Меню Рубрики

Установки для дистилляции или очистки это

Водоподготовка в фармацевтике и медицине

Методы очистки воды

1. Дистилляция

Дистилляция может использоваться как для получения воды очищенной, так и для получения воды для инъекций. В последнем случае используют специальное оборудование — апирогенные аквадистилляторы (маркировка А).

Суть метода заключается в перегонке питьевой (или обессоленной) воды в аквадистилляторах различного типа и производительности.

В аквадистилляторе любой модели можно выделить 3 узла: испаритель, конденсатор и сборник. Кроме того, все дистилляторы оснащаются датчиками уровня.

Испаритель с исходной водой нагревают до температуры кипения. Пары воды поступают в конденсатор, где они скапливаются. Накопленный жидкий дистиллят поступает в сборник. Все нелетучие загрязнители, имеющиеся в исходной воде, остаются в аквадистилляторе.

По виду нагрева различают аквадистилляторы:

  • газовые (ДГ, АГ),
  • огневые с топкой (ДТ, АТ),
  • электрические (ДЭ, АЭ).

По конструкционным особенностям различают аквадистилляторы периодического и непрерывного действия; с одно- и двухступенчатым испарителем; с водоподготовителем (ДЭВ, АЭВ и др.); с брызгоулавливающим устройством (ДЭ-25; АЭВС и др.) [1].

В соответствии с ГОСТ 20887-75 производительность аквадистилляторов отечественного производства 4 и 25 л/час. Апирогенные аквадистилляторы, подготавливающие воду для инъекций, могут иметь производительность 4 , 10, 25 и 60 л/час.

С точки зрения экономической целесообразности дистилляция является дорогим методом получения очищенной воды. Из 11 литров исходной питьевой воды получают 1 литр очищенной. Поэтому на сегодняшний день актуальны более перспективные и экономичные методы приготовления воды для фармацевтических целей.

2. Ионообменный способ

Ионообменные смолы — сетчатые полимеры различной структуры и степени сшивки, в которых имеются ковалентные связи с ионогенными группами. При диссоциации ионогенных групп в воде или растворе образуется ионная пара. Один ион этой пары фиксирован на полимере, а противоион подвижен в растворе и способен обмениваться на ионы одноименного заряда из раствора.

Ионный обмен происходит на ионообменных установках— конструктивно это колонки, заполненные ионообменными смолами.

Ионообменные смолы разделяются на катиониты и аниониты. Ионообменные катиониты способны обменивать свой водородный ион на катионы Мg²⁺, Ca²⁺ и другие. Ионообменные аниониты обменивают свой гидроксил-ион на анионы SO₄²⁻ , Cl⁻ и другие. Качество воды контролируется электропроводностью. Как только ионообменная смола выработает свой ресурс, электропроводность раствора возрастает.

Колоночные аппараты для ионного обмена могут быть как с раздельными, так и со смешанными слоями катионов и анионов.

Аппараты с раздельными слоями представляют собой две последовательно расположенные колонки, одна из которых заполнена катионитами, а вторая — анионитами. Аппараты со смешанными слоями представляют собой одну колонку, наполненную смесью ионообменных смол.

Исходная вода подается через колонки снизу вверх, просачивается сначала через слой катионита, затем анионита. Частицы ионообменных смол, попавшие в воду, отфильтровываются.

По форме ионообменные смолы могут быть в виде гранул, волокон, губчатых образований, жгутов или лент. В процессе использования ионообменные смолы перемещаются в сорбционную ванну, в промывочную ванну, в бак регенерации и на отмывку.

Ионообменная технология является классическим и достаточно экономичным методом обессоливания воды. Один килограмм смолы способен очистить не менее 1000 литров воды.

Недостатки метода ионного обмена:

  • многие ионообменные смолы гидрофобны, что затрудняет процессы сорбции и десорбции;
  • гранулированные ионообменные смолы в процессе использования в колонках слеживаются и требуют разрыхления, а от механического воздействия разрушается их структура;
  • периодическая регенерация ионообменных смол — раствором хлористоводородной кислоты (для катионитов) или раствором гидроксида натрия (для анионитов), с последующей промывкой смол;
  • длительно используемые ионообменные смолы могут стать питательным субстратом для размножения микроорганизмов, поэтому им требуется периодическая дезинфекция.

3. Метод обратного осмоса

Мембранные технологии очистки воды в последние годы приобретают все более широкое применение.

Явление осмоса — это переход через полупроницаемую мембрану растворителя из раствора с низкой концентрацией примесей в раствор с более высокой концентрацией. Растворитель словно бы стремится уравнять концентрации солей в обоих растворах.

Обратный осмос идет в направлении, противоположном прямому осмосу. Под действием повышенного давления растворитель переходит через полупроницаемую мембрану из раствора с солями в ту область, где находится чистый растворитель. Движущей силой обратного осмоса является разность давлений.

Метод обратного осмоса первоначально использовался для опреснения соленой морской воды. Как оказалось впоследствии, этим методом можно получать воду высокой степени очистки — обессоленную, очищенную от механических примесей и микробов.

Состав стандартной установки обратного осмоса:

  • насос высокого давления;
  • один или несколько пермиаторов;
  • блок регулирования рабочего режима.

Центральная часть любой обратноосмотической установки – мембрана обратного осмоса. Как правило, мембрана представляет собой спирально свернутые слои из водоподающего слоя, полупроницаемой мембраны и водосборного слоя. Вода под давлением подается с торца цилиндрически свернутой мембраны. Очищенная вода (пермеат) просачивается через полимерную пленку, достигает водосборного слоя, откуда подается в центральную водосборную трубку. Концентрат после очистки скапливается на другой стороне мембраны и отводится в дренаж [2].

Читайте также:  Установка предохранителя силового кабеля

Материалом для обратноосмотической мембраны могут служить эфиры целлюлозы — ацетаты или полиэфиры — найлон.

Мембрана с диаметром пор 0,01 мкм полностью освобождает воду от растворимых солей, органических веществ, коллоидов и микробов.

Плюсы метода получения воды очищенной методом обратного осмоса:

  • относительная простота метода;
  • производительность метода не зависит от начального солесодержания исходной воды;
  • широкий ассортимент полупроницаемых мембран для получения воды заданного качества;
  • экономичность метода: из 10 литров исходной воды получают 7,5 литров воды очищенной;
  • энергоэффективность: затраты энергии идут только на работу насоса, что в 10-16 раз меньше, чем при очистке воды дистилляцией.

Недостатки метода обратного осмоса:

  • выбор обратноосмотической мембаны на основе характеристик исходной воды (солесодержания, pH, концентрации Cl);
  • закупорка пор мембраны в процессе водоподготовки;
  • необходимость периодического включения циклов обратной фильтрации для очистки пор.

4. Электродиализный метод

При этом методе растворимые соли удаляются из воды под действием электрического поля и с помощью частично проницаемых мембран.

Селективные ионообменные мембраны подразделяются на катиониты и аниониты. Катиониты проницаемы для катионов и имеют отрицательный заряд. Аниониты проницаемы для анионов, их заряд — положительный.

Очищаемая вода помещается в ёмкость, разделенную на три части селективными мембранами. Под действием постоянного электрического тока ионы из раствора начинают притягиваться к мембране, имеющей противоположный заряд.

Ионообменные селективные мембраны не сорбируют ионы, а селективно пропускают их сквозь себя. Извлеченные из воды ионы концентрируются в соседних камерах, а в камере обессоливания остается очищенная вода. Остаточное содержание солей при этом методе водоподготовки составляет 5-20 мг/л.

источник

Системы NORLAND для дистилляции воды .

Системы дистилляции воды NORLAND VC
Системы дистилляции воды NORLAND ME .
Очистка воды методом дистилляции

Наиболее эффективным методом очистки воды в мировой практике и США признается метод дистилляции.
Компания NORLAND Int’l Inc. разработала и успешно применяет при комплектации своих линий по подготовке и разливу питьевой воды автоматические установки дистилляции воды различной производительности. Установки для дистилляции воды могут иметь конструкцию 2 типов:

Norland VC — дистилляторы, реализующие метод парового компрессора.

Norland ME — дистилляторы, построенные по схеме последовательных камер

Процесс дистилляции, который реализуется в промышленных установках, полностью аналогичен естественному природному процессу кругообороту воды (испарение, конденсация, сбор воды в виде осадков).

Системы дистилляции воды NORLAND VC
(паровой компрессор).

Системы дистилляции Norland VC — это промышленные установки дистилляции воды, реализующие метод парового компрессора.

Установки для очистки воды NORLAND VC, построенные по схеме паровых компрессоров, позволяют дистиллировать 5700, 11350 или 22700 литров воды в день и являются наиболее экономичными установками очистки воды. Компания NORLAND Int’l поставляет системы дистилляции, которые производят дистиллированную воду высшего качества (менее 1 ppm примесей) при минимальных затратах. Установки очистки воды NORLAND VC, использующие метод парового компрессора для дистилляции воды, обладают следующими характеристиками:

Схема работы дистиллятора
NORLAND VC
Установка NORLAND VC-6000
для дистилляции воды
Панель управления
NORLAND VC-6000

Высокое качество очистки воды : Установка обеспечивает чистоту воды на уровне 1 ppm TDS, удаляя до 99,9% примесей.

Легкость в установке: Для подготовки оборудования к работе необходимо произвести только одно подсоединение к линии электропитания и три подсоединения к воде (вход, отработанная вода и готовая дистиллированная вода).

Надежная система контроля над всем процессом работы и ее безопасностью. Автоматический контроль качества очистки.

Минимальные затраты на обслуживание оборудования.

Высокая износостойкость и надежность.

Высокая эффективность . Минимальные производственные затраты. Самые экономичные дистилляторы на рынке! Рециркулирует до 98% тепла нагретой воды.

Значительное сокращение потребления воды: NORLAND VC удаляет всего 3,3 литра отработанной воды для производства 20 литров чистейшей дистиллированной.

Высокая производительность: Сегодня NORLAND может предложить установки, производительностью до 22,7 тонн дистиллированной воды в день.

NORLAND
VC-800
NORLAND
VC-1500
NORLAND
VC-3000
NORLAND
VC-6000
Высота, см 158 198 198 229
Ширина, см. 81 88 88 188
Глубина, см. 97 127 203 234
Вес, кг. 375 771 1550 3178
Производительность дистиллированной воды в день, л 3025 5670 11340 22700
Удаление отработанной воды в день, л 1088 950 1890 3800
Расход Эл.Энергии на 1 литр дистиллированной воды, кВт. 0,05 0,03 0,03 0,022
Электропитание 380 В, 50 Гц
3 фазы, 60 А
380 В, 50 Гц
3 фазы, 80 А
380 В, 50 Гц
3 фазы, 100 А
380 В, 50 Гц
3 фазы, 110 А

ЗАМЕЧАНИЕ: В установку дистилляции подается мягкая вода, давлением 2, 4 — 2,7 Атм.

Системы дистилляции воды NORLAND ME
(система последовательных камер).

Системы дистилляции Norland ME — это компактные установки дистилляции воды, небольшой производительности, построенные по схеме последовательных камер.

Название системы многократного воздействия (Multiple Effect) определяется тем, что для производства дистиллированной воды используется несколько камер для кипячения воды. Количество используемых камер для кипячения в оборудовании NORLAND ME варьируется от 2 до 6. Использование такой конструкции дистиллятора позволяет существенно уменьшить стоимость получения дистиллированной воды за литр. Чем больше в установке используется камер, тем дешевле производство дистиллированной воды и выше эффективность оборудования.

Norland ME 500 — 6 камер — 6-и кратная экономия

Norland ME 120 — 4 камеры — 4-х кратная экономия

Norland ME 75 — 2 камеры — экономия в 2 раза

Высокое качество очистки воды : Установка обеспечивает чистоту воды на уровне 2 ppm TDS.

Износостойкость и Надежность: Конструкция оборудования не содержит движущихся деталей, таких как моторы, компрессоры, лопасти и т.д. Машина выполнена из нержавеющей стали марок 304 и 316.

Простота установки : Для подготовки оборудования к работе необходимо произвести только одно подсоединение к линии электропитания и три подсоединения к воде (вход, отработанная вода и готовая дистиллированная вода).

Легкость в обслуживании: машина оборудована встроенными датчиками контроля и безопасности работы. Установка автоматически выключается при прекращении подачи воды.

Самоочистка: Система не требует очистки, если жесткость подаваемой воды не высока. В случае высокой жесткости, рекомендуется использовать предварительный фильтр из активированного угля и систему смягчения воды.

Легкая процедура контроля: постоянный визуальный контроль над работой системы может осуществляться при помощи панели управления.

Установка NORLAND ME
для дистилляции воды

NORLAND ME-75 NORLAND ME-120 NORLAND ME-500
Высота, см 159 145 188
Ширина, см. 51 69 97
Глубина, см. 73 31 59
Вес, кг. 137 108 344
Производительность дистиллированной воды в день, л 280 450 1890
Удаление отработанной воды в день, л 1710 1824 3800
Расход Эл.Энергии на 1 литр дистиллированной воды, кВт. 0,43 0,23 0,16
Электропитание 220 В, 50 Гц
1 фаза, 30 А
220 В, 50 Гц
1 фаза, 30 А
220 В, 50 Гц
1 или 3 фазы 90 А

ЗАМЕЧАНИЕ : В установку дистилляции подается мягкая вода, давлением 2, 4 — 2,7 Атм.

источник

Основные характеристики и описание моделей промышленных дистилляторов

В любой производственной сфере требуется чистая вода без примесей и заражений. Но из-за того, что экология ухудшается, почва загрязняется, природные водные источники заражаются химическими отходами и опасными бактериями, а сама вода проходит через старую трубопроводную систему – на выходе получается непригодная для промышленных целей жидкость.

В исправлении ситуации помогают промышленные дистилляторы.

Что представляет собой прибор?

Самым эффективным методом качественной очистки воды признана дистилляция. Процесс дистилляции очень похож на природный круговорот воды (испарение – конденсация – выпадение осадков) и он очищает любую воду, независимо от её первоначальных технических параметров.

Определение и описание внешнего вида

Дистиллятор представляет собой прибор, который может за короткое время очистить исходную жидкость любой жёсткости до такого состояния, чтобы она соответствовала требованиям ГОСТ 6709-72.

Используется при этом минимум ресурсов. Само устройство – это система обратного осмоса двух ступеней очистки.

Благодаря этому из воды не только убираются 98 % примесей, солей, отложений тяжёлых металлов, механических загрязнений, но и качество самой воды повышается.

Чем чище будет вода, тем лучше будет готовая продукция и тем меньше отложений останется на самом оборудовании.

Принцип работы и устройство

Принцип работы прибора состоит в том, что вода проходит 2 этапа очищения.

Перед тем, как попасть в насос, она проходит первую стадию – устранение механических загрязнений в фильтре грубой очистки.

Все взвешенные частицы размерами свыше 5 мкм должны быть удалены.

Затем, немного очищенная вода, проходит под давлением через насос в специальную ёмкость, в которой она разделяется при помощи мембранного фильтра на 2 части: очищенная и концентрат. Последний утилизируется в дренажные каналы.

Оставшаяся часть подаётся ещё одним насосом в другую ёмкость, где, проходя через мембранный фильтр (с более мелкими порами), она опять разделяется.

Полученный концентрат уже не такой загрязнённый, как в первый раз, поэтому его можно использовать в технических целях. А очищенная двумя стадиями вода направляется в последний резервуар. Она готова к применению в дальнейших промышленных целях.

При системе обратного осмоса не применяются никакие химические реагенты, поэтому вода соответствует требованиям ГОСТ и экологическим нормам.

Промышленный прибор состоит из:

  • фильтра грубого очищения (первый этап очистки);
  • насоса (для подачи воды по трубопроводам и обеспечения давления в системе);
  • фильтра мембранного (второй этап очистки);
  • блока автоматики (для автоматизации рабочего процесса);
  • блока измерительных приборов (для отслеживания контролируемых параметров давления в системе и объёма воды);
  • блока промывки (для промывки всей системы после очистки воды);
  • реагентного бака (для восстановления очистительной способности мембранного фильтра);
  • ёмкостей для сбора и хранения дистиллята.

Если воду требуется дополнительно обеззаразить, то в комплектацию прибора может входить система обработки жидкости ультрафиолетом.

Преимущества и недостатки

К преимуществам аппарата для очистке на производстве можно отнести:

  1. Получение дистиллята наивысшего качества.
  2. Очистка от всех примесей и загрязнений.
  3. Полная автоматизация рабочего процесса.
  4. Рациональное использование ресурсов воды.
  5. Редкая замена комплектующих элементов.
  6. Отсутствие нагрева или кипячения воды (устройство очищает воду с исходной температурой).
  7. Универсальность (возможность модернизации системы под определённые производственные цели).
  8. Простота конструкции, её монтажа и обслуживания.
  9. Безопасность в работе.
  10. Компактные размеры (габариты устройства позволяют рационально использовать площадь производственного помещения).

Среди недостатков можно выделить только высокую стоимость оборудования. Но поскольку качество очистки – наилучшее, то цена прибора соответствующая.

Где используются?

Промышленные дистилляторы и полученный благодаря этому оборудованию дистиллят применяется во многих областях производства.

  • лабораторных опытах или исследованиях (для проведения химических реакций, промывания лабораторных пробирок после опытов);
  • химической сфере (для разбавки концентратов или порошковой окраски);
  • металлургии;
  • машиностроении;
  • гальванике;
  • металлообработке;
  • производстве стеклопакетов;
  • энергетике и микроэлектронике;
  • парфюмерии и косметике;
  • типографии и фотопечати (качество готового издания зависит от качества исходной воды);
  • производстве аккумуляторов и батареек;
  • медицине и фармацевтической продукции (как растворитель или сильный реагент);
  • изготовлении автомобильных жидкостей (антифриз, тормозная или незамерзающая жидкость);
  • промышленном мытье современных окон, фасадных стен и остеклений;
  • отопительных системах, котельных установках и технических трубопроводах.

Критерии выбора

Перед тем, как купить промышленный дистиллятор, необходимо определиться, в каком производственном помещении будет находиться оборудование и для каких целей использоваться.

Также стоит учесть следующее:

  1. Качество материала. Хороший, надёжный прибор должен быть выполнен из нержавеющей стали. Остальные материалы неизбежно приведут к коррозии и быстрому выходу из строя.
  2. Ёмкость резервуара (зависит от объёма проходящей воды).
  3. Размеры. Если оборудование будет находиться в маленьком помещении, то нужно выбрать такой аппарат, который было бы легко установить, а затем впоследствии обслуживать и ремонтировать.
  4. Механизм (на электрической или паровой основе). Если выбрать электрические дистилляторы, то за ними не нужно постоянно присматривать, процесс полностью автоматизирован и прибор выключается самостоятельно. Но он работает медленнее парового дистиллятора, производительность которого в разы выше, чем у электрического. Однако, за работой парового прибора нужно постоянно следить.
  5. Стоимость. Качественное оборудование не может стоить дёшево. К прибору должен обязательно идти гарантийный талон. Такое устройство будет долго эксплуатироваться и не требовать частого ремонта.

Топ 3 лучших моделей

Среди всех промышленных дистилляторов особым спросом пользуются следующие модели:

  1. ДЭ-40. Его основное предназначение – получение дистиллированной воды в промышленных целях. Прибор оборудован системой автоматики и новейшими разработками, способными увеличить срок эксплуатации устройства и содействующими получению дистиллированной воды по техническим параметрам выше, чем показатели ГОСТ. Масса прибора – 45 кг, а размеры 420×560×1110 мм. Потребляемая мощность около 26,5 кВт, производительность – 40 л в час. Цена — от 71 000 руб.
  2. АЭ-15. Электрический дистиллятор, изготовленный из пищевой нержавеющей стали. В нём есть датчик контроля за уровнем воды, конденсатор, который разбирается и другие элементы, повышающие качество очищаемой воды. Производительность оборудования – 15 л в час, потребляемая мощность – 10,5 кВт, масса устройства – 1 кг, а размеры 275×510×790 мм. Цена — от 35 000 руб.
  3. АДЭ-40. Прибор оснащён специальной автоматикой, которая в случае прекращения подачи воды самостоятельно выключается, а датчик контроля за уровнем жидкости защищает электронагреватель от преждевременной поломки. Производительность – 40 л в час, потребляемая мощность – 24 кВт, масса устройства – 45,5 кг, размеры — 560×420×1100 мм.

Правила пользования

После покупки устройства его нужно распаковать и осмотреть на целостность. Затем прибор очищают от антикоррозийной смазки и вытирают насухо все элементы конструкции.

Нельзя включать прибор в электросеть сразу после распаковки, он должен постоять в тёплом, сухом помещении минимум 24 часа, чтобы токопроводящие элементы прошли естественную сушку.

Чтобы повысить качество получаемой воды, рекомендуется на протяжении рабочего дня 1 раз отключать прибор от электросети, сливать жидкость через кран, вновь заливать воду и включать устройство в сеть.

Дистиллятор должен находиться в помещении с чистым воздухом, не заражённым бактериями. Температура воздуха должна быть от 5°С до 35°С, а относительная влажность – не больше 80%.

Частые поломки и причины их возникновения

Поломка Причина Способ устранения
Кнопка «Сеть» не горит Перегорела лампочка или вставка предохранителя Поменять лампочку или вставку
Производительность устройства стала меньше 4 л в час Электронагреватель сгорел или покрылся накипью Заменить электронагреватель на новый или почистить старый механическим способом

Заключение

Промышленные дистилляторы воды – самый лучший способ получения дистиллята. Они помогают сделать производственную деятельность более продуктивной и точной.

источник