制药机械设备节能减排改进策略研究
洪汉清
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洪汉清,. 制药机械设备节能减排改进策略研究[J]. 中国机械研究,2023.6. DOI:10.12721/ccn.2023.157056.
摘要:
制药工业生产过程中,机械设备耗能占比较大,同时也产生大量的废气、污水等污染物。本文将从优化机械设备选型、采用节能设备、优化工艺参数等方面探讨制药机械设备的节能减排改进策略,并提出了具体的解决方案,以期提高制药企业的环保意识,实现可持续发展。
关键词: 制药机械设备节能减排环保可持续发展
DOI:10.12721/ccn.2023.157056
基金资助:

一、引言

制药工业是为人民健康服务的重要产业,但该行业的生产过程中却产生大量的污染物。根据国家环保部门的数据,制药工业在化工领域排名第一,废气和废水排放量非常大,其排放物排名前十种有五种是重金属和有毒物质。因此,制药工业必须认真对待环保问题,采取措施降低污染物排放,实现可持续发展。

机械设备是制药工业生产中的重要组成部分,机械设备的节能减排是指在保证生产需要的前提下,尽可能减少能源消耗和污染物排放,提高资源利用率,减少环境负担。本文将从机械设备选型、节能设备应用、工艺参数优化、废物再利用等方面探讨制药机械设备的节能减排改进策略,并提出具体实施方案。

二、机械设备选型的优化

机械设备选型是制药工业节能减排的第一步,选用合适的机械设备能够提高生产效率和产品质量,同时减少能源和原材料的消耗,减轻环境压力。

1. 选用符合能效要求的机械设备

生产中选用符合国家能效标准的机械设备可以有效降低能耗,减少污染物排放。在选购新的设备时,应选择节能、环保、长寿命、低噪声和易维修的产品。同时,根据实际生产需要,调整生产线和流程,配置适当的设备,避免浪费。

2. 合理配置设备,减少冗余

在设备配置方面,应根据实际生产情况进行合理规划,避免冗余,减少不必要的设备和设施。避免设备重叠,协调生产流程和用能方式,提高能源利用效率。

3. 重视机械设备的维护与保养

设备的定期维护和修理是保证其正常使用和延长使用寿命的重要手段,可以降低机械设备的故障率和能耗,节约能源消耗。

三、采用节能设备

除了合理选用机械设备之外,采用节能设备也是制药企业节能减排的重要手段。

1. 依托信息化技术和智能制造技术

依托信息化技术和智能制造技术,提高生产线的自动化程度和智能化水平,从而实现生产过程的智能化控制和节能优化。例如,引进智能化流量控制装置、节能型变频器和PLC控制系统等,实现对工艺参数的自动控制和优化,降低能耗和污染物排放。此外,无人化自动化生产线在减少人工干预的同时,也能更加准确地控制全线的作业质量和工作效率。

2. 采用高效节能的过滤和分离技术

采用高效节能的过滤和分离技术,也是实现节能减排的有效之一。例如,采用低温真空再结晶技术、超滤、反渗透等技术,能够实现对废水、废气、污泥等废弃物的分离和净化,达到节能降耗和减少环境污染的效果。而且,与化学沉淀等传统的废水处理方法不同,高效分离技术更加逊射经济、环保的特点。因此,制药企业可以在更长远的计划内,考虑采用高效分离技术。

3. 废气处理设备的升级

废气处理设备的升级是减少废气污染的有效措施。通过采用干式透氧技术和低浓度 VOCs 燃烧等技术,能够有效减少废气排放,同时提高能源利用效率。

四、优化工艺参数

优化工艺参数是为了达到节能减排和提高产品质量的目的。其中的一些参数如温度、湿度等,对产品的品质有着重要的影响,因此这些参数的优化是节能减排的重点之一。

1. 工艺参数的监测与调整

采用先进的监测控制技术来调整产量和产品质量,能够尽可能地减少能源和原材料消耗,减少废弃物和排放物的产生。监测技术的应用有助于确保工艺恒定,从而保证产品的质量和生产的效率。同时,通过先进的控制技术,更好地协调各设备的运转,大幅度提高生产效率。

2. 合理控制温度、湿度等参数

在药品加工、干燥等过程中,可以通过调节温度、湿度等工艺参数的控制,实现相应的环保效果。例如,通过减少加热设备的温度和运行时间,能够降低能源使用量和工艺成本。对于需要进行水分控制的工段,可以采用低温氧化或过滤等技术,有效地减少水的消耗。

3. 细化工艺流程、减少财力浪费

除了监测和调整工艺参数以外,还可以通过细化工艺流程来减少财力浪费。工艺流程的优化可以从多个方面入手,比如可以减少产生废料的环节,或者采用更加高效的设备和材料等。对于废料产生环节的减少,可以运用想象力,采用多种方法实现。比如在制药过程中,会用到不少反应介质和添加剂,而有些添加剂只是为了使得整个工艺的顺利进行。因此,这些添加剂可以被看做是废料环节中形成的废物,在一定程度上对于环境会造成一些负面影响。在这种情况下,可以考虑采用替代方案,例如使用环保性更高、使用寿命更长的材料等。同样的,在设备的选择方面,也应该优先考虑那些可以实现资源的最大化利用的设备。

五、废物再利用

废物再利用是制药工业实现可持续发展的重要手段之一。将工业废料再利用,不仅可以降低对环境的污染,还可以实现资源的节约和再利用。

1. 生产废弃物的统计和建档

对生产中产生的固体、液体和气体废弃物进行分类统计,对废物的性质、数量、处置方法进行建档,以方便后续的处理和再利用。同时,加强废物的存储、运输和填埋等环节的管理,确保环境安全和健康。

2. 废物产生的源头控制

在废物产生的源头上,采取先进的生产技术、出料策略和清洁生产措施等,避免废物的产生,从根本上减少废弃物的产生量。

3. 废物的回收和再利用

对于制药企业来说,利用回收再利用技术也是非常有必要的。利用回收再利用技术可以有效地减少废弃物的产生,降低企业的环境负担。回收再利用技术的应用领域非常广泛,包括但不限于生产制药原料、中间体和制剂过程中产生的废料等。例如,在制造含有金属元素的原料时,可以将废料经过必要的处理后,回收其中的金属元素再次用于生产制品。

六、结论

制药机械设备节能减排改进策略研究是为了推动制药工业可持续发展的重要措施。本文从机械设备选型优化、采用节能设备、优化工艺参数和废物再利用等方面提出了具体的解决方案。制药企业应该注重环保问题,加大对技术改造和创新的投入,推进绿色制药,实现环境保护和可持续发展的目标。

参考文献:

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