化工及制药企业的节能重点和关键 对于化工生产过程中的单元操作，生产企业都有很深的体会和经验。特别是蒸发和干燥的单元操作，它们都涉及到传热的问题，这种传热的过程使得介质发生了“相变”。例如，蒸发和干燥都是使物料中的成分（通常是水）由液体变成了气体，即由“液相”变成了“汽相”。这种“相变”过程对能量的消耗特别大。我们都知道，水的比热为1 kcal/kg·℃，也就是说，1 kg的水，温度每上升1 ℃需要1 kcal的热量。对1 kg的水加热从0 ℃上升到100 ℃沸腾，理论上也就仅需要大约100 kcal的热量。但如果将其在此100 ℃时加热使它汽化，成为同温度的蒸汽，则需要约539 kcal的热量。这就是说，能耗是相当于使同样重量的水温度每升高1 ℃所需热量的539倍。这个使其发生“相变”的热量称之为“汽化热”。反过来，1 kg 100 ℃的蒸汽冷凝成同温度的水产生“相变”时也会放出这么多热量的，这个热也可称之为“冷凝热”，所以汽化热和冷凝热对同一种物质在相同温度下的数值是相等的。锅炉产生的加热蒸汽就是因为释放了冷凝热而使物料被加热和蒸发的，而同时锅炉蒸汽成了凝水，由汽态变成了液态。所以，有相变与无相变的传热与能耗之间的差别是很大的。这也是很多药厂的能耗在蒸发浓缩和干燥工艺上所占据的比例特别高的原因所在。尤其是在蒸发浓缩这个工段，由于蒸发的量一般都较大，所以能耗必然就很高。据了解，中药生产企业在药材提取后的浓缩工段所消耗的蒸汽量大约占到全厂总用汽量的2/3，甚至多达80%左右。这个事实从上面理论上的分析也进一步得到了实践的验证。因此，对此问题进行分析和寻求解决的途径会对企业的节能工作起着十分重要的作用。
在蒸发工艺中，热交换器的使用是很频繁的。其既用于加热和使溶液汽化的“加热器”和“蒸发器”，同时又要设置相应的为了让这些汽化了的蒸汽重又凝成液体的“冷凝器”和“冷却器”。所以，从浓缩工艺通过加热蒸发完成的结果上来分析，溶液从“液相”变成了“汽相”之后，还需从“汽相”返回“液相”，此结果使能源大量消耗。蒸发，使其从液相变为汽相，要消耗大量的汽化热；而冷凝，则又要把汽化热重又凝成液体。而为了使其冷凝又不得不耗用大量的冷却水(另一种大量消耗能源的形式)。这是一种典型的通常所见的所谓“单效蒸发”。上述看来，其实这种能源的消耗是非常 “冤枉”的。很明显，蒸发过程其实是物质的迁移过程，并没有发生化学变化和化学反应，而从实际结果来看，并没有发生“相变”。因为原来原料中的液体的一部分，所谓蒸发出去的那部分只是换了个地方，仅仅不回到原来的溶液中而已，但结果还是变成了液体。 为了尽量利用已经蒸发的溶媒蒸汽中所含有的热能（汽化热），人们想到用它作为热源继续来加热尚未蒸发的溶液。为了区别溶媒蒸汽与初始作为热源蒸汽的区别，我们把它叫做二次蒸汽，而锅炉所供加热的蒸汽则称为“生蒸汽”或“一次蒸汽”。这时，二次蒸汽就不用消耗冷却水来“剥夺”其所具有的汽化热，而使这部分能量作为热源来加热尚未蒸发的溶液，这样一来溶液的蒸发量就增加了。而且，二次蒸汽在加热溶液的同时其自身又被冷却下来，被还原成了原本要用冷却水来冷却所得到的液相，又大大节省了冷却水的消耗。使得原本要用冷却水来“解决”问题的对象——溶液的蒸汽变成了能再加热的能源，此方法一举两得，的确相当节能。我们称之为“双效蒸发”，其设备则是双效蒸发器。双效浓缩器的节能效果相当的明显。一般来说，采用单效浓缩器蒸发1000 kg水，需要约1100 kg从锅炉产生的生蒸汽；而采用双效浓缩器蒸发同样多的水，则仅需约570 kg的生蒸汽，节约生蒸汽为530 kg，节约了48%，近一半的能耗。节能效果相当可观。所以在制药企业中采用双效浓缩器取代单效蒸发是一种效果很好的节能方法，值得大力推广。