蒸馏水机-多效及热压式蒸馏技术
制水设备的流行风向-热压式蒸馏水机
制水设备的流行风向-热压式蒸馏水机制药用水是制药生产过程的重要原料，参与了整个生产工艺过程，因此，在制药过程中，制药用水设备及分配系统是至关重要的组成部分。
随着科学和技术的发展，热压式蒸馏水机因其产水量大、能耗低、寿命长、水质好等优点，近些年来逐渐被国内企业应用，作为一个同时使用国内、国外热压水机的用户，下面就与大家分享一些热压水机的相关理解，以下内容以卧式热压蒸馏水机为例。
一、热压式蒸馏水机工作原理1、结构组成：热压式蒸馏水机主要由蒸发器组件、压缩机装置、预热器部分、收集器缓冲罐、注射用水缓冲罐、阀门、仪表和控制部分组成。
蒸发器组件：蒸发器的主要特点为采用水平管，降膜蒸发，提高了热能的利用率。
蒸发器管束上方均布喷淋装置、汽液折流挡板及丝网结构，布置喷淋结构是将循环水均匀布置到管束外表面，提高蒸发器的总传导系数，汽液折流板和丝网是将夹带较小颗粒水珠进行分离，形成最终的纯蒸汽，这一步骤能够保证绝对去除热源，降低细菌内毒素含量。
压缩机组件装置：主要由压缩机电机、压缩机叶轮组成，压缩机的运行稳定性和效率是热压水机的核心。
通过电机带动叶轮运动，将纯蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽送至管束内与循环水进行换热，因压缩机做功自身产生蒸汽，从而降低工业蒸汽的耗用量，来实现降低能耗和成本。
预热器部分：预热器主要通过多个双管板换热器，利用注射水、工业蒸汽、浓水与原料水进行换热，通过余热回收来提高料温度，减少蒸发用热量来实现降低能耗。
收集器缓冲罐：主要起循环水收集与缓冲作用，将未蒸发的循环水收集，利用循环泵进行再次循环蒸发。
注射用水缓冲罐：收集管束内冷凝下来的注射用水。
同时，并通过缓冲罐上方的喷淋及脱汽器将不凝气体去除并排出，从而降低注射用水电导率。
阀门仪表和控制部分：通过阀门的切换及比例调节保证系统各工位协调运转。
系统设置多点位仪表检测，用于保证和监控系统的正常运行。
2、工艺流程：其原理为原料水通过预热器部分（分别通过蒸馏水、浓水、工业蒸汽换热器进行预热）与循环水混合被雾化喷洒在蒸发器管束外壁上，对整个蒸发器先使用工业蒸汽作为热源将循环水进行加热，待雾化水进行蒸发形成纯蒸汽，剩余的未蒸发的水进入收集器以备循环使用，很少一部分水被排出以保证整个系统的浓度要求，即浓水排放。
多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机是一种通过多级蒸馏的方法来净化水的设备。
其工作原理可以描述如下：
1. 进水阶段：将待处理的原水流入多效蒸馏水机的进水口。
2. 加热蒸发阶段：原水经过预热器加热后，进入第一效蒸发器。
在蒸发器内，原水被加热并转化为蒸汽，而其中的杂质和固体颗粒则被留在蒸发器中。
3. 凝结阶段：从第一效蒸发器释放出的蒸汽进入冷凝器，冷凝器通常是一个管道，内部充满冷却水。
蒸汽在冷凝器中冷却，并逐渐凝结为液态水。
此时，水中的少量杂质会随着蒸汽而被淘汰出去，形成的凝结水则收集起来。
4. 二次蒸发阶段：凝结水从冷凝器流入第二效蒸发器，然后被再次加热。
这一阶段与第一效蒸发器的过程类似，但是只有少量残留的杂质和微小颗粒在这一阶段被过滤掉。
5. 再次凝结阶段：从第二效蒸发器释放的蒸汽进入第二个冷凝器，同样通过冷却水的作用，使其凝结为液态水。
在这个过程中，任何剩余的杂质都会被排除。
6. 储水阶段：这样经过多次蒸发和凝结循环后，最终得到高纯度的蒸馏水。
这水被集中存储起来，以备使用。
需要注意的是，多效蒸馏水机的工作利用了蒸汽与水在不同温
度下的气相/液相相互转化的特性，从而实现了水中杂质的去除。
通过多个蒸发和凝结的阶段，该设备可以达到很高的水质净化效果。
升膜式多效蒸馏水机
升膜式多效蒸馏水机蔡春山一、蒸馏水机发展史蒸馏水机是无菌制药企业必备的生产注射级蒸馏水的设备。
目前市场上在用的基本为中国上世纪八十年代仿制的降膜式多效蒸馏水机，少数采用热压式蒸馏水机，上述蒸馏水机都存在耗能高、浪费原料水的问题。
热压式蒸馏水机成功地取代单效蒸馏塔式蒸馏水机是蒸馏水机领域的一个进步，它在一定程度上节约了工业蒸汽。
热压式蒸馏水机是利用蒸汽机械再压缩技术，即MVR:（mechanical vapor recompression ）技术。
MVR 的理论基础是波义耳定律，由此推导出，PV/T =K，其含义是一定质量的气体的压强*体积/温度为常数，也就是说当气体的体积减小，压强增大时，气体的温度也会随即升高。
根据此原理，当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升单效蒸馏塔式热压式蒸馏水蒸馏水机历程多效蒸馏水机升膜式多效蒸馏水机降膜式多效蒸馏水机上世纪五十年代前，由于能耗大，已经被淘汰上世纪六十年代后，节约部分蒸汽，耗电量大，维护维修复杂，运行成本高。
上世纪八十年代开始仿制。
上世纪七十年代，结构简单，运行较可靠，蒸汽量有所降低。
上世纪八十年代国内成功仿制。
2013年研制成功，流程简单、水质高纯、节能显著、产水率高，实现冷凝水、浓缩水低温排放。
高，从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽，进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液，从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。
MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项技术.MVR技术适宜需要低温蒸发的环境或者终端排放时没有回收利用价值或低效蒸汽加压加热再利用。
MVR技术优点：能一定程度上节约工业蒸汽消耗，能满足低温蒸发的需求。
但是，根据蒸发基本原理我们知道，蒸发的一个基本原理是提高液体的蒸发温度，对于蒸馏水机来说应该没有低温低压蒸发的需求。
MVR技术缺点：蒸汽压缩机结构复杂，维护维修成本高，耗电量大，噪音大，设备采购成本高。
多效蒸馏水机培训教材课件(PPT54页)
多效蒸馏水机培训教材(PPT54页)工作 培训教 材工作 汇报课 件管理 培训课 件安全 培训讲 义PPT 服务技 术
一、多效蒸馏水机的工作原理
Falling film evaporation, 1st –stage separation！
Patented sanitary
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一、多效蒸馏水机的工作原理
夹带分离
当含有液滴的水蒸汽到达第一个柱的底部时，被强制改 变方向180度。这种方向的改变就将包含有杂质和微粒的 水滴从蒸汽中剥离，积聚在柱的底部成为，之后用做下一 个柱的给水。这样就完成了第一个夹带分离过程。蒸汽围 绕着螺旋状的引导，继续在柱的上升空间垂直上升，螺旋 导致离心运动，将残留的微小液滴排到柱的外壁。这些微 小液滴包含杂质和热原物质，当它们接近螺旋的外部时， 被强制通过内外柱体之间的缝隙, 这样就完成了第二个夹 带分离的过程。分离出来的液滴结合成为一层液体薄膜， 在重力作用下沿着环型空隙流下，到达柱的底部成为残液 排放。
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一、多效蒸馏水机的工作原理
1、FINN-AQUA 多效蒸馏水机是将原料水转化为高热蒸馏物的设备。原 料水可以是经过去除离子、反渗透作用处理过的或者是符合美国药监 局质量要求的原料水。多效蒸馏水机能够产生高热纯蒸汽。本设备能 够产生蒸馏物，也可以产生限量纯蒸汽 ，但是产纯蒸汽量低于蒸馏 物（约10%）。
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一、多效蒸馏水机的工作原理
残液排放
• 来自每个柱分离器环形空间和最后一个柱内残留的给水包含着从蒸 馏水机中分离出来的所有杂质，作为残液排放至下水道，大约是蒸 馏水总产量的10-15% 。
• 残液，除了具有很高的总的固体溶解物（TDS）之外，在分离过程 中具有很强的离子性，具有腐蚀性，因此应该直接排放到工厂的下 水道，而不能用做其他用途，包括冷凝液回收系统。
多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机是一种通过多级蒸汽传热和冷凝动作来实现水的蒸馏纯化的设备。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 原水加热蒸发：原水经过预处理后，首先进入多效蒸馏器的加热蒸发器。
在该蒸发器中，原水被加热至沸点以上，并产生蒸汽。
2. 多效传热：蒸汽产生后，会进入多效蒸馏器的下一级传热器。
在每一个传热器中，蒸汽与相对较低温度的冷凝剂接触，从而释放出热量，并将一部分水蒸发成蒸汽。
3. 冷凝：蒸汽通过连续的多级传热和冷凝作用，逐渐失去热量，直到达到最后一个冷凝器。
在该冷凝器中，蒸汽冷却并凝结成纯净水。
这时，凝结出的水会被收集起来。
4. 冷凝剂再生：在冷凝器中，冷凝剂(通常为冷水)会在与蒸汽
接触的过程中被加热。
为了保持冷凝器的工作效率和稳定性，冷凝剂经常需要重新冷却。
通常，冷凝剂通过一系列冷却设备进行冷却，然后再次被引入多效蒸馏器。
5. 纯水收集：经过多次传热和冷凝后，最终的纯净水会被收集起来，并用于各种需求，例如制药、电子工业、实验室等。
多效蒸馏水机利用了蒸发、传热和冷凝的原理，并通过多级的传热和冷凝动作，提高了水的蒸馏效率和纯度。
由于多效蒸馏
器中采用了多个传热器和冷凝器，使得能量的利用更加有效，从而实现对水的高效蒸馏纯化。
多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机是一种通过多个蒸馏效应实现水的纯化的设备。
它主要由多个蒸馏器、冷凝器、热力泵、加热器和各种阀门等组成。
首先，将原始水加热到沸腾温度并进入第一个蒸馏器，这个蒸馏器内有一组板片或填料，通过加热器将水加热后，水蒸汽升入塔内，接触填料或板片上的冷凝液，产生冷凝作用，从而将水蒸汽变为液态水。
液态水流经塔底的分液器，分成两部分。
一部分作为产品水产出，另一部分则作为进料进入下一个蒸馏器。
进入下一个蒸馏器后，水再次被加热并产生蒸汽，与下面的冷凝液接触，发生冷凝反应，形成液态水。
这个过程会重复多次，直到达到所需的纯度。
每个蒸馏器中产生的水蒸汽都会进一步提高纯度。
多效蒸馏水机中的热力泵起着非常重要的作用。
它可以利用废热进行回收，并将低温的蒸汽压缩提高温度，以供给上层蒸馏器中的加热器使用。
这样可以大大节约能源消耗。
最终，经过多次蒸馏作用，水的纯度得到提高，达到高纯水的要求。
多效蒸馏水机的优点是具有高效、节能和稳定运行的特点，广泛应用于制药、电子、化工、食品和饮料等行业中的高纯水处理。
热压式蒸馏水机与国内传统水机对比
美国Aqua-Chem公司生产的热压式水机与我集团使用的多效水机对比情况（*****）一、**集团蒸馏水机情况：**集团现有蒸馏水机16台，规格从1吨至5吨不等，多数为国产设备。
蒸馏水制备形式主要为列管式多效蒸发式，主要消耗能源为高压工业蒸汽，最大产水量只能是5吨，效数最多可以到6效，设计为压力容器。
以中诺302车间为例：使用两台5吨/小时六效式蒸馏水机，设备说明书中标明每小时用蒸汽为2.5吨/小时，实际该设备使用一段时间后，随着蒸馏水机换热管表面结垢的出现，换热效率会明显下降，再加上平时开机时出水不合格时的蒸汽大量消耗，平均用汽量约为3～3.5吨/小时。
二、*****最新采用的热压式水机的应用情况和上述案例相同的蒸馏水量，*****采用热压式蒸馏水机实现，热压式水机是我国八五计划项目，当时我国从意大利购入一台热压式水机供给宝鸡中药设备厂进行解剖并由清华大学配合进行技术攻关，在80年代仿制出了中国的热压式蒸馏水机，并应用到了深圳制药，广州白云山制药和双鹤药业等二十多家制药企业，但由于技术不完全过关，应用受到一定限制。
*****购入的水机是美国原装设备，用一台10吨的热压式水机代替多效式水机，实际用汽量约为0.9吨蒸汽/小时，按每小时节约2.6吨蒸汽计算，一年3000工作小时，每年节约蒸汽约7800吨，蒸汽按250元/吨折算，每年可节约蒸汽费用195万元，大量节约蒸汽费用，可实现远程监控和无人值守形式的操作。
*****实际出水电导率为0.002µS,比国家药典标准要求高出1000倍。
二、Aqua-Chem公司生产的GPF PR-1800 SPEC-SHA型的热压式水机，如图：1.热压式水机介绍Aqua-Chem公司的GPF PR-3000 SPEC-SHA型的汽压式蒸馏水机可以提供生产11吨/小时符合现行USP和欧州WFI专论质量要求的注射用水。
该设备由主机和压缩机组成，主机具有蒸馏水换热器可以生产无热原的无菌水并且电导率在25°C不高于1.0ｕS。
热压式蒸馏水机
Aqua-Chem雾化薄膜热压式蒸馏水机介绍一、简介Aqua-Chem从1947年开始为制药行业提供高纯水系统。
在过去的60年中Aqua-Chem 在全世界生物与制药领域销售了几百台制水设备。
今天全面与国际接轨的中国制药行业，亦有数十台设备每天在稳定地运行中。
Aqua-Chem雾化薄膜热压式蒸馏水机作为安全、稳定、高纯度的注射水制备系统解决方案，在制药、细胞培养、疫苗和其他相对苛刻的领域中得到了广泛的应用。
Wiptek作为Aqua-Chem亚洲合作伙伴，全面负责其在亚洲及中国市场的营销与服务。
专利技术雾化蒸发器专利设计提供了更大的管束湿润面积，减小了设备外形尺寸，节省了清洗时间，降低了废水的排出量。
雾化蒸发系统包括在线清洗（CIP）功能。
安全、简易的维护增加了有效生产时间。
水机所有的主要部件：压缩机、泵等均安装在设备基础上，便于维护。
使用低转速压缩机实现高产水量，比高速压缩机可靠性更高，寿命更长。
相比多效蒸馏水机，蒸汽耗量节省50%，如果生产低温注射用水，节能最大可达80%。
在最简单的预处理情况下，可以得到最佳TOC与内毒素指标的注射水。
Aqua-chem水机，可以运行40年，减少350,000吨二氧化碳的排放。
独到设计压缩机—低速直驱内部蒸汽密封的压缩机应用于产量在6吨/时以上的系统中；蒸发器—蒸发器为卧式设计并揉合了雾化膜技术，根据型号不同采用直管或U形管设计，每个管束的使用寿命在25-30年，无需严格的日常维护要求。
去除内毒素—热压式水机内部采用网型式的隔层体，该网就像一个非常曲折的道路和类似多层的围栏。
粒子在通道中往往会击中围栏而被阻碍，最终进入围栏的即使是非常非常小的颗粒，也会被截住。
由于运用蒸汽洗涤设计和折反蒸汽方向的方法，水机具有优越的去除内毒素能力，所有内毒素挑战性测试（进水侧大于>100EU/ml时）产水内毒素几乎在不可检测范围(<0.05EU/ml)，这提供了一个超过3个log的去除能力。
多效蒸馏水机操作规程
多效蒸馏水机操作规程手动操作规程检查、水、电、汽、压缩空气、是否有无泄漏现象1.开机（1）打开总蒸汽阀门（2）打开多效蒸馏水机的总电源（3）打开角座阀门（4）蒸馏阀门的压力为0.2mpa（5）预热3分钟后，再开水开流量计，开始流量不要大，慢慢的增加。
（6）工艺流程进料水---预热器---蒸发器—冷凝器---储罐预热器由1、2、3、4效组成，跃然器由4组，冷凝器由2个组成（7）1效和预热器1组排放口都开为45度，排出蒸汽冷凝水（8）4效下面排放口，排整齐没有蒸发掉的水，浓缩水，正常运行开为45度。
（9）预热一段时间后，冷凝器上面的排放口，排一下空气，就可以排好立即关闭。
（10）1效和预热器1之间的排放口；排预热器的水到1效里没被蒸发掉的部分水（11）2效和预热器2之间的排放口；排1效到2效里没有被蒸发掉的部分水。
（12）调节进料水的流量，加大蒸汽的压力（0.3mpa）（13）当水的温度电导率达不到标准时，应当排放掉，合格后在送入储罐里。
（14）当多效蒸馏水机上的产水，温度偏高时，应增加进料水的流量，或减小蒸汽的压力，温度过高都被蒸发掉水量变小。
2、停机（1）关水的流量计，防止热水倒流（2）水泵（3）角座阀（气动阀）（4）压力表的蒸汽阀（5）总蒸汽阀6）打开所有排放口，排放积水，排好后应立即关闭阀门。
（7）总电源。
纯蒸汽发生器操作规程检查、蒸汽、纯化水、注射用水条件具备时在开机开机1、开总蒸汽阀门2、开送蒸汽阀门压力为0.2mpa3、打开排水阀，排生蒸汽阀，浓缩阀的阀把开启45度。
4、打开总电源5、打开水泵流量计、角应阀调节流量的大小。
6、工艺流程预热器—蒸发器—汽水分离器结构组成的7、蒸发器下底部位有个水位视镜防止水满了，当排水阀打开45度时，积水都排掉了。
8、汽水分离器上面有一个压力表，一个温度表，压力为等于或小于0.2mpa，温度在120摄氏度以上才正常运行。
9、当汽水分离器上面的压力大应排放下面的浓缩阀，排一阵子应关阀门成45度状态。
多效蒸馏水机操作规程
目的建立注射用水制备标准操作规程，保证使用人员正确操作，保障注射用水的水质符合工艺要求。
范围适用于注射用水的制备。
职责注射用水制备人员实施此规程，设备管理员负责监督检查。
内容1. 蒸馏水机参数及储罐参数：1.1 蒸馏水机参数1.2 储罐参数2．开机条件：2.1饱和的工业蒸汽（4bar以上）；2.2合格的原料水；（2us/cm以内）；2.3冷却水（软化水级别以上水源）；2.4洁净的压缩空气；（5.5bar以上）；2.5动力电源。
（380V 三相五线制交流电）；3. 开机前检查：3.1整机通电，查看各仪表显示是否正常；3.2检查急停按钮是否按下；3.3检查工业蒸汽凝结水是否排放干净；3.4检查原料水泵是否有空气；3.5检查压缩空气是否达到要求；3.6检查工业蒸汽是否达到要求；3.7检查原料水和冷却水是否达到使用要求；4.注射用水制备：4.1流程图（见附件一）4.2自动模式4.2.1整机通电后触摸屏上会显示初始画面。
4.2.2在初始画面语言选择处点击“五星红旗”图标进入中文显示模式。
4.2.3点击初始画面中的“登陆”按钮输入正确的用户名“user1”和正确的密码“1111”点击“确定”键以及“进入”键后进入系统。
4.2.4进入系统后首次使用需要根据生产要求设定相应的生产参数，（无特殊要求，无需每次设置或更改）点击“参数设定”按钮可进行参数设定。
4.2.5点击“流程”按钮进入工艺管道流程图界面，在此界面点击“自动模式OFF”按钮设备按照设定好的参数自动运行产水。
4.2.6系统根据水质电导率值，检查出水是否符合要求，合格水进入注射用水罐，不合格水排放掉。
电导率不能高于1us/cm要求：电导率每小时检测一次并记录。
4.2.7停机时在流程界面点击“自动模式ON”按钮，将冷却水打开至最大约5分钟后关闭冷却水阀门，最后关闭工业蒸汽阀门和电源。
4.3手动模式4.3.1整机通电后触摸屏上会显示初始画面。
4.3.2在初始画面语言选择处点击“五星红旗”图标进入中文显示模式。
热压式蒸馏水机与国内传统水机对比
美国Aqua-Chem公司生产的热压式水机与我集团使用的多效水机对比情况（*****）一、**集团蒸馏水机情况：**集团现有蒸馏水机16台，规格从1吨至5吨不等，多数为国产设备。
蒸馏水制备形式主要为列管式多效蒸发式，主要消耗能源为高压工业蒸汽，最大产水量只能是5吨，效数最多可以到6效，设计为压力容器。
以中诺302车间为例：使用两台5吨/小时六效式蒸馏水机，设备说明书中标明每小时用蒸汽为2.5吨/小时，实际该设备使用一段时间后，随着蒸馏水机换热管表面结垢的出现，换热效率会明显下降，再加上平时开机时出水不合格时的蒸汽大量消耗，平均用汽量约为3～3.5吨/小时。
二、*****最新采用的热压式水机的应用情况和上述案例相同的蒸馏水量，*****采用热压式蒸馏水机实现，热压式水机是我国八五计划项目，当时我国从意大利购入一台热压式水机供给宝鸡中药设备厂进行解剖并由清华大学配合进行技术攻关，在80年代仿制出了中国的热压式蒸馏水机，并应用到了深圳制药，广州白云山制药和双鹤药业等二十多家制药企业，但由于技术不完全过关，应用受到一定限制。
*****购入的水机是美国原装设备，用一台10吨的热压式水机代替多效式水机，实际用汽量约为0.9吨蒸汽/小时，按每小时节约2.6吨蒸汽计算，一年3000工作小时，每年节约蒸汽约7800吨，蒸汽按250元/吨折算，每年可节约蒸汽费用195万元，大量节约蒸汽费用，可实现远程监控和无人值守形式的操作。
*****实际出水电导率为0.002µS,比国家药典标准要求高出1000倍。
二、Aqua-Chem公司生产的GPF PR-1800 SPEC-SHA型的热压式水机，如图：1.热压式水机介绍Aqua-Chem公司的GPF PR-3000 SPEC-SHA型的汽压式蒸馏水机可以提供生产11吨/小时符合现行USP和欧州WFI专论质量要求的注射用水。
该设备由主机和压缩机组成，主机具有蒸馏水换热器可以生产无热原的无菌水并且电导率在25°C不高于1.0ｕS。
热压式蒸馏水机节能特点及节能效益
制备的成本，更好地保障产品的质量 ；另一方面，凭借液化与糖化等工艺流程的调整，更能够显著提升整体产
品的制备速率，使其更贴合产业经济高速发展的形式，增强产品在市场中的竞争力。该文基于玉米原料发酵生产
L- 乳酸工艺条件优化要素展开分析，期望能够为后续生产提供良好参照。
１ 热泵节能技术简介
热泵的工作性能主要决定于性能系数，即能效比（COP）， 该系数是能量从高温物体向低温物体进行传递，需要的热量 与动力之间的比值。因而从实质上来看，热泵是一种用于提 高能源利用率的设备，其自身的运行并不需要很高的电能， 但是可以从低温介质当中提取数倍的电能，因而可以实现较 高的节能效益。
３ 热压蒸馏汽油机的节能效益
从前文分析中我们已经了解，蒸馏水设备当中，热压式 蒸馏水机具有相当强的节能性，为了可以更直观地看出其在
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工业技术
2019 NO.11（下） 中国新技术新产品
以玉米为原料发酵生产L-乳酸工艺条件优化
孙华 （吉林省石油化工设计研究院，吉林 长春 130000）
摘 要 ：L- 乳酸工艺条件优化措施的有效落实，一方面能够有效提升玉米原料的整体利用率，缩减 L- 乳酸产品
中国新技术新产品 2019 NO.11（下）
工业技术
热压式蒸馏水机节能特点及节能效益
刘德胜 （吉林省泽众流体技术有限公司，吉林 长春 130000）
摘 要 ：在工业化社会发展过程中，能源是非常重要的因素，但是近年来，能源紧张也已经成为世界各国都在面
对的问题，因而如何开发新能源以及提高现有能源的利用率也就成了行业内普遍关注的问题。热泵技术作为新能
饱和蒸汽可以进一步作为加热蒸汽来使用，二次蒸汽也可 以经过压缩机设备的压缩来提供温度，作为原料水的蒸发动力。 在数据分析中我们可以发现，在二次蒸汽经压缩机做功的情况 下，大约 9.3 KJ/Kj 热焓值即可以将蒸汽温度提高 6 ℃，之后二次 蒸汽也可以将其中的潜热放出，经过冷凝作用而形成蒸馏水。普 通蒸发干净蒸汽就可以转变成蒸馏水，需要应用大量冷却水才能 将其中的潜热能吸收，冷却水会带走一部分热能，而继续蒸发所 需要应用的热能也需要蒸汽来进行补充。从这个角度来看，热泵 蒸发可以有效地利用热功率，从而节约能源，提高资源利用率。
制水设备的流行风向-热压式蒸馏水机
制水设备的流行风向-热压式蒸馏水机制药用水是制药生产过程的重要原料，参与了整个生产工艺过程，因此，在制药过程中，制药用水设备及分配系统是至关重要的组成部分。
随着科学和技术的发展，热压式蒸馏水机因其产水量大、能耗低、寿命长、水质好等优点，近些年来逐渐被国内企业应用，作为一个同时使用国内、国外热压水机的用户，下面就与大家分享一些热压水机的相关理解，以下内容以卧式热压蒸馏水机为例。
一、热压式蒸馏水机工作原理1、结构组成：热压式蒸馏水机主要由蒸发器组件、压缩机装置、预热器部分、收集器缓冲罐、注射用水缓冲罐、阀门、仪表和控制部分组成。
蒸发器组件：蒸发器的主要特点为采用水平管，降膜蒸发，提高了热能的利用率。
蒸发器管束上方均布喷淋装置、汽液折流挡板及丝网结构，布置喷淋结构是将循环水均匀布置到管束外表面，提高蒸发器的总传导系数，汽液折流板和丝网是将夹带较小颗粒水珠进行分离，形成最终的纯蒸汽，这一步骤能够保证绝对去除热源，降低细菌内毒素含量。
压缩机组件装置：主要由压缩机电机、压缩机叶轮组成，压缩机的运行稳定性和效率是热压水机的核心。
通过电机带动叶轮运动，将纯蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽送至管束内与循环水进行换热，因压缩机做功自身产生蒸汽，从而降低工业蒸汽的耗用量，来实现降低能耗和成本。
预热器部分：预热器主要通过多个双管板换热器，利用注射水、工业蒸汽、浓水与原料水进行换热，通过余热回收来提高料温度，减少蒸发用热量来实现降低能耗。
收集器缓冲罐：主要起循环水收集与缓冲作用，将未蒸发的循环水收集，利用循环泵进行再次循环蒸发。
注射用水缓冲罐：收集管束内冷凝下来的注射用水。
同时，并通过缓冲罐上方的喷淋及脱汽器将不凝气体去除并排出，从而降低注射用水电导率。
阀门仪表和控制部分：通过阀门的切换及比例调节保证系统各工位协调运转。
系统设置多点位仪表检测，用于保证和监控系统的正常运行。
2、工艺流程：其原理为原料水通过预热器部分（分别通过蒸馏水、浓水、工业蒸汽换热器进行预热）与循环水混合被雾化喷洒在蒸发器管束外壁上，对整个蒸发器先使用工业蒸汽作为热源将循环水进行加热，待雾化水进行蒸发形成纯蒸汽，剩余的未蒸发的水进入收集器以备循环使用，很少一部分水被排出以保证整个系统的浓度要求，即浓水排放。
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易维修，方便处理密封及轴承 轴承的二边牢固
现行改进设计：皮带传动，有效干净
老的设计：直接连接，轴负荷大，有交 叉污染风险
轴的二侧承负荷 占地方小 小压缩机（能机械设定转速）
低消耗（机小，可调速） 清洁制药系统，马达及压缩机回路水平分开
接近蒸汽处没有油
控制系统
制药控制监控与数据采集（系统）
supervisory control and data acquisition （system） ）
Compressor, Recirculation Pump max 105°C possible Very low
easy: scale outside tubes. Manholes SCADA (25 min, for steam) yes
Operational Costs Comparison
fixed output capacity WFI output @ 90/95°C
industrial steam high consumption depending on qty of
columns SIO2 < 1 ppm, amines free resins (in case of DI), double stage RO preferred must be higher than primary steam
硅 硬度 氯 氨
多效蒸馏水机预处理
要达到这一要求始终建议采用反渗透/反渗透或反渗透/电去离子，软化水是不可能达到要求的。 Typical pre-treatment for Multiple Effect Still (ME) 多效蒸馏水机典型的处理
反渗透/电去离子
Source 源水
软化，去钙镁
Softening, Ca, Mg Removal
MOVING PARTS PURE STEAM FROM 1ST COL. STRESS CORROSION CLEANABILITY START UPS SUPERVISORY CONTROL DATA ACQUISITION
MULTIPLE 显著 多效 EFFECT
VAPOUR 热压式蒸馏水 COMPRESSION
pressure no
atmospheric pressure 0.2-0.5 µ S/cm2 with FW<5 µ S
yes free none Cooling Water pump, Blow down pump, feed pump 121°C possible Very high. "Rouging" percentage higher tough: scale inside tubes SCADA (15 min for steam h) yes
BRAM最近开发了压缩机是热压式蒸馏水机的压缩机
它的高水平由意大利政 府认可，是热压式蒸馏 水机老一代工程师及新 一代工程师创新精神与 这个领域中二个意大利 大学合作的结晶。
最现代化的热压式蒸馏 技术的获得，使BRAM 公司获得了“工业研究实 验室”的荣誉证书。
热压式蒸馏水机：压缩机的齿轮
皮带传动细节
capacity ranging from 0 to max. cap of the still WFI output from feed water T + 10°C till 85/90°C
industrial Steam and/or electricity
no cooling water required SIO2 < 30 ppm, Single stage RO or even softened
RO/EDI (DI) or
多效蒸馏水机
Multiple Effect Still
RO/RO
或反渗透/反渗透
热压式蒸馏水机的预处理
直立式热压式蒸馏水机对水的预处理要求如下：（水平热压式蒸馏水机则完全与多效蒸馏水机一样）
不考虑 硅
硬度：指折碳酸钙
氯
铵
根据所用源水检验的结果，自来水去氯（焦亚硫酸钠）和软化（软化
water acceptable
< 1 bar yes
1 / 1.5 bars 0.15-0.4 µ S/cm2 with FW<5 µ S
yes free + elimination of chlorine solvents WFI circuit in positive pressure towards FW circuit
热压式蒸馏水机不需要冷却水及或冷却塔的投资，无此运 行成本 注射用水的出水压力（绝对压为1.2巴）
优点
无冷却水
热压式蒸馏水机
工业蒸汽消耗低 压力低：3巴或更低压力
有效去除冷凝水
灵活性好：任何温度/蒸 汽加热或电加热
注射用水压出时，约1-2巴 进水压力0.5-1巴 根据源水情况，可用软水或一级反渗透水
安全设计（压力、无老设计中有的无交叉污染）
缺点
纯蒸汽不要在121度下生产（不完全是这样：BRAM也有世界上独一无二的公司，用热压式蒸馏水机，在 121度下生产实验室纯蒸汽的设备，在市场可供选用。
注射用水出
热压式蒸馏水机
进水
源水进 排放 排放
工业蒸汽
回收冷凝水
能生产冷注射产的风险，也可使用其它独立的设备。
热压式蒸馏水技术的历史
此技术1908年发明于意大利；它基于蒸汽的压缩，主要用于脱盐；后来发现它还 可用于制药行业。
在欧洲，热压式蒸馏水技术没有怎么发展，因为一些老的公司无法满足市场对 质量的要求，这一情况直到80年代末：热压式蒸馏水技术确实有好几年没有发展
去钙镁软水
脱氯
Chlorine Removal
Vapor Compression Still
热压式蒸馏水机
热压式蒸馏法有水在内部或外部蒸馏，设置一立式（自然循环）或水平式（强制循环）的多管贮罐
直立式设计是自然循环型（粒子与蒸汽之间由重力实现分离）
直立式设计是自然循环型（粒子与蒸汽之间由重力实现分离）；水平型是强制循环，有循环 泵及喷嘴，难以实现最佳的重力分离 热压式蒸馏水机的运行通常的只要3巴（或还可更低些） 热压式蒸馏水机的加热方式：蒸汽、电或二者
技术性能参数比较表
Technology Comparison
PARAMETERS 参数
OUPUT FLEXIBILITY TEMPERATURE FLEXIBILITY HEATING MEDIA FLEXIBILITY
COOLING WATER
FEED WATER
FEED WATER INPUT WFI RECIRCULATION WFI OUTPUT WFI QUALITY PREVALIDATION (Endotoxin challenge) HEAVVY METALS SAFETY IN CASE OF LEAKAGE
≤0.2 ppm
≤0.1 ppm as Pb
许多年以来，在不同国家，WFI的特性及标准并不完全相同，有些国家仍采用反渗透类技术所制的纯化水。
有些国家近来改变了标准，他们认识到，热处理对去除化学，尤其是微生物相关的杂质至关重要。 美国药典及欧洲药典，在纯化水中，微生物类杂质比注射用水高10倍以上。
应当强调：
有些老的公司力求从Bram公司的成功中获益，依 靠市场运作再次进入市场，他们声称”新的热压式蒸馏水机“，只不过是将陈旧及无效的热压式蒸馏水机混合组装，并无新意。
有些热压式蒸馏水机不是药用级的，是用于出海船只非同一级别的
它的结构重点是循环，它需要许多可省的部件，如喷雾、 循环泵等（因全是机械性的，易损），经常要干预，更换部件，（与多效蒸馏水机相比）供水要求高。
美国药典：只是从27版起才优先采用蒸馏作为将水纯化，去除化学及微生物，得到WFI的手段 欧洲药典，注射用水只能由蒸馏制得
采用什么技术可以生产注射用水？ ISPE指出：有三种制备方法单效蒸馏；多效蒸馏及蒸汽热压法
能力：L/时
注射用水温 度可选范围
环境温度； 80-100， 热的环境温度
产量超过1万升时，要考虑能力的划分，为保证安全运行，每个设备不要超过10吨。 如果生产量比较的低时，可采用热压式蒸馏水机，它的消耗量也比较小。
有些热压式蒸馏水机 采用高速压缩机（超过1万/分），对叶轮及轴造成很大负荷，易成为致命点，损坏/停车及缩短寿命。
在极糟糕情况下，热压式蒸馏水机连接器与润滑的回路（脏的）及药用级回路处同一水平上，导致交叉污染的风险， 设计采用老式的真空结构，尤其严重。这类设备在轴的位置，靠近叶轮处，油会进入蒸馏水回路。
为什么蒸馏水机需预处理？
ISPE摘录的内容：
所有的蒸馏水机易结垢（硬度及硅），氯对它有腐蚀。 热压式蒸馏水机运行稍高于大气压，通常需要通过软化来去除镁、钙。
多效蒸馏水机运行的温度和压力要高得多，对水的质量要求也高，以防止结垢及腐蚀。
供水通过二级反渗透（或RO+EDI）
或只是软化（或一级反渗透I）
多效蒸馏水机预处理的一般项目 总有机碳
湿 蒸 汽
热交换1
1° THERMAL EXCHANGE
干 蒸 汽
压缩机
COMPRESSOR ROTATION
工业蒸汽/电
INDUSTRIAL STEAM /
ELECTRICITY
CONDENSATE RECOVERY / ELECTRICITY
冷凝水回收 电/蒸汽
新的BRAM压缩机
压缩机是热压式蒸馏水机的核心
每小时生产力万升费用比较表
BRAM是国际上准确生产纯蒸汽的唯一公司
2200L/h 热压式蒸馏水机 可生产热及冷的注射用水 （有数据监控及采集系统）
地100L/h 热压式蒸馏水机 （有数据监控及采集系统）