热压式蒸馏水机与国内传统水机对比
热压蒸馏水机工作原理
热压蒸馏水机工作原理热压蒸馏水机是一种高效的水处理设备，它可以通过加热压缩水蒸气，将水中的杂质和有机物质分离出来，从而获得高纯度的水。
在实际应用中，热压蒸馏水机被广泛用于制药、化工、电子等领域，成为了一种不可或缺的设备。
热压蒸馏水机的工作原理非常简单，主要分为以下几个步骤：第一步，加热水。
热压蒸馏水机通过加热器将进水加热至一定温度，使水中的有机物质和杂质变成气态，从而实现蒸发和分离。
第二步，压缩水蒸气。
加热后的水经过一段时间的蒸发，产生大量的水蒸气，这些水蒸气将被压缩机压缩，使其体积减小，压力增大。
在这个过程中，水蒸气中的有机物质和杂质会被过滤器过滤掉，只有纯净的水蒸气通过。
第三步，冷却水蒸气。
经过压缩的水蒸气会进入冷凝器中，被冷却成为液态水。
在这个过程中，水蒸气中的有机物质和杂质会被凝结，形成液体，与纯净的液态水分离。
第四步，收集纯净水。
最后，纯净的液态水被收集到水箱中，成为高纯度的水。
总的来说，热压蒸馏水机的工作原理就是通过加热、压缩、冷却和分离等过程，将水中的杂质和有机物质分离出来，获得高纯度的水。
这种工作原理非常简单，但却非常有效，可以满足各种工业领域的需求。
需要注意的是，在使用热压蒸馏水机的过程中，需要注意以下几个问题：首先，要选择适当的进水温度和压力。
进水温度和压力的选择会影响到热压蒸馏水机的工作效率和水的纯度，因此需要根据具体情况进行选择。
其次，要定期清洗和维护热压蒸馏水机。
清洗和维护可以有效地延长热压蒸馏水机的使用寿命，同时也可以提高其工作效率和水的纯度。
最后，要选择合适的热压蒸馏水机型号。
不同型号的热压蒸馏水机有不同的工作效率和处理能力，需要根据具体需求进行选择。
总的来说，热压蒸馏水机是一种非常有效的水处理设备，可以将水中的杂质和有机物质分离出来，获得高纯度的水。
在实际应用中，需要注意选择合适的进水温度和压力，定期清洗和维护设备，以及选择合适的设备型号。
蒸馏水机-多效及热压式蒸馏技术
易维修，方便处理密封及轴承 轴承的二边牢固
现行改进设计：皮带传动，有效干净
老的设计：直接连接，轴负荷大，有交 叉污染风险
轴的二侧承负荷 占地方小 小压缩机（能机械设定转速）
低消耗（机小，可调速） 清洁制药系统，马达及压缩机回路水平分开
接近蒸汽处没有油
控制系统
制药控制监控与数据采集（系统）
supervisory control and data acquisition （system） ）
Compressor, Recirculation Pump max 105°C possible Very low
easy: scale outside tubes. Manholes SCADA (25 min, for steam) yes
Operational Costs Comparison
fixed output capacity WFI output @ 90/95°C
industrial steam high consumption depending on qty of
columns SIO2 < 1 ppm, amines free resins (in case of DI), double stage RO preferred must be higher than primary steam
硅 硬度 氯 氨
多效蒸馏水机预处理
要达到这一要求始终建议采用反渗透/反渗透或反渗透/电去离子，软化水是不可能达到要求的。 Typical pre-treatment for Multiple Effect Still (ME) 多效蒸馏水机典型的处理
反渗透/电去离子
Source 源水
节能技术的蹊径之制药用蒸馏水机
节能技术的蹊径之制药用蒸馏水机蔡春山前言河北中然制药设备有限公司致力于升膜式多效技术的研究已经近十个年头，于2014年成功突破升膜式多效技术的世界难关，掌握了升膜式多效技术的核心技术，经过近十年的不懈努力先后研发成功：升膜式多效蒸馏水机、升膜式纯蒸汽发生器、一体式升膜多效真空浓缩器等系列产品并得以迅速推广应用。
系列产品主要特征是节能效果显著。
笔者愿意将研究成果分别整理出来供大家分享，不足之处欢迎批评指正。
本文是从蒸发原理的角度分析制药用蒸馏水机的特点，不针对具体产品。
文章非专业技术论文。
为适应大众、便于理解，文章格式、语句、用词等较为白话，但是核心技术内容、数据力求准确。
不足之处请多提宝贵意见。
第一章制药用蒸馏水机的技术沿革制药用蒸馏水机诞生于20世纪50年代前，最初为单效蒸馏塔式蒸馏水机。
单效蒸馏塔式蒸馏水机类似于一台纯蒸汽发生器加上冷凝、冷却系统。
单效蒸馏塔式蒸馏水机蒸发原料水需要消耗大量的热量，二次蒸发后产生的纯蒸汽直接被冷凝、冷却成蒸馏水，这又需要消耗大量的冷却水。
由于浪费了大量的工业蒸汽和冷却水，蒸馏水的成本过于高昂，很大程度上制约了它的推广应用。
为解决单效蒸馏塔式的蒸馏水机高耗能的问题，20世纪60年代有人借鉴大型舰艇上制备纯水的MVR技术开发出一种蒸馏水机，称之为热压式蒸馏水机。
其原理在于波义耳定律，即:在定量定温下，理想气体的体积与气体的压力成反比。
是由英国化学家波义耳（Boyle），在1662年根据实验结果提出。
热压式蒸馏水机的核心部件是压缩机，压缩机结构复杂、效率低、稳定性差、故障率高、噪音大、需要润滑油、维护保养要求高等等因素制约了热压式蒸馏水机的推广。
我国在20世纪70年代引进热压式蒸馏水机并于80年代开始仿制，至今没有重大突破的主要原因也是在压缩机上。
热压式蒸馏水机是动态设备，压缩机需要将电能转化为机械能再次转化为内能，能源转化效率是一个绕不开的话题。
动态设备一般需要润滑，发热还需要冷却，不可避免地会发生故障，维护保养要求高，故障停机影响生产的风险现实存在。
高压水射流加工技术与传统机械加工的对比分析
高压水射流加工技术与传统机械加工的对比分析在工业领域中，加工技术的不断创新和进步是推动制造业快速发展的重要因素之一。
高压水射流加工技术作为一种新型的加工方法，与传统的机械加工技术相比具有许多独特的优势和适用性。
本文将对高压水射流加工技术与传统机械加工进行对比分析，以揭示两种加工方法的特点和应用领域。
首先，高压水射流加工技术是一种非接触式加工方法，与传统机械加工不同，它利用高速喷射的水射流来切割、清洗、磨削和喷涂等工艺。
这种加工方法不会产生热变形、热应力和冶金变化，因此适用于对热敏感材料的加工，如玻璃、陶瓷和塑料等。
而传统机械加工通常会产生热量和机械应力，可能导致材料的变形和破坏。
其次，高压水射流加工技术具有很高的精度和灵活性。
由于射流在加工过程中可以控制方向、速度和形状，因此可以实现复杂的切割和雕刻图案。
此外，高压水射流还可以调节射流的压力和离心力，以适应不同材料的加工需求。
相比之下，传统机械加工主要依赖于刀具的切削力和机床的运动精度，其加工精度和灵活性相对较低。
第三，高压水射流加工技术无需更换刀具，适用于多品种、小批量的生产。
传统机械加工通常需要根据不同工件的形状和材料特性更换刀具，这增加了加工过程中的时间和成本。
而高压水射流不受切削刀具的限制，可以通过调节喷水射流的参数来适应不同材料的加工需求。
这一特点使得高压水射流加工技术在快速原型制造和小批量生产领域具有很大的优势。
最后，高压水射流加工技术对环境的影响较小。
由于水是其唯一的加工介质，高压水射流加工过程中不会产生有害气体和废气，也不会对空气和土壤造成污染。
而传统机械加工过程中经常使用切削液或冷却液，其中含有机械油和金属屑等有害物质，对环境造成潜在的污染风险。
总体而言，高压水射流加工技术在某些方面相较于传统机械加工具有明显的优势。
然而，也必须注意到高压水射流加工技术的应用受到一定的限制。
首先，高压水射流加工过程中产生的噪音和振动可能对操作者的健康产生不利影响，需要采取相应的安全措施。
蒸馏水机
美国AQUA—CHEM雾化压缩式蒸馏水机Agua—chem从1947年开始为制药行业提供高纯化水系统。
在过云的60年中，在全世界生物与制药领域销售了几百台设备。
现在雾化膜热压式蒸馏水机作为安全、稳定、高纯度的注射用水制备系统解决方案，在制药、细胞培养、疫苗和其他的对苛刻的应用领域中得到了广泛的应用。
一、工作原理：蒸发器内部产生的蒸汽穿过除雾器进入离心压缩机，因为蒸汽被不停的抽走，蒸发面被减压而更易实现水的汽化，在压缩机出口蒸汽压力和温度通过压缩的任用被提升，压缩后的蒸汽进入管束内部，更容易被冷凝成蒸馏水，其潜热直接供给了蒸发器，热压式水机内部采用网型式隔层体，该网就象一个非常曲折的道路和类似多层的围栏，粒子在通道中往往会击中围栏而被阻碍，最终进入围栏的即使是非常小的颗粒也会被截住，内毒素就是在这种方式下被处理而确保蒸馏水很高质量。
二、热压式水机介绍：Agua—chem公司的GPF-3000SPEC-SHA型汽压式蒸馏水机可以提供生产1吨/小时~27吨/小时各个领域现行USP和欧洲WFI专座质量要求的注射用水。
该设备有压缩机和主机组成，主机具有蒸馏水换热器，可以生产无热原的无勤务水且电导率在25℃不高于1.0us。
三、主要优点：1、热机主要特点为出水水质好，远高于国际，内毒素可以做挑战性试验，下降倍数远大于1000倍。
2、节约蒸汽，通过提高进水温度等措施，为国产机耗气的50-70%左右。
3、使用寿命长，国产压力窗口年，热压机寿命30年以上。
4、热压机具备FDA全部资料，出水水质达到USP和欧盟标准。
5、使用安全操作温度压力较低（低于15PSIG），蒸发器不被归类于ASME压力窗口且装有压力级容器，且装有压力安全和真空安全阀，确保操作安全。
四、经济性能比较：每吨蒸汽按241元计（230元/吨+5%损耗）每小时节约433元534元平均484元。
总能耗对比：每小时可节约能耗费用484元-84元=400元每年使用按3000小时计400元×3000=120万元如果蒸汽涨到每吨280元，则每年可减少费用160万元。
热压蒸馏水机工作原理
热压蒸馏水机工作原理热压蒸馏水机是一种高效的水处理设备，能够将含有杂质和矿物质的水转化为纯净的水。
本文将介绍热压蒸馏水机的工作原理及其优点。
一、热压蒸馏水机的工作原理热压蒸馏水机是一种利用热能将水分离的设备。
其工作原理是将水加热至沸点，使水蒸气升华，然后通过冷凝器将蒸气冷凝成水，从而实现水的分离和净化。
具体的工作流程如下：1.加热水：将水加热至沸点，使水蒸发成蒸汽。
2.分离蒸汽：将蒸汽分离出来，去除其中的杂质和矿物质。
3.冷却蒸汽：将蒸汽通过冷凝器冷却，使其变成水。
4.收集纯净水：将冷却后的蒸汽收集起来，即可得到纯净水。
二、热压蒸馏水机的优点1.高效净化：热压蒸馏水机能够将水中的杂质和矿物质分离出来，使水变得更加纯净。
相比其他水处理设备，其净化效果更加明显。
2.环保节能：热压蒸馏水机采用热能分离水，不需要使用化学药剂等物质，不会对环境造成污染。
同时，其能够回收热能，节约能源。
3.易于操作：热压蒸馏水机的操作简单，只需要将水加热至沸点即可。
同时，其维护成本较低，使用寿命长久。
4.适用范围广：热压蒸馏水机适用于各种类型的水，包括自来水、井水、地下水等。
同时，其能够处理大量的水，可以满足不同场合的需求。
5.多种用途：热压蒸馏水机不仅可以用于净化饮用水，还可以用于制药、化工、电子等行业的生产过程中。
三、热压蒸馏水机的应用热压蒸馏水机广泛应用于各种领域，包括饮用水净化、医疗卫生、化工、电子、制药等行业。
1.饮用水净化：热压蒸馏水机可以将自来水、井水等水源中的杂质和矿物质分离出来，制成纯净的饮用水。
2.医疗卫生：热压蒸馏水机可以用于医疗设备、手术室、实验室等场所的水处理，确保水的纯净度和安全性。
3.化工：热压蒸馏水机可以用于化工生产过程中的水处理，保证产品的质量和安全性。
4.电子：热压蒸馏水机可以用于电子行业的生产过程中，确保生产设备的正常运行和产品的质量。
5.制药：热压蒸馏水机可以用于制药过程中的水处理，确保药品的纯度和安全性。
实验室用纯水器与蒸馏器比较
（96元+6.4元）×260天
=26624元
每年共节约费用
26624元-166.4元=26457.6元
因超纯水机出水量大，工作时间短，故每日按4小时计算。
使用寿命
整机寿命8-10年
设备寿命2-3年
污染程度
无二次污染，现取现用
有二次污染，易结垢，需冷却后使用
自动化程度
操作简便，自动控制，不需人看护
操作不便，需要人看护
稳定性
出水水质纯度高，稳定性强
出水水质纯度底，不稳定
安全性能
断电自动保护和漏电保护功能
有干烧，炸管安全隐患
超纯水机与蒸馏水器成本分析对比表
名称
超纯水机
蒸馏水器
功能
50W
15000W
排水比
1:3
1:20
每日电费
0.05度×0.8元/度×4小时/天=0.16元
15度×0.8元/度×8小时/天
=96元
每日水费
0.02吨×3×2元/吨×4小时/天=0.48元
0.02吨×20×2元/吨×8小时/天=6.4元
每年总共费用
（0.16元+0.48元）×260天
实验室用小型超纯水机与蒸馏水器对比表
蒸馏水器耗电量大，耗冷却水多；容易烧干损坏，需要有专人看管。目前已经广泛应用超纯水机，以自来水生产纯水、超纯水。
我公司设计生产出适合中国任何地方自来水水质应用的超纯水机，超纯水水质≥18MΩ/25℃。完全满足实验的需要。
超纯水机与蒸馏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器性能对比表
项目
超纯水机
蒸馏水器
电功率
低耗能：220V/50W
高耗能：380V/15000W
热压式蒸馏水机
Aqua-Chem雾化薄膜热压式蒸馏水机介绍一、简介Aqua-Chem从1947年开始为制药行业提供高纯水系统。
在过去的60年中Aqua-Chem 在全世界生物与制药领域销售了几百台制水设备。
今天全面与国际接轨的中国制药行业，亦有数十台设备每天在稳定地运行中。
Aqua-Chem雾化薄膜热压式蒸馏水机作为安全、稳定、高纯度的注射水制备系统解决方案，在制药、细胞培养、疫苗和其他相对苛刻的领域中得到了广泛的应用。
Wiptek作为Aqua-Chem亚洲合作伙伴，全面负责其在亚洲及中国市场的营销与服务。
专利技术雾化蒸发器专利设计提供了更大的管束湿润面积，减小了设备外形尺寸，节省了清洗时间，降低了废水的排出量。
雾化蒸发系统包括在线清洗（CIP）功能。
安全、简易的维护增加了有效生产时间。
水机所有的主要部件：压缩机、泵等均安装在设备基础上，便于维护。
使用低转速压缩机实现高产水量，比高速压缩机可靠性更高，寿命更长。
相比多效蒸馏水机，蒸汽耗量节省50%，如果生产低温注射用水，节能最大可达80%。
在最简单的预处理情况下，可以得到最佳TOC与内毒素指标的注射水。
Aqua-chem水机，可以运行40年，减少350,000吨二氧化碳的排放。
独到设计压缩机—低速直驱内部蒸汽密封的压缩机应用于产量在6吨/时以上的系统中；蒸发器—蒸发器为卧式设计并揉合了雾化膜技术，根据型号不同采用直管或U形管设计，每个管束的使用寿命在25-30年，无需严格的日常维护要求。
去除内毒素—热压式水机内部采用网型式的隔层体，该网就像一个非常曲折的道路和类似多层的围栏。
粒子在通道中往往会击中围栏而被阻碍，最终进入围栏的即使是非常非常小的颗粒，也会被截住。
由于运用蒸汽洗涤设计和折反蒸汽方向的方法，水机具有优越的去除内毒素能力，所有内毒素挑战性测试（进水侧大于>100EU/ml时）产水内毒素几乎在不可检测范围(<0.05EU/ml)，这提供了一个超过3个log的去除能力。
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美国Aqua-Chem公司生产的热压式水机
与我集团使用的多效水机对比情况（*****）
一、**集团蒸馏水机情况：
**集团现有蒸馏水机16台，规格从1吨至5吨不等，多数为国产设备。
蒸馏水制备形式主要为列管式多效蒸发式，主要消耗能源为高压工业蒸汽，最大产水量只能是5吨，效数最多可以到6效，设计为压力容器。
以中诺302车间为例：使用两台5吨/小时六效式蒸馏水机，设备说明书中标明每小时用蒸汽为2.5吨/小时，实际该设备使用一段时间后，随着蒸馏水机换热管表面结垢的出现，换热效率会明显下降，再加上平时开机时出水不合格时的蒸汽大量消耗，平均用汽量约为3～3.5吨/小时。
二、*****最新采用的热压式水机的应用情况
和上述案例相同的蒸馏水量，*****采用热压式蒸馏水机实现，
热压式水机是我国八五计划项目，当时我国从意大利购入一台热压式水机供给宝鸡中药设备厂进行解剖并由清华大学配合进行技术攻关，在80年代仿制出了中国的热压式蒸馏水机，并应用到了深圳制药，广州白云山制药和双鹤药业等二十多家制药企业，但由于技术不完全过关，应用受到一定限制。
*****购入的水机是美国原装设备，用一台10吨的热压式水机代替多效式水机，实际用汽量约为0.9吨蒸汽/小时，按每小时节约2.6吨蒸汽计算，一年3000工作小时，每年节约蒸汽约7800吨，蒸汽按250元/吨折算，每年可节约蒸汽费用195万元，大量节约蒸汽费用，可实现远程监控和无人值守形式的操作。
*****实际出水电导率为0.002µS,比国家药典标准要求高出1000倍。
二、Aqua-Chem公司生产的GPF PR-1800 SPEC-SHA型的热压式水机，如
图：
1.热压式水机介绍
Aqua-Chem公司的GPF PR-3000 SPEC-SHA型的汽压式蒸馏水机可以提供生产11吨/小时符合现行USP和欧州WFI专论质量要求的注射用水。
该设备由主机和压缩机组成，主机具有蒸馏水换热器可以生产无热原的无菌水并且电导率在25°C不高于1.0ｕS。
全球其它厂商生产的热压式水机均为立式蒸发器，只有AQUA-CHEM可以生产卧式的热压式蒸馏水机，立式的卧式最核心的区别是立式的蒸馏水产生在列管式蒸发器的売程，而卧式蒸发器蒸馏水产生的蒸发器的管程，管程没有死角符合GMP的要求，蒸馏水走壳程有更多的死区，不易清洁。
卧式的蒸发器寿命高于立式的，因为浓水不浸泡管板，而所有立式蒸发器深水要浸泡管板。
卧式蒸发器有CIP功能，而立式则没有这一功能，清洗比较复杂。
2.工作原理：
蒸发器内部产生的蒸汽穿过除雾器进入离心压缩机，因为蒸汽被不停的抽走，蒸发面被减压而更易实现水的汽化；在压缩机出口，蒸汽压力和温度通过
压缩的作用被提升，压缩后的蒸汽进入管束内部，更容易被冷凝成蒸馏水，其潜热直接供给了蒸发器。
热压式水机内部采用网型式的隔层体，该网就像一个非常曲折的道路和类似多层的围栏。
粒子在通道中往往会击中围栏而被阻碍，最终进入围栏的即使是非常非常小的颗粒，也会被截住。
内毒素就是这种方式下处理而确保达到很高标准。
3..主要优点：
（1）热压式水机主要特点是出水水质好，远高于国内水机标准，内毒素可以做挑站性实验，下降倍数远大于1000倍。
（2）节约蒸汽，通过提高进水温度等措施，热压式水机的蒸汽消耗量是我们国产水机实际消耗汽量的50%～70%左右。
（3）国内多效式水机是压力容器，连续运行使用寿命8-10年，8-10年后内壁不锈钢材料会疲劳剥落。
热压式水机寿命30年以上。
（4）热压式水机具备FDA全部资料。
出水水质达到USP和欧盟标准，完全满足这两项认证的要求。
（5）使用安全，由于操作的温度的压力都比较低（低于15PSIG）,蒸发器不被归类于ASME压力级容器，且装有压力安全和真空安全阀，确保了操作安全。
（6）结构相对简单，维护费用较低。
三、10吨蒸馏水机热压式和多效式的对比：
1.耗蒸汽量：
10吨蒸馏水机热压式水机工业蒸汽实际耗量为1.2t/h，国内产水量5吨的蒸馏水机按厂家提供技术参数约为1.4t/小时，现蒸汽价格为230元/t，加5％管损，实际价格241.5元/t，每小时节约（3.5-1.2）*241.5=555.5元。
2.耗电量：
国产一般为4千瓦左右，此设备为120千瓦，可实现变频，按照10T/h制水量多耗电120千瓦，按每千瓦0.7元计算，一小时多用84元.
3.耗纯化水量：
出注射水量都为90％左右，基本无产别。
4.总耗能对比：
综上，每小时可节约：555.5-84=471.5元。
（1）每年按3000小时计算，则一年可以节约费用142万元。
（2）如果预期蒸汽成本在5年内涨到280元，则为178万元。
5.成本对比
此热压式水机合同总价为：85万美元，合人民币：535万元。
现两台国产吉林华通5T/h蒸馏水机价格为：118万元。
差价为：417万元
多投资回收期为417/142=2.9年。
如果蒸汽涨至280元，设备回收期为：417/178=2.3年
整个设备寿命周期内可节约费用：
（2012-2022年周期内蒸汽平均价格为250元/ t计算，节约费用总计为：1560万元，第二个10年周期内蒸汽价格平均预期为300，节约费用总计为：1922万元。
30年设备使用寿命，总共节约能源成本费用约为：5500万元。
）
四、综合评比：
1.此热压式水机制出水质好，对于GMP、欧盟、FDA认证有较大优势，设备使用寿命长，企业搬迁或者异地重建时可以移至异地使用，移机非常方便。
2.热压式水机不是压力容器，使用寿命长，约30年，压缩机有5年质保，设备无大修使用寿命长达15年。
3.在水机的整个使用周期内节约的费用非常可观。