閃蒸部分水分,產生的二次汽也較多,由于后效的濃度較前效高、操作溫度低,往往第一效的傳熱系數比末效高很多。順流流程一般適宜處理在高濃度的情況下為熱敏性的物料。
逆流:原料由泵從末效依次送入前效,完成液由一效排出,料液與蒸汽逆向流動。一般適宜處理粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液,不易處理熱敏性物料。
混流:是順逆流流程的結合,兼有順逆流的優點避其缺點,但操作復雜,要求自控程度很高。
平流:各效都加料都出完成液,各效都有結晶析出,可及時分離結晶,一般用于飽和溶液的蒸發
為推動蒸發設備更好的發展,更好的滿足制藥工業節能需求,蒸發設備研發企業需要不斷進行技術創新。如板式換熱器在供暖系統中使用的時候,要是熱介質一側壓降較大,就會導致冷介質則的介質流量枯竭,就算熱源不足,也會使得第二次側的出水水溫達不到標準溫度。因此企業就需要在這方面加大創新,克服不足。
先進的蒸發設備將會促進先進的蒸發工藝得到更好的發揮,這樣便可有效的實現節能目標。隨著我國工業蒸發技術的不斷發展,蒸發設備的結構與型式亦會不斷改進與創新,種類將日益繁多,結構各異,在制藥工業節能方面起到越來越重要的作用。
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