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蒸发浓缩的分析和节能途径

更新时间:2011-08-08点击次数:1744次
蒸发浓缩的分析和节能途径
  1前言
  
  节能这个话题的范围比较大,由于企业对能源使用包括的品种有水、电、汽以及煤气等诸多方面,从能源的生产、使用、管理、回收利用等都有很多的话题可以讨论。本文从药品生产使用中普遍消耗量比较大的品种——汽的使用和节能来加以分析,以作抛砖引玉。
  
  制药行业实际上属于化工生产的子行业,而化工行业是能源消耗的大户。能源使用的种类和数量的多少由其生产工艺所决定。我们知道,化工生产的工艺可细分成若干单元操作,如过滤、分离、蒸发、结晶、干燥等等。这些过程无不需要消耗能源,其中有些单元操作消耗的能源相当之大。因此,对单元操作原理和过程的了解不仅对生产工艺的理解具有关键的作用,而且对其生产过程的能耗分析也至关重要。所以,追求节能降耗的效果首先应该在保证满足生产工艺目的前提下进行。当然,工艺也并非一成不变。可以说,产品的生产工艺从它诞生的那天起一直都在不断地改进。其出发点和目的无非是提高质量或产量、收率,或降低成本和劳动强度,或减少环境污染,或增加安全性等等。一言以蔽之都是为了增加效益,这里的效益应该是指经济效益和社会效益。现在有些不法厂家以牺牲社会效益来获取其局部的、暂时的、非法的、不道德的效益和利润,这种做法已超出了正常的道德和法律底线,zui终为社会和大众所不齿而受到法律的严惩。
  
  节能方式的2大出发点:(1)通过对设备本身的改进,提高其运行效率,减少无用功率,或增加产能以达到单位能耗的下降。这种做法比较多,其中提高传热效率、减少能量的损耗和机械的磨损也是其常用的方式;(2)在生产动力设备的合理配置上大有文章可做,诸如避免“大马拉小车”的现象,采用变频技术来调节功率的变化以达到节能的目的等等。
  
  除了上面所谈的节能出发点即从现存设备的本身“就事论事”地改进和改造以外,笔者提出另一种节能方式的出发点是:对工艺能耗的过程和实质进行剖析,可从本行业大多数企业能耗的重点方面入手,对其工艺过程能耗的本质进行思考和寻求突破,从而尽可能地减少能耗,使效率成倍或数倍地提高,这就是我们这个行业节能的关键和特点,也是潜力的重点所在。这也是本文要重点阐述分析和探讨的内容。
  
  2化工及制药企业的节能重点和关键
  
  对于化工生产过程中的单元操作,生产企业都有很深的体会和经验。特别是蒸发和干燥的单元操作,它们都涉及到传热的问题,这种传热的过程使得介质发生了“相变”。例如,蒸发和干燥都是使物料中的成分(通常是水)由液体变成了气体,即由“液相”变成了“汽相”。这种“相变”过程对能量的消耗特别大。我们都知道,水的比热为1kcal/kg·℃,也就是说,1kg的水,温度每上升1℃需要1kcal的热量。对1kg的水加热从0℃上升到100℃沸腾,理论上也就仅需要大约100kcal的热量。但如果将其在此100℃时加热使它汽化,成为同温度的蒸汽,则需要约539kcal的热量。这就是说,能耗是相当于使同样重量的水温度每升高1℃所需热量的539倍。这个使其发生“相变”的热量称之为“汽化热”。反过来,1kg100℃的蒸汽冷凝成同温度的水产生“相变”时也会放出这么多热量的,这个热也可称之为“冷凝热”,所以汽化热和冷凝热对同一种物质在相同温度下的数值是相等的。
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