5000L 列管式蒸馏水机与试剂用纯化水设备技术方案
在制药、化工、电子及科研实验领域,纯化水的质量直接关乎产品的安全性、实验结果的准确性和工艺的稳定性。本技术方案聚焦于 5000L/h 产能的列管式蒸馏水机与试剂用纯化水设备,深度融合蒸馏、反渗透、电去离子等先进技术,旨在打造一套高效、稳定且完全符合行业规范的水处理解决方案。
(一)核心功能与性能指标 本设备以每小时 5000L(25℃工况)的稳定产能,为各行业提供高标准纯化水。其水质严格遵循多项国际国内标准:电导率控制在≤1μS/cm(25℃),微生物限度<1CFU/100mL,总有机碳(TOC)≤3ppb,内毒素<0.03EU/mL ,可满足药典纯化水、注射用水基础液、实验室超纯试剂水等多种严苛用水需求。
全流程工艺深度解析
(二)列管式蒸馏单元
列管式蒸馏单元作为设备的核心模块,采用降膜式蒸发原理。在加热室中,316L 不锈钢列管构成高效换热通道,蒸汽在壳程流动,料液在管程以均匀液膜形式受热蒸发,传热系数高达≥2000W/(m²・K) ,极大提升蒸发效率。蒸发室独特的布液设计,避免局部过热和结垢现象,保证蒸馏过程稳定。列管式逆流冷凝器配合适宜的冷却水温差(≤5℃),热回收率超过 80%,实现能源的高效利用。该单元蒸汽耗量低至每吨水≤120kg 蒸汽,配备 PTFE 耐高温密封垫片(工作温度≤150℃),并具备自动排污功能,有效减少手动清洗频次,降低维护成本。
反渗透(RO)系统:一级 RO 采用高性能膜元件,脱盐率≥99%,回收率达 70%,可将原水电导率降至≤20μS/cm;二级 RO 进一步深化处理,使电导率≤5μS/cm,同时有效去除小分子有机物,为后续 EDI 处理提供优质进水。
电去离子(EDI)系统:配置 8 组 IONPURE® IP-LC-50 模块,通过连续再生技术,使产水电阻率稳定达到≥15MΩ・cm。为保护 EDI 模块,在其前端设置 0.1μm 过滤器和 UV 杀菌装置,防止通道污染,确保 EDI 系统长期稳定运行。
核心设备技术参数详解
项目
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参数详情
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产能
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5000L/h(25℃标准工况下)
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电源 / 功率
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380V/50Hz 三相交流电,总功率约 120kW,涵盖加热、泵组、控制系统等设备用电
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蒸汽压力
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适配 0.2 - 0.4MPa 饱和蒸汽,确保列管式蒸馏单元稳定运行
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进水要求
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TDS≤200ppm,硬度≤3mmol/L,Fe³⁺≤0.01mg/L,保障设备正常运行和水质达标
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出水水质
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电导率≤1μS/cm,TOC≤3ppb,微生物<1CFU/100mL,满足多行业高标准用水需求
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材质选择
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主体采用 316L 不锈钢,密封件为 PTFE 材质,换热器可选钛合金材质,耐腐蚀性能优异
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尺寸与重量
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主机外形尺寸约 3.5m×2m×2.5m,重量约 4.5 吨(不含水箱),需合理规划安装空间
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(一)系统架构 采用西门子 S7-1500 系列 PLC 搭配 10 英寸触摸屏(HMI),构建稳定可靠的控制架构。系统集成在线电导率仪(带温度补偿功能)、TOC 分析仪(基于紫外氧化法)、粒子计数器(检测>5μm 颗粒)、电磁流量计量仪等多种传感器,实时采集水质和设备运行数据。
多元应用场景与显著优势
(二)实验室场景应用
在细胞培养实验中,无内毒素的超纯水能够有效保障细胞活性和实验成功率;作为 HPLC 流动相使用时,低电导率特性可显著减少基线噪声,提高检测结果的准确性和可靠性。
安装与全周期维护方案
(二)维护计划
制定详细的维护计划以保障设备长期稳定运行。每周检查并更换精密滤芯(当压差≥0.1bar 时提前更换);每月对 RO 膜进行柠檬酸和酶清洗(pH 控制在 2 - 3,循环清洗 1 小时) ;每月检测 UV 灯管辐照度,当低于初始值 70% 时及时更换;每季度对 EDI 模块进行倒极运行和电流效率测试,确保其性能稳定。
方案总结
本技术方案通过列管式蒸馏与膜分离技术的有机结合,实现 5000L/h 高纯度水的高效稳定制备。设备兼具节能降耗、性能稳定、高度合规等显著优势,模块化设计使其能够灵活适配不同行业、不同场景的水质需求。无论是制药生产、电子制造还是科研实验,该设备都能为用户提供可靠的高品质纯化水,有效提升产品质量和生产效率,是各行业水处理的理想选择。