热能压缩器在中药提取液双效浓缩装置中的应用
中草药水提液的浓缩是中药制药的主要工序之一，是中药制药耗能最多的单元操作，也是中药制药现代化重要组成部分。我国现有的中药制药厂大约为6000多家，各厂所使用的水提液的浓缩设备都是在70年代开发研制的双效、三效浓缩设备。仔细研究这二种设备，不难发现所存在的问题。其一，第一效加热温度在（110~120）℃左右，第一效沸点为（80~90）℃左右，将造成中药提取液中热敏性物料的破坏和损失，因此，国际和国内用于蒸发热敏性物料的多效浓缩装置，第一效加热温度多数为90℃左右，第一效沸点≤75℃。其二，国际上和国内广泛采用的多效蒸发节能措施，在现在使用的双效，三效中都没有使用。其三，现在使用的双效，三效的收膏操作不仅麻烦，而且由于分别在各效中收膏，最后进行混合，造成收膏比重不均，混合困难。
鉴于上述情况，研究新的双效、三效浓缩装置，以适应中药现代化的发展要求，已被提到议程上来。
1． 多效蒸发装置中的节能措施。
1.1 热泵蒸发：目前，热泵蒸发被广泛使用在多效蒸发中，以达到节省蒸汽和降低加热温度的目的，并能适应热敏性物料的需要。热泵蒸发分为机械式热泵和蒸汽压缩式热泵，机械式热泵由于结构复杂，要求较高，使用的较少，在工厂中大量使用的为蒸汽压缩式热泵。
1.2 凝结水的利用：多效蒸发装置中各效加热室中的凝结水为饱和水，含有大量的热量。如果利用各效加热室之间的压差，采用闪蒸的方式，第一效凝结水进入第二效加热室，可以产生占水量（2.5~3）%的闪蒸汽，此汽可以做为第二效加热热源使用。
1.3 蒸汽压缩式热泵
蒸汽压缩式热泵，也称为热能压缩器，热压泵，它是一种利用压力为(0.55~0.7)高压引射蒸汽，通过喷咀后产生超音速的原理，使高压引射蒸汽产生负压。同时，抽入部分一效二次蒸汽与其混合，形成混合汽。混合汽经过增压提温作为第一效热源使用，这样第一效加热蒸汽由二部分组成：一部分为蒸汽，另一部分为第一效的二次蒸汽，使蒸汽耗量减少，达到节能目的。热能压缩器虽然具有结构简单、制造方便、没有运动部件等优点，但是噪音大是它的一大缺点，国内制造的热能压缩器噪声为（85~90）dB(A),国外进口的热能压缩器噪声为(80~85)dB(A)。
2． 我公司研制和生产的双效浓缩装置
2003年10月为黑龙江佳木斯晨星药业有限公司制造了一台蒸发量为2500kg/h带热能压缩器双效外加热式浓缩装置，于2004年2月投产，正常运行至现在,装置系统图如图所示,此套装置为国内首套。该装置的特点是：1）节能显著：经黑龙江省佳木斯市环境监测站检测，在热能压缩器高压引射蒸汽压力为平均0.58MPa时，装置蒸发量为2340kg/h，耗汽量为740kg/h。2）热能压缩器噪声低，经黑龙江省农垦环境监测站检测，热能压缩器的噪声为75.1dB（A）3）加热温度和沸点低，经黑龙江省佳木斯市环境监测站检测，高压引射蒸汽压力为0.58Mpa时，第一效加热温度为85℃，第一效沸点为73℃。属于低温加热和低温蒸发。4）系统可同时在第一效、第二效实现浸膏比重为1.05~1.1，各效比重一致。5）如还需要提高比重为1.20左右，可单独在第二效加热室和蒸发室中进行循环收膏，浸膏比重一致。6）如需提高浸膏比重达1.25以上，可单独在第二效蒸发室中收膏，浸膏比重可达1.40以上。7）凝结水排出方便：由于采取凝结水串级自蒸发结构，不仅回收了凝结水中的热量，各效间由于有液封存在，杜绝了效间漏气，而且由于此装置没有运动部件，不需要检修，使用特别方便。8）本机组带有CIP清洗系统，既可自身清洗，也可以联网CIP总站清洗。9）系统操作平稳，没有跑料现象，在真空度稳定或波动不大情况下，不需要进行经常调节，系统由一个人进行操作即可。10）各项指数与普通双效的比较：如表中所示。
项 目
单 位
带热能压缩器中药双效浓缩装置
现行的中药双效浓缩装置
高压引射蒸汽压力
MPa
0.5~0.6
热能压缩器噪声
dB（A）
国产
进口
本装置
85~90
80~85
75
汽水比
kg汽
kg 水
0.32
0.50
比普通双效节能
％
36
第一效
壳程加热温度（平均）
℃
85
110~120
沸点（平均）
℃
73
85
第二效
壳程加热温度（平均）
℃
73
85
沸点（平均）
℃
60
60
各效加热室凝结水排出方式
等压排水串级自蒸发，可回收凝结水部分热量。
冷却水量
进水温度25
℃
取此装置冷却水量为1
相同蒸发量，冷却水量为1.43
出水温度35
℃
浸膏比重（收膏在装置中进行）
第一步收膏为1.05~1.1,第二步收膏为1.20,第三步收膏为1.40.
1.20
清洗方式
装有CIP清洗接管
3．结束语
经过近3个月的运行表明，我公司研制的带热能压缩器中药双效浓缩装置具有高效节能，加热温度和蒸发温度低，热能压缩器噪声低，一套装置中可完成浸膏几种比重的不同要求，操作方便等特点。此种装置为中药提取液浓缩的更新换代产品，是目前国内中药提取液浓缩装置中最节能、最先进的设备。