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多效燕馏器的工作原理及性能评测

2019.5.15
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

多效蒸馏器是 国际上70年代制备注射用水的先进设备,全部选用316不锈钢(低碳耐酸钢)制成,具有产量大、质量高、耗水少、耗热能低等优点。我国90年版药典将淘汰 重蒸馏器,而多效蒸馏器则是较为理想的取代设备。为了增加对该设备的了解,现将笔者对TD^-500型多效蒸馏器的使用情况介绍如下。

一、多效燕馏器的工作原理(见附图)

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多效蒸馏器常与电渗析器,离子交换器配套使用。首先将原水(饮用水)经过电渗析器,除去水中90%以上的带电离子成为一级纯水。一级纯水经过阳阴阳阴4次离子交换成为供多效蒸馏器使用的料水(二级纯水)。附图表示如下;升8料水经料水导管2进入压后经调节阀6、过滤器7上水泵5,、转子流量计进入冷却器 9,然后依次进入第四效预热器10,第三效预热器11、第二效预热器12、第一效预热器1. 3,最后进入第一效蒸发器的布料器14。布料器均匀地将料水喷淋到一效器蒸发管27的外表面,在此部份料水被蒸发义燕发后的蒸汽做为下一效的热源),未被 蒸发的料水沿二效回水管19进入第二效的布料器15。以此原理顺次流经三效,四效、五效,在五效底部装有浓缩水排放管23,排放未蒸发的浓缩水。由于上水泵5不停的运转,保证了各效蒸发管外表而具有充足的料水供给喷淋。

蒸汽经进汽阀24进入汽水分离器2 5,然后经迸汽管26进入一效蒸发器,通过一效蒸发器27将热量传给一效布料器14喷淋下的料水,而自身冷却。冷却水经一效蒸发管27的另一端排出返回锅 炉房,或做洗涤用水,第一效产生的二次蒸汽通过二效回汽管32进入二效蒸发管28作为热源,将二效布料器15喷淋的料水蒸发,而自身冷却为蒸馏水流入蒸馏水汇集管37中。第二效产生的二次蒸汽由三效回汽管JJ引入第三效蒸发管29,为三效的热源,如此继续,直到第五效。第五效的蒸汽在冷凝器9中被冷却成蒸 馏水,和第二、三、四,五效蒸发管冷却后的蒸馏水共同进入蒸馏水汇集管370料水随预热器逐级加温,蒸汽则能重复使用五次,从而使热能得到了充分的利用。

二、蒸馏水热动力学变化

水温从0℃加热,每升水升温1℃需热1仟卡。而每升100℃的沸水继续加热,需吸收539.7仟卡的潜热方可变成100℃的蒸汽。设常温下水的温度为20 C,其热动力关系见表1

将常温水变成蒸汽需加热619.7仟卡(639.7-20),而将蒸汽冷却成蒸馏水又需放热599.7仟卡(639.7-60)。现在每生产1升蒸馏水将有93%热能被释放掉。多效蒸馏器根据水的热动力学变化,较好地克服了热能损失的问题。

三、多效蒸馏器所具有的优点

1.水质量高:多效蒸馏水与重蒸馏水相比,除全部符合《中国药典》规定外,我们还对比电阻、浓缩30倍后的热原(宣试剂法,灵敏度0.5Eu/ml)试验进行了比较(见表2),证明多效蒸馏水水质高于重蒸馏水。

2.耗水少:将100℃的蒸汽变成6 0 0C的蒸馏水一般需14倍的冷却水,即(639.7^60‘C60-ZO=14以我院每天需蒸馏水200ml计算,冷却水至少需要20吨。多效蒸馏 器则不需冷却水,因为它在热交换时自然冷粗,克服了目前城市供水紧张的弊端。

3.耗能少:从多效蒸馏器的工作原理中可以看出,它能重复使用五 次热能,使蒸汽的潜热得了充分的利用,所以多效蒸馏器的耗能量仅为重蒸馏器的五分之一。以每天需蒸馏水200ml计算,可节能为92万仟卡以_匕, 即<639.760x 2000 x 80%=927520仟卡。

4.节时:老式重蒸馏器产水量多为20^-30ml/h,因常年使用水垢增加,其蒸馏水产量均低于标示量,多效蒸馏器的产水量多在50ml/h以上,该机减少了工作时间,保证了新鲜蒸馏水的供给。

5.性能稳定:多效蒸馏器大多选用不锈钢制成,结构上没有转动部件,机械性能较为牢固,在使用时只要严格控制电渗析器和离子交换器的水质,该机一般不存在磨损问题。工作时噪音低,可连续工作。

注射用水是灭菌制剂(特别是大输液)中用量最大、质量要求最高的原料之一,为此使用高质量的注射用水是保证制剂质量的关键,特别是在目前能源和水源紧张的情况下,推广使用多效蒸馏器,已成为降低生产成本的理想设备。


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