MVR蒸发器的节能特点及其在中药浓缩中的应用

zhuangbeiyingy。ngyuYanjiu◆装备应用与研究IMVR蒸发器的节能特点及其在中药浓缩中的应用张功臣(上海奥星制药技术装备有限公司，上海201600)摘要：从MVR(蒸汽机械再压缩)的原理入手，阐述了其技术特点与优势，并探讨了MvIi在中药浓缩中的应用。关键词：MVR；节能；特点；中药；浓缩；应用1MVR的原理MVR是蒸汽机械再压缩(MechanicalVaporRecompression)的简称，它是重新利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。MVR蒸发系统的主要运行原理(图1)：蒸发产生的低温位二次蒸汽经压缩机压缩，把电能转换成热能，蒸汽的温度、压力与热焓提高，蒸汽重新进入蒸发器的加热室，作为热源将料液维持在沸腾状态，蒸汽本身则冷凝成水。该原理使原本要废弃的蒸汽得到了充分的利用，回收的汽化潜热提高了热效率。因此，除设备启动外，整个蒸发过程中无需新的工业蒸汽。2MVR的技术特点与优势2．1MVR的技术特点作为一种新型节能技术，MVR具有如下技术特点：2．1．1低能耗、低运行费用理论上，使用MⅥi蒸发器比传统蒸发设备可节省80％以上的能源。实际上，蒸发1000kg水分所需液图1MVR的运行原理1一加热器2一分离器3一预热器4一成品罐5一压缩机6一物料泵的能量仅为传统蒸发器的1／6～1／5(注：当物料不同时，能耗有所改变)，其运行成本也显著降低，一般只有传统蒸发器的35％~50％。2．1．2设备紧凑，占地面积小与多效蒸发相比，MVR蒸发器可以减少50％以上的占地面积。2．1-3配套公用工程少MVR的加热室就是蒸汽冷凝器，无需单独设置机电信息2015年第8期总第434期25一装备应用与研究◆zhuangbeiyingy。ngyuYan蒸汽冷凝器以及庞大的循环冷却水系统，可以节省90％以上的冷却水。2．1．4主要使用电能除设备启动阶段需要少量工业蒸汽加热外，正常运行过程中只需要清洁型的电能，而无需工业蒸汽。2．1．5运行平稳、自动化程度高MVR系统通过DCS／PLC、工业计算机与组态软件的形式来控制系统温度、压力与转速等，保持系统蒸发平衡。2．1．6适用于热敏性物料的浓缩采用单级真空蒸发，蒸发温度低(45～85℃)，特别适用于热敏性物料蒸发的浓缩。2．2MVR的优势与传统的多效蒸发器相比，M、技术具备如下优势：2．2．1运行成本低MVR蒸发设备的运行成本优势非常显著，在能源价格不断上升的情况下，电能的价格较平稳，采用MVR蒸发器对企业的竞争力将有极大的提升，表1是正常工作情况下，多效蒸发和MⅥ蒸发的能耗对比表。表1多效蒸发~IMVR蒸发的能耗对比2．2．2不属于压力容器范畴传统的多效蒸发设备在使用时，操作人员必须持有压力容器使用资格证，且需要按照国家相关标准进行申报、审批、安检等程序，而MⅥ蒸发器只26制药装备·2015年3月·第3辑利用电能，不需纳入安监部门的监管。2．2-3安全性能高传统多效蒸发设备使用高温、高压蒸汽作为热源，在使用过程中存在爆炸、烫伤等安全隐患，而MVR蒸发器在正常工作后无需工业蒸汽，相应的安全隐患大大降低。2．2．4占地面积小在同样的蒸发处理量下，MVR所需的占地面积远低于多效蒸发设备。3MVR在中药浓缩中的应用在中药制剂的生产中，浓缩工艺是一道必不可少的环节，MⅥ设备可以部分替代传统的单效、双效或三效浓缩器，利用MVR的蒸发、浓缩、结晶等技术，可以在大大降低整个生产能耗的同时，还能大幅提高热效率，节省成本。利用MVR蒸发器浓缩中药提取液时，对中药提取液有一些要求。首先，对中药提取液的比重、黏度有一定要求。其次，对中药提取液的批量的要求，只有MVR蒸发器每小时处理量是提取液总量的6倍以上，才能选择M、，R蒸发器。中药浓缩选择MVR蒸发器，以降膜蒸发器为主，降膜蒸发器具有料液停留时间短、压降小、传热系数大、蒸汽利用率高、不易结垢、便于清洗以及料液处理范围广(中药提取液黏度为50~400mPa·s)等优点。除了上面提到的黏度，MVR蒸发器适用性还与中药提取液的其他物理性质相关，这些物理性质包括中药提取液的相对比重、固含量和温度。黏度大小直接影响MVR蒸发器的应用，黏度大易造成降液管堵塞、结垢，布膜不均。中药提取液的黏度会随着相对比重的增加而增加，黏度也会随着温度增加而变化。MVR蒸发器的应用与提取液黏度有很大关系，对几个常见中药黏度进行测定，测定了不同温度下葛根、丹参及熟地黄提取液的黏度，数据结果分别橇如表2～表4所示，温度与黏度分别如图2～图4所示。表2葛根提取液温度与黏度关系2000180016001400600400200011．051．11．151．21．251-31-35相对比重注：1—4O℃2—5O℃3—6O℃4—70℃图2葛根提取液温度与黏度关系