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化工及制藥企業(yè)的節(jié)能重點(diǎn)和關(guān)鍵 對(duì)于化工生產(chǎn)過(guò)程中的單元操作，生產(chǎn)企業(yè)都有很深的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)。特別是蒸發(fā)和干燥的單元操作，它們都涉及到傳熱的問(wèn)題，這種傳熱的過(guò)程使得介質(zhì)發(fā)生了“相變”。例如，蒸發(fā)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(guò)程對(duì)能量的消耗特別大。我們都知道，水的比熱為1 kcal/kg·℃，也就是說(shuō)，1 kg的水，溫度每上升1 ℃需要1 kcal的熱量。對(duì)1 kg的水加熱從0 ℃上升到100 ℃沸騰，理論上也就僅需要大約100 kcal的熱量。但如果將其在此100 ℃時(shí)加熱使它汽化，成為同溫度的蒸汽，則需要約539 kcal的熱量。這就是說(shuō)，能耗是相當(dāng)于使同樣重量的水溫度每升高1 ℃所需熱量的539倍。這個(gè)使其發(fā)生“相變”的熱量稱(chēng)之為“汽化熱”。反過(guò)來(lái)，1 kg 100 ℃的蒸汽冷凝成同溫度的水產(chǎn)生“相變”時(shí)也會(huì)放出這么多熱量的，這個(gè)熱也可稱(chēng)之為“冷凝熱”，所以汽化熱和冷凝熱對(duì)同一種物質(zhì)在相同溫度下的數(shù)值是相等的。鍋爐產(chǎn)生的加熱蒸汽就是因?yàn)獒尫帕死淠裏岫刮锪媳患訜岷驼舭l(fā)的，而同時(shí)鍋爐蒸汽成了凝水，由汽態(tài)變成了液態(tài)。所以，有相變與無(wú)相變的傳熱與能耗之間的差別是很大的。這也是很多藥廠的能耗在蒸發(fā)濃縮和干燥工藝上所占據(jù)的比例特別高的原因所在。尤其是在蒸發(fā)濃縮這個(gè)工段，由于蒸發(fā)的量一般都較大，所以能耗必然就很高。據(jù)了解，中藥生產(chǎn)企業(yè)在藥材提取后的濃縮工段所消耗的蒸汽量大約占到全廠總用汽量的2/3，甚至多達(dá)80%左右。這個(gè)事實(shí)從上面理論上的分析也進(jìn)一步得到了實(shí)踐的驗(yàn)證。因此，對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行分析和尋求解決的途徑會(huì)對(duì)企業(yè)的節(jié)能工作起著十分重要的作用。
在蒸發(fā)工藝中，熱交換器的使用是很頻繁的。其既用于加熱和使溶液汽化的“加熱器”和“蒸發(fā)器”，同時(shí)又要設(shè)置相應(yīng)的為了讓這些汽化了的蒸汽重又凝成液體的“冷凝器”和“冷卻器”。所以，從濃縮工藝通過(guò)加熱蒸發(fā)完成的結(jié)果上來(lái)分析，溶液從“液相”變成了“汽相”之后，還需從“汽相”返回“液相”，此結(jié)果使能源大量消耗。蒸發(fā)，使其從液相變?yōu)槠?，要消耗大量的汽化熱；而冷凝，則又要把汽化熱重又凝成液體。而為了使其冷凝又不得不耗用大量的冷卻水(另一種大量消耗能源的形式)。這是一種典型的通常所見(jiàn)的所謂“單效蒸發(fā)”。上述看來(lái)，其實(shí)這種能源的消耗是非常 “冤枉”的。很明顯，蒸發(fā)過(guò)程其實(shí)是物質(zhì)的遷移過(guò)程，并沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化和化學(xué)反應(yīng)，而從實(shí)際結(jié)果來(lái)看，并沒(méi)有發(fā)生“相變”。因?yàn)樵瓉?lái)原料中的液體的一部分，所謂蒸發(fā)出去的那部分只是換了個(gè)地方，僅僅不回到原來(lái)的溶液中而已，但結(jié)果還是變成了液體。 為了盡量利用已經(jīng)蒸發(fā)的溶媒蒸汽中所含有的熱能（汽化熱），人們想到用它作為熱源繼續(xù)來(lái)加熱尚未蒸發(fā)的溶液。為了區(qū)別溶媒蒸汽與初始作為熱源蒸汽的區(qū)別，我們把它叫做二次蒸汽，而鍋爐所供加熱的蒸汽則稱(chēng)為“生蒸汽”或“一次蒸汽”。這時(shí)，二次蒸汽就不用消耗冷卻水來(lái)“剝奪”其所具有的汽化熱，而使這部分能量作為熱源來(lái)加熱尚未蒸發(fā)的溶液，這樣一來(lái)溶液的蒸發(fā)量就增加了。而且，二次蒸汽在加熱溶液的同時(shí)其自身又被冷卻下來(lái)，被還原成了原本要用冷卻水來(lái)冷卻所得到的液相，又大大節(jié)省了冷卻水的消耗。使得原本要用冷卻水來(lái)“解決”問(wèn)題的對(duì)象——溶液的蒸汽變成了能再加熱的能源，此方法一舉兩得，的確相當(dāng)節(jié)能。我們稱(chēng)之為“雙效蒸發(fā)”，其設(shè)備則是雙效蒸發(fā)器。雙效濃縮器的節(jié)能效果相當(dāng)?shù)拿黠@。一般來(lái)說(shuō)，采用單效濃縮器蒸發(fā)1000 kg水，需要約1100 kg從鍋爐產(chǎn)生的生蒸汽；而采用雙效濃縮器蒸發(fā)同樣多的水，則僅需約570 kg的生蒸汽，節(jié)約生蒸汽為530 kg，節(jié)約了48%，近一半的能耗。節(jié)能效果相當(dāng)可觀。所以在制藥企業(yè)中采用雙效濃縮器取代單效蒸發(fā)是一種效果很好的節(jié)能方法，值得大力推廣。