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    蒸發濃縮的分析和節能途徑

        1前言
      

      節能這個話題的范圍比較大,由于企業對能源使用包括的品種有水、電、汽以及煤氣等諸多方面,從能源的生產、使用、管理、回收利用等都有很多的話題可以討論。本文從藥品生產使用中普遍消耗量比較大的品種——汽的使用和節能來加以分析,以作拋磚引玉。
      
      制藥行業實際上屬于化工生產的子行業,而化工行業是能源消耗的大戶。能源使用的種類和數量的多少由其生產工藝所決定。我們知道,化工生產的工藝可細分成若干單元操作,如過濾、分離、蒸發、結晶、干燥等等。這些過程無不需要消耗能源,其中有些單元操作消耗的能源相當之大。因此,對單元操作原理和過程的了解不僅對生產工藝的理解具有關鍵的作用,而且對其生產過程的能耗分析也至關重要。所以,追求節能降耗的效果首先應該在保證滿足生產工藝目的前提下進行。當然,工藝也并非一成不變?梢哉f,產品的生產工藝從它誕生的那天起一直都在不斷地改進。其出發點和目的無非是提高質量或產量、收率,或降低成本和勞動強度,或減少環境污染,或增加安全性等等。一言以蔽之都是為了增加效益,這里的效益應該是指經濟效益和社會效益,F在有些不法廠家以犧牲社會效益來獲取其局部的、暫時的、非法的、不道德的效益和利潤,這種做法已超出了正常的道德和法律底線,最終為社會和大眾所不齒而受到法律的嚴懲。
      
      節能方式的2大出發點:(1)通過對設備本身的改進,提高其運行效率,減少無用功率,或增加產能以達到單位能耗的下降。這種做法比較多,其中提高傳熱效率、減少能量的損耗和機械的磨損也是其常用的方式;(2)在生產動力設備的合理配置上大有文章可做,諸如避免“大馬拉小車”的現象,采用變頻技術來調節功率的變化以達到節能的目的等等。
      
      除了上面所談的節能出發點即從現存設備的本身“就事論事”地改進和改造以外,筆者提出另一種節能方式的出發點是:對工藝能耗的過程和實質進行剖析,可從本行業大多數企業能耗的重點方面入手,對其工藝過程能耗的本質進行思考和尋求突破,從而盡可能地減少能耗,使效率成倍或數倍地提高,這就是我們這個行業節能的關鍵和特點,也是潛力的重點所在。這也是本文要重點闡述分析和探討的內容。
      
        2化工及制藥企業的節能重點和關鍵
     
     
      對于化工生產過程中的單元操作,生產企業都有很深的體會和經驗。特別是蒸發和干燥的單元操作,它們都涉及到傳熱的問題,這種傳熱的過程使得介質發生了“相變”。例如,蒸發和干燥都是使物料中的成分(通常是水)由液體變成了氣體,即由“液相”變成了“汽相”。這種“相變”過程對能量的消耗特別大。我們都知道,水的比熱為1kcal/kg·℃,也就是說,1kg的水,溫度每上升1℃需要1kcal的熱量。對1kg的水加熱從0℃上升到100℃沸騰,理論上也就僅需要大約100kcal的熱量。但如果將其在此100℃時加熱使它汽化,成為同溫度的蒸汽,則需要約539kcal的熱量。這就是說,能耗是相當于使同樣重量的水溫度每升高1℃所需熱量的539倍。這個使其發生“相變”的熱量稱之為“汽化熱”。反過來,1kg100℃的蒸汽冷凝成同溫度的水產生“相變”時也會放出這么多熱量的,這個熱也可稱之為“冷凝熱”,所以汽化熱和冷凝熱對同一種物質在相同溫度下的數值是相等的。

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