熱壓式蒸餾水機(jī)節(jié)能優(yōu)化分析

嚴(yán) 彥，高秀峰

(1.西安工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，陜西西安 710048；2.西安交通大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院，陜西西安 710049)

在制藥行業(yè)，藥品生產(chǎn)工藝中使用的水主要有飲用水、注射用水、純化水、無菌注射用水。其中，注射用水常用于溶解或稀釋注射用的藥物或制劑等，并在藥品生產(chǎn)中大量使用[1]。現(xiàn)階段制取注射用水的方法有離子交換法、電滲析法、反滲透法、超過濾器法和蒸餾法[2-7]。離子交換法不涉及相變、無運動設(shè)備、成本低、可去除熱原體，但由于無法降低細(xì)菌密度，一般需配合其他的工藝方法設(shè)計使用。電滲析法能耗低、環(huán)境污染小、操作簡單、水利用率高，一般作為注射用水生產(chǎn)工藝流程的水預(yù)處理方法使用[8]。反滲透法和超過濾法通常聯(lián)合使用，超濾對進(jìn)料水進(jìn)行預(yù)處理，以延長反滲透膜的使用壽命，但仍然不能達(dá)到注射用水的要求。根據(jù)《中國藥典》2010年版規(guī)定，注射用水必須使用蒸餾法制備[9]。

采用多效蒸餾(multi-effect distillation，MED)水機(jī)制備注射用水仍然是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，其技術(shù)成熟、無運動設(shè)備，所生產(chǎn)的蒸餾水滿足現(xiàn)行歐洲、美國、日本和中國藥典中關(guān)于注射用水的要求[10-11]。但是，MED水機(jī)仍然存在一些問題，例如換熱器數(shù)量多、占地面積大、設(shè)備自動化程度低、運行壓力及溫度高，特別是為了減少蒸汽耗量，需要增加效數(shù)，進(jìn)一步放大了上述問題。

隨著煤炭和蒸汽價格上升，而電力價格相對平穩(wěn)，加之國家對環(huán)保問題的重視，利用熱泵技術(shù)來蒸發(fā)物料的流程在……