節(jié)能減排有廣義和狹義定義之分,廣義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源,減少廢棄物和環(huán)境有害物排放;狹義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物排放。石油和醫(yī)藥化工行業(yè)屬高耗能行業(yè),節(jié)能之事任重道遠(yuǎn)。而且醫(yī)藥生產(chǎn)是一個多工序、多環(huán)節(jié),技術(shù)工藝高度集中的大生產(chǎn)過程,要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,必須樹立持續(xù)、高效、循環(huán)發(fā)展的意識,把循環(huán)發(fā)展作為一項(xiàng)重要的發(fā)展戰(zhàn)略來推進(jìn)。本文從制藥企業(yè)潔凈廠房節(jié)能、中藥制藥企業(yè)節(jié)能以及其他制藥設(shè)備節(jié)能這三方面闡述了我國制藥機(jī)械設(shè)備節(jié)能減排的現(xiàn)狀。
節(jié)能減排指的是減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放。我國“十一五”規(guī)劃綱要提出,“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比“十五”期末降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%。2008年是我國實(shí)現(xiàn)“十一五”節(jié)能減排目標(biāo)的關(guān)鍵一年,石油和醫(yī)藥化工行業(yè)屬高耗能行業(yè),節(jié)能任務(wù)尤其艱巨。而且醫(yī)藥生產(chǎn)是一個多工序、多環(huán)節(jié),技術(shù)工藝高度集中的大生產(chǎn)過程,要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,必須樹立持續(xù)、高效、循環(huán)發(fā)展的意識,把循環(huán)發(fā)展作為一項(xiàng)重要的發(fā)展戰(zhàn)略來推進(jìn)。
1制藥企業(yè)潔凈廠房節(jié)能
藥廠潔凈室是能量消耗大戶,影響能耗的因素很多。僅以凈化空調(diào)系統(tǒng)為例,其高能耗主要表現(xiàn)在2個方面:其一是制冷負(fù)荷,藥廠潔凈室各類制冷負(fù)荷主要有新風(fēng)、風(fēng)機(jī)溫升、工藝設(shè)備、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、照明、人員等。其中,最重要的影響因素是新風(fēng)、風(fēng)機(jī)溫升和工藝設(shè)備3項(xiàng),并以新風(fēng)最大;其二是運(yùn)行負(fù)荷,藥廠潔凈室風(fēng)量比一般空調(diào)間大幾倍至幾十倍,風(fēng)壓約占系統(tǒng)壓力的一半,所以藥廠潔凈室運(yùn)行的風(fēng)機(jī)動力負(fù)荷比一般空調(diào)動力負(fù)荷大3~30倍。藥廠潔凈室采取有力措施降低能耗,節(jié)約能源,已到了刻不容緩的地步。
1.1藥廠潔凈室設(shè)計中的節(jié)能
1.1.1設(shè)計合理的建筑布局
潔凈廠房以建造單層大框架正方形大面積廠房最佳,其顯著優(yōu)點(diǎn)之一是外墻面積最小、能耗少,可節(jié)約建筑、冷熱負(fù)荷的投資和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用[1~4]。減少潔凈空間體積特別是減少高級別潔凈室體積是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的快捷有效的重要途徑,若減少潔凈體積30%可節(jié)能25%,應(yīng)按不同的空氣潔凈度等級要求分別集中布置,盡最大努力減少潔凈室的面積。建立潔凈隧道或隧道式潔凈室來達(dá)到生產(chǎn)對高潔凈度環(huán)境要求和節(jié)能的雙重目的,潔凈工藝區(qū)空間縮小到最低限度,風(fēng)量大大減少,如帶層流的稱量工作臺以及帶層流裝置的灌封機(jī)等都可以減少潔凈空間體積。使用低污染值的綠色環(huán)保材料,設(shè)計出低污染的系統(tǒng),采用降低污染值的手段,使藥廠潔凈室具有很低的污染狀態(tài),這也是減少新風(fēng)負(fù)荷,降低能耗的很好出路之一。
1.1.2設(shè)計合理的工藝條件
對空氣潔凈度等級標(biāo)準(zhǔn)的確定,一是按生產(chǎn)要求確定凈化等級;二是對潔凈要求高、操作崗位相對固定場所允許使用局部凈化措施;三是生產(chǎn)條件變化下允許對生產(chǎn)環(huán)境潔凈要求的調(diào)整。
溫度、相對濕度等參數(shù)根據(jù)制劑生產(chǎn)實(shí)際,只有少數(shù)工藝(如膠囊劑)對溫度或相對濕度有一定要求,其他均著眼于操作人員的舒適感。在保證潔凈效果的前提下,減少換氣次數(shù);把最低照度從≥300lx降到1501x是合適的,可節(jié)約一半能量。工藝生產(chǎn)中應(yīng)利用所有排風(fēng)對新風(fēng)預(yù)熱預(yù)冷,采用熱回收也是減少工藝負(fù)荷的積極而有效的節(jié)能手段。
1.1.3設(shè)計合理的工藝裝備和空調(diào)凈化系統(tǒng)
藥廠潔凈室工藝裝備的設(shè)計和選型,在滿足機(jī)械化、自動化、程控化和智能化的同
時,必須實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備的節(jié)能化。對較大型的潔凈車間的凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)集中進(jìn)行空氣凈化處理。為減少運(yùn)行動力負(fù)荷應(yīng)設(shè)計最佳而節(jié)能的空氣凈化系統(tǒng)運(yùn)行方案,合理確定換氣次數(shù)、凈化風(fēng)量只進(jìn)行過濾處理再循環(huán)、減少系統(tǒng)和空調(diào)器的漏風(fēng)量、減少風(fēng)機(jī)電機(jī)溫升負(fù)荷和充分利用二次回風(fēng)等,以及風(fēng)管設(shè)計特別是縮短長度、簡化形狀、降低阻力均可減少能量消耗。
1.2固體制劑車間凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
固體制劑車間凈化空調(diào)系統(tǒng)的能耗一直是困擾制藥企業(yè)的問題。主要是由于固體制劑車間在藥品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量粉塵,室內(nèi)空氣均需經(jīng)過濾或除塵處理后排至室外,因此造成固體制劑車間的凈化空調(diào)系統(tǒng)均是大新風(fēng)比甚至是全新風(fēng)系統(tǒng)。由于凈化空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量較大,因此為處理新風(fēng)所需的制冷、加熱、加濕造成的能量消耗在整個生產(chǎn)過程中所占的比例大約在65%~70%左右,凈化空調(diào)系統(tǒng)的能耗已成為制約生產(chǎn)的大問題,節(jié)能措施日益受到重視。
上海慶安藥業(yè)有限公司易地擴(kuò)建改造項(xiàng)目固體制劑車間采用在凈化空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)系統(tǒng)中增加了二級過濾:中效空氣過濾器和(亞)高效空氣過濾器,在發(fā)塵量較大的局部產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)置了空氣循環(huán)式單機(jī)除塵機(jī)組,機(jī)組內(nèi)設(shè)置有二級過濾處理:袋式(桶式)除塵過濾器和(亞)高效空氣過濾器[5]。其能耗大幅下降,達(dá)到了節(jié)能的目的。
針對生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的粉塵粒徑,選擇滿足除塵效率的除塵器,或在回風(fēng)系統(tǒng)中適當(dāng)增加滿足過濾效率的空氣過濾器,使經(jīng)過除塵處理和空氣過濾器過濾后的空氣不再對整個生產(chǎn)區(qū)域形成交叉污染的危險性,則原先需要大量直接排放至室外的空氣就可以通過回風(fēng)的形式循環(huán)使用,使固體制劑車間凈化空調(diào)系統(tǒng)的能耗大幅下降,達(dá)到節(jié)能的目的。
大幅度地降低空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)比,使能量得到充分回收,系統(tǒng)可節(jié)約能耗50%左右。同時,空調(diào)機(jī)采用變頻調(diào)速控制技術(shù),可使風(fēng)機(jī)在實(shí)際工作狀態(tài)下的運(yùn)行功率遠(yuǎn)小于額定功率,可減少約30%以上的電能,節(jié)能效果十分明顯。
2中藥制藥企業(yè)節(jié)能
中藥制造業(yè)與煉油、化工、輕工、冶金等工業(yè)一樣,屬于高能耗、高物耗(特別是水資源)、以熱加工為主的過程工業(yè),能耗費(fèi)約占總生產(chǎn)成本的20%~40%。如何根據(jù)市場和外界的變化,動態(tài)地協(xié)調(diào)安排時間、設(shè)備、中間儲運(yùn)、勞動力、物資和能源的使用,通過先進(jìn)的過程技術(shù)改造傳統(tǒng)中藥產(chǎn)業(yè),降低生產(chǎn)能耗,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,提高中藥企業(yè)的市場競爭力,推進(jìn)我國中藥制造業(yè)的現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、國際化已成為當(dāng)務(wù)之急。
2.1蒸汽的綜合利用
蒸汽鍋爐煙氣余熱利用是在排煙管道上安裝“省煤器”,用煙氣中的廢熱加熱進(jìn)入鍋爐的軟化水,可以使進(jìn)入鍋爐的軟化水溫提高20~30℃,節(jié)約燃料費(fèi)用5%以上[6]。
從疏水閥排出的冷凝水是軟化水,且水溫達(dá)到98℃,含有大量的熱能,收集起來再送到鍋爐房,只要經(jīng)過簡單的處理,即可泵入鍋爐循環(huán)蒸發(fā)使用。將蒸汽冷凝水回收到鍋爐再利用,每年節(jié)約鍋爐運(yùn)行費(fèi)用可達(dá)10%。循環(huán)冷卻水經(jīng)過冷凝、冷卻器后,水溫一般均提高10~15℃,冷卻水水溫比自來水水溫要高,用于洗衣可以提高衣服的洗凈度,當(dāng)然工作服有潔凈度要求時最后要用純凈水清過。
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