淺談制藥企業(yè)的實用性節(jié)能技術改造

田洪果 辛 星

（山東眾山生物科技有限公司，山東日照276807）

0 引言

制藥企業(yè)在生產(chǎn)過程中會消耗大量的水、電、汽等能源，能源消耗費用占據(jù)了生產(chǎn)成本的大部分，因此，節(jié)能降耗成為制藥企業(yè)生產(chǎn)運行過程中的重要課題。通過對制藥企業(yè)的設備進行節(jié)能技術改造，可大大降低制藥企業(yè)的能耗。

我公司節(jié)能技術改造的措施主要有：純化水系統(tǒng)的一級濃水回收利用、酒精精餾系統(tǒng)的余熱回收利用和空調系統(tǒng)的節(jié)能改造。

1 純化水系統(tǒng)一級濃水回收改造

純化水系統(tǒng)是制藥企業(yè)中普遍使用的設備，主要用于制備符合質量標準的純化水。純化水系統(tǒng)是運用反滲透原理來生產(chǎn)純化水，反滲透是一種借助于選擇透過（半透過）膜的性能，以壓力為推動力的膜分離技術。當系統(tǒng)中所施加的壓力大于進水溶液滲透的壓力時，水分子不斷地透過膜，經(jīng)過產(chǎn)水流道流入中心管，而未透過反滲透膜的雜質，如離子、有機物、細菌、病毒等，被截留在膜的進水側，在濃水出水端流出，從而達到分離凈化的目的。

反滲透設備應用膜分離技術，能有效地去除水中的帶電離子、無機物、膠體微粒、細菌及有機物質等。自來水在進入反滲透膜之前必須進行預處理，以便除去自來水中的懸浮物、黏膠物質、余氯等。

圖1為二級反滲透純化水系統(tǒng)工藝流程圖。

圖1 二級反滲透純化水系統(tǒng)工藝流程圖

我公司的純化水系統(tǒng)為二級反滲透系統(tǒng)，預處理水先進入一級反滲透膜，透過一級反滲透膜的一級反滲透產(chǎn)水進入二級反滲透膜，未透過一級反滲透膜的濃水直接排掉。一級反滲透產(chǎn)水透過二級反滲透膜成為二級反滲透產(chǎn)水（純化水），未透過二級反滲透膜的二級濃水回流至一級反滲透膜前。

圖1中的一級濃水中的離子濃度較高，以前一級濃水（占原水的30%）都被排掉，造成浪費。現(xiàn)我公司通過加裝濃水回收裝置對一級濃水進行回收，并通過以下2種方式對其實施再利用。

第1種方式是將一級濃水通過加裝納濾膜等過濾裝置對其進行過濾，透過納濾膜的一級濃水產(chǎn)水回流至原水罐重新利用，未透過納濾膜的一級濃水還可以接收儲存起來，用于清洗車間設備及地面。

通過這種方式可大大提高純化水系統(tǒng)的水利用率，而且回流至原水罐的一級濃水產(chǎn)水的水質比自來水的水質要高。以一個20 t/h的純化水系統(tǒng)為例，正常運行時排掉一級濃水為5 t/h，經(jīng)過納濾膜的回收，可回收2.5 t/h的一級濃水產(chǎn)水，這種方式?jīng)]有后續(xù)的投資，且一級濃水回收不會產(chǎn)生新的能源消耗，但缺點是剛開始運行時納濾膜有一定的費用。圖2為一級濃水經(jīng)過納濾膜的工藝流程。

圖2 一級濃水經(jīng)過納濾膜的工藝流程

第2種方式是將一級濃水通過加裝儲存池、泵等設備對其進行儲存再利用。我公司每天有很多設備及車間地面需要沖洗，原先都是用自來水進行沖洗，造成自來水消耗量大。

現(xiàn)在，我公司先將一級濃水儲存在一個20m3的地下水池，通過泵加壓將儲存的水用于車間沖洗（圖3）。這種方式節(jié)約了公司自來水用量，具有投資小、運行費用低的優(yōu)點。

圖3 一級濃水通過加裝儲存池、泵等設備對其進行儲存再利用

2 酒精精餾系統(tǒng)的余熱回收利用

酒精是一種有機溶劑，因其在制藥企業(yè)中有產(chǎn)品沉淀等用途而被廣泛使用，可利用精餾裝置將低濃度的酒精精餾成高濃度的酒精進行循環(huán)利用，此方式被很多制藥企業(yè)所采用。

酒精精餾裝置就是通過蒸汽對低濃度酒精進行加熱和多級蒸餾（精餾）得到高濃度的酒精的裝置。酒精在精餾過程中會消耗很多的蒸汽熱量，蒸汽冷凝后的冷凝水含有很高的熱量，但常常會被排放掉，造成浪費。

通過安裝換熱器可將外排的蒸汽冷凝水熱量進行回收，通過換熱器利用外排冷凝水熱量可將精餾前的酒精進行預熱。同時，酒精精餾后的高濃度的酒精蒸汽需要冷凝成溫度較低的酒精，這也需要利用冷卻水進行冷卻。利用酒精蒸汽冷凝、冷卻釋放的熱量還可通過換熱設備進行熱量回收利用，回收的熱量可用來對鍋爐用水進行預熱，或者給車間辦公場所供暖等。

圖4為酒精精餾熱量回收節(jié)能裝置。通過本裝置中的酒精預熱器，其利用蒸汽冷凝水的熱量可將精餾前酒精溫度提高至40℃（本公司通過本裝置可將酒精由原來的15℃提高至55℃左右），這樣可大大節(jié)約酒精精餾裝置的蒸汽用量。

通過酒精冷凝器，利用酒精冷凝的熱量可將鍋爐用水或供暖空調用水溫度提高50℃以上（本公司將此裝置用于鍋爐用水預熱，使鍋爐進水溫度由20℃提高至70℃，冬天利用此裝置回收熱量，實現(xiàn)了車間、辦公室及職工宿舍的供暖）。此裝置很好地實現(xiàn)了能量的循環(huán)再利用，大大降低了能耗，減少了公司的運營成本。

3 空調系統(tǒng)的改造

空調系統(tǒng)是制藥企業(yè)的一種重要設施，空調系統(tǒng)主要通過冬季蒸汽加熱器加熱和夏季冷水機組制冷來實現(xiàn)溫度調節(jié)。制藥企業(yè)具有空調系統(tǒng)多且能耗大的特點，可以說空調系統(tǒng)是制藥企業(yè)里的“能耗大戶”。

圖4 酒精精餾熱量回收節(jié)能裝置

我公司通過以下2個方面對空調系統(tǒng)進行節(jié)能化改造。

（1）每年的冬季，需要空調系統(tǒng)對辦公及生產(chǎn)區(qū)域進行升溫，這就需要通過蒸汽對加熱器進行加熱，然后蒸汽冷凝成熱水通過疏水閥排走。這樣會大大損耗蒸汽的用量，而且冷凝后的熱水會白白排掉，非常可惜。

我公司通過對酒精精餾裝置跟空調之間安裝管道、泵、控制電器等設備，利用酒精精餾回收余熱對空調加熱器進行加熱，空調由原來使用蒸汽加熱改為回收熱水加熱，這樣改造的結果也能達到溫度要求，而且節(jié)省了大量蒸汽能耗。其具有投資費用低、運行成本低的特點。

（2）每年的春季、秋季甚至冬季，有的廠房內的生產(chǎn)會產(chǎn)生一定的熱量，調節(jié)新風量無法保持潔凈室的溫度，仍需要運行冷水機組，這樣需要消耗很多的電能。為了滿足制藥廠房的溫度要求，有時需要空調系統(tǒng)對潔凈區(qū)進行降溫，考慮到冬季的冷卻水溫度已經(jīng)很低，我公司決定不啟用冷水機組，而用冷卻水直接給空調制冷。冷凍水通過新加的旁通閥直接進入冷卻塔冷卻，然后回流到冷凍水系統(tǒng)，停止運行冷水機組和冷卻水泵。

通過這種方式大大降低了空調系統(tǒng)的能耗，節(jié)約了大量的電能，也不會出現(xiàn)機組故障、停機等問題，可以在夏季冷卻循環(huán)水不能滿足降溫要求的情況下，再開啟冷水機組。

4 結語

本文重點介紹了制藥企業(yè)中的純化水系統(tǒng)、酒精精餾系統(tǒng)和空調系統(tǒng)的節(jié)能技術改造，在實際的運行過程中大大降低了企業(yè)的能耗，為公司節(jié)約了大量運營成本。希望這些方法能夠為相關制藥企業(yè)提供借鑒，最大限度地減少企業(yè)的能源消耗量，增加公司的整體效益。