CN102976538A

CN102976538A - 升膜与降膜式多效蒸馏水机

Info

Publication number: CN102976538A
Application number: CN2011102611881A
Authority: CN
Inventors: 韩光勇; 王猛
Original assignee: ZIBO HUAZHOU PHARMACEUTICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: ZIBO HUAZHOU PHARMACEUTICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明涉及一种升膜与降膜式多效蒸馏水机，属于制药设备领域，包括依次根据工艺连接的冷凝器、预热器和蒸发器，其特征在于一效或一、二效蒸发器的原料进水口设置在下端。采用升膜与降膜蒸发的技术结构，是将原料水通过一效或一、二效蒸发器的底部，进水管程中并自然实现均匀分布的蒸发方式。由于现有技术的原料水都是一效蒸发器顶部进入，原料水在蒸发管内自上而下的流经方式必然形成重力流速，再加原料水在输送泵的压力推动下流经管程中的水流速度更快，大大缩短了管程中的水与壳程中的蒸汽热置换时间，从而导致换热效能低的弊端。

Description

升膜与降膜式多效蒸馏水机

技术领域

本发明涉及一种升膜与降膜式多效蒸馏水机，属于制药设备领域。

背景技术

目前，大部分制药厂家都需要用到多效蒸馏水机，多效蒸馏水机的技术也相对成熟。由于技术的不同，国内外市场上有多种结构形式的多效蒸馏水机，这些不同类型的产品，其工艺均具有相同之处。都是由多个蒸发器、多个预热器、冷凝器和管路组成。制水工艺均为：总原料水通过管路输送进入冷凝器，由冷凝器输出依次类推进入各效预热器，原料水最终由一效蒸发器顶部进入管程分布于各列管中，壳程中通入锅炉蒸汽加热于管程中的原料水形成降膜式蒸发方式，一效蒸发器蒸发剩余的原料水沉降于蒸发器底部，在一效蒸发器蒸发产生的二次蒸汽压力推动下进入二效蒸发器顶部管程中，同时一效蒸发器产生的二次蒸汽进入二效蒸发器壳程继续加热蒸发管程中的原料水，后续各效蒸发器工作原理相同，并依此类推至末效蒸发剩余的浓缩水排出。这些传统工艺技术的多效蒸馏水机存在以下弊端：

1、多效蒸馏水机制备的蒸馏水：是运用壳程中的蒸汽将管程中的原料水加热蒸发，管程内蒸发形成的二次蒸汽与未蒸发的原料水，一同下行到蒸发器的下端形成汽水混合物，自蒸发器下端内置的汽水分离装置使汽水得到分离，被分离的水分携带着细菌尸体沉降于蒸发器底部汇集在原料水中，受二次蒸汽压力的推动原料水进入下效蒸发器顶部的管程中，继续产生蒸发分离过程，各效蒸发原理相同依此类推至末效浓缩水排出。这样的工艺弊端是：首效蒸发分离的菌体随着原料水又进入了下效蒸发器，本来是原料水越蒸发菌体浓度越高，这样必然给后各效蒸发器造成不利于汽水和菌体分离的隐患(汽水分离的越彻底而获得的蒸馏水质量越高)，最终产出的注射用水质量差(细菌内毒素含量指标高)。

2、传统工艺技术的多效蒸馏水机，所有的原料水都是由一效蒸发器顶部进入管程中，这样就造成管程中的水流通量大，一效蒸发器是不能将所有原料水全部蒸发掉的，仅能蒸发总原料水量的约三分之一的水量，管程中绝大部分未蒸发的原料水白白消耗着壳程中的蒸汽热能。必然造成蒸汽耗量大，蒸发不充分，大量未蒸发的原料水与产生的二次蒸汽形成汽水混合状态。由此产生的二次蒸汽中的水分含量大，从而导致蒸发器内置的汽水分离装置分离效果差，分离后的二次蒸汽水分含量高，热能值低，供给后各效的蒸汽质量热能差，必然造成整机运行能耗高的弊端。

3、传统工艺技术所采取的原料水由蒸发器顶部进入方式。由于设备规格不同其换热面积就不同，蒸发器的列管数量及截面积也相对不同，顶部进水方式是难于实现所有列管布水均衡的，不可避免的会产生列管中的水流量有多有少，甚至部分列管处于无水状态；原料水在管程内下行过程中又受到蒸发器腔体内下端的蒸汽反作用力的影响，易造成阵发性流水的现象。导致原料水流速过快或流速不稳定，蒸发器的换热面积不能被充分利用，能源利用不足，整机蒸发性能差、效能低弊端。

4、由于所有的原料水都是由一效蒸发器顶部进入，原料水在蒸发管内自上而下的流经方式必然形成重力流速，再加原料水在输送泵的压力推动下，流经管程中的水流速度更快，这样就大大缩短了管程中的水与壳程中的蒸汽热置换时间，从而导致换热效能低的弊端。

发明内容

改善现有多效蒸馏水机设备技术存在不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种升膜与降膜式多效蒸馏水机，能耗低且热交换效率高，产出的蒸馏水(注射用水)其细菌内毒素含量更低，同时大大降低蒸馏水的制取成本和设备的制造成本。该产品必将给制药生产企业带来产品质量提高，生产成本降低的巨大优势；必将对蒸馏水机产品的发展产生带动和促进作用。

本发明所采用的技术方案是：提供一种升膜与降膜式多效蒸馏水机，包括依次根据工艺连接的冷凝器、预热器和蒸发器，其特征在于一效或一、二效蒸发器的原料进水口设置在下端。

所述的一效蒸发器为1个。

所述的一效蒸发器为2个。运用一效或一、二效蒸发器底部进入蒸发方式，

本技术采用的升膜与降膜式多效蒸馏水机，并不是所有原料水都从一效或一、二效蒸发器底部进入。而是根据一效或一、二效蒸发器的实际蒸发能力供给原料水。其余原料水向后逐效蒸发器的顶部进入依次类推的分配蒸发。这样的技术结构特点是：能使原料水从一效或一、二效蒸发器底部进入管程中并自然实现均匀分布；原料水在管程中由下向上的水平面上升缓慢蒸发；由于原料水是根据蒸发器实际蒸发能力进行供水的，所以管程中的原料水就能几乎达到完全蒸发的状态，产生的二次蒸汽到达蒸发器腔体的上端，通过内置的汽水分离装置，分离出更高质量的二次蒸汽供给后各蒸发器继续加热蒸发；同时，一效或一、二效蒸发器蒸发分离后的细菌菌体与较少的水分溶于一体沉降于蒸发器底部直接排放。本技术发明之所以采用一效或一、二效蒸发器底部进水原料水方式。主要是运用一效或一、二效蒸发器良好的性能优势，以满足后各效的能源使用条件。特别是运用了高质量的二次蒸汽供给后效蒸发器加热使用，各效能量置换传递做功使得整机蒸发能力得到了显著提高；其次是一效或一、二效蒸发剩余的原料水(蒸发剩余的水量少且含菌体)不向下效输送直接排放。从而减轻了后各效的汽水分离负担，大大提高了产出注射用水的质量。因此：采用升膜与降膜式技术结构，从而彻底解决了现有技术中的原料水从蒸发器顶部进入存在的布水不均；原料水在管程中自上而下的流经方式流速过快或易受到二次蒸汽压力反作用力的影响，产生阵发性流水的现象；蒸发形成的汽体呈汽水混合状态致使分离效果差，从而导致产出的注射用水质量差(细菌内毒素含量高)；蒸发分离后所产生的二次蒸汽质量差且热能值低(水分含量多)的技术弊端。

本发明的有益效果是：

1、采用升膜与降膜蒸发的技术结构，是将原料水通过一效或一、二效蒸发器的底部，进水管程中并自然实现均匀分布的蒸发方式。彻底解决了现有技术中所采用的一效蒸发器顶部进水产生布水不均的弊端。由于原料水是在列管内由下向上的水平面同步上升蒸发原理，所以产生的二次蒸汽会自然上升到蒸发器的上端。这样就避免了现有技术的原料水由蒸发器顶部进入，所产生的二次蒸汽与未蒸发完的原料水一同下行到蒸发器的下端，从而二次蒸汽产生向上的反作用力，从而引发阵发性流水现象。

2、由于现有技术的原料水都是一效蒸发器顶部进入，原料水在蒸发管内自上而下的流经方式必然形成重力流速，再加原料水在输送泵的压力推动下流经管程中的水流速度更快，大大缩短了管程中的水与壳程中的蒸汽热置换时间，从而导致换热效能低的弊端。本技术发明中的原料水是由一效或一、二效蒸发器底部进入方式，与现有技术的原料水顶部进水方式之比，原料水流向完全相反，不但克服了原料水流速过快和易受输送泵的压力推动影响水流速更快弊端，反而水流速度慢，更使管程中的原料水和壳程中的蒸汽提供了足够的换热时间，换热效率更高更充分。

3、由于现有技术的多效蒸馏水机，所有原料水都是经一效蒸发器，一效蒸发器是不能将所有原料水全部蒸发掉的，仅能蒸发总原料水量的约三分之一的水量，管程中绝大部分未蒸发的原料水白白消耗着壳程中的蒸汽热能。必然造成蒸汽耗量大，蒸发不充分，大量未蒸发的原料水与产生的二次蒸汽形成汽水混合状态。由此产生的二次蒸汽中的水分含量大，从而导致蒸发器内置的汽水分离装置分离效果差，分离后的二次蒸汽水分含量高，热能值低，供给后各效的蒸汽质量热能差，必然造成整机运行能耗高的弊端。而本发明是将原料水通过一效或一、二效蒸发器的底部进入，再根据一效蒸发器实际蒸发能力供给原料水，其余原料水向后效蒸发器分配蒸发。这样的技术原理即减少了一效蒸发器的蒸汽用量，又能使原料水得到全部蒸发，反而蒸发出的二次蒸汽是在蒸发器的上端，这样就不会产生汽水混合物且分离效果差状况，提高了产生的二次蒸汽的饱和度，又提高了蒸汽的热能值，为后各效蒸发器供给提供了更高质量的热能。

4、采用升膜与降膜相结合的多效蒸馏水机技术结构，与市场现有技术的各种多效蒸馏水机对比。本发明技术主要是运用了一效或一、二效蒸发器合理的布水方式，及其完美的蒸发原理和性能，能产出高质量的二次蒸汽供给后效蒸发器加热使用，使得整机工作效率和性能得到了巨大提高。由于一效或一、二效蒸发器的结构合理，蒸发效果好，换热效率高。彻底解决了现有技术中的多效蒸馏水机，存在在同等条件下且换热面积大，设备体积大，设备制造使用耗材料大，设备占用空间大，整机运行费用高和性能差等弊端。

综上所述：由于升膜与降膜结构技术具备的合理性及其成熟性，与现有各种蒸馏水机相比，本技术具有设备体积小、占用空间小、制造成本低、运行费用低。蒸发效果好，换热效率高，所产出的蒸馏水(即：注射用水)制取成本低，注射用水质量的各项指标得到了显著提高(如：电导率的要求与现有标准降了8～15％；总有机碳降低了15～25％；细菌内毒素降低了20～30％)。这样必然给制药生产企业带来产品质量提高，生产成本降低，规避产品质量风险的巨大优势。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中1为冷凝器；2为预热器；3为蒸发器；4为原料进水口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1所述，本发明包括：依次根据工艺连接的冷凝器1、各效预热器2和各效蒸发器3，一效蒸发器或一、二效蒸发器的原料进水口4设置在下端。

本发明为一、二效蒸发器的原料进水口4设置在下端。

使用时，将原料水由底部原料进水口4注入一效蒸发器，然后在一效蒸发器中对原料水进行加热，原料水气化产生蒸汽，产生的蒸汽为后面各效蒸发器3和预热器2提供热源，原料水由底部进入一效蒸发器提高了热交换效率，避免了能源浪费。

将原料水由底部注入一效蒸发器，因为原料水是由底部注入，所以水流速度缓慢，这样就增加了管程中的原料水和壳程中的蒸汽的换热时间，换热效率更高了，同时并不是将所有的原料水一起注入一效蒸发器，而是根据蒸汽的输出量来供水，能蒸发多少水，就提够多少水，底部供水还可以使管程内布水均匀，在一效蒸发器中，原料水被蒸发后，同样也会带有一点水分，但是在蒸汽随着管程上升的过程中水分被继续蒸发，进一步的汽化，这样就减少了对气液分离器的负担，同时又提高了蒸汽的饱和度，提高了蒸汽的质量，产生的高质量蒸汽为后面各效蒸发器提供热源，原料水由底部进入一效蒸发器提高了热交换效率，避免了能源浪费。

Claims

1.一种升膜与降膜式多效蒸馏水机，包括依次根据工艺连接的冷凝器(1)、预热器(2)和蒸发器(3)，其特征在于一效蒸发器或一、二效蒸发器的原料进水口(4)设置在下端。

2.根据权利要求1所述的升膜与降膜式多效蒸馏水机，其特征在于所述的一效蒸发器为1个。

3.根据权利要求1所述的升膜与降膜式多效蒸馏水机，其特征在于所述的一效蒸发器为2个。