系统组成:
由加热器、分离器、压缩机、真空泵、循环泵、操作平台、电器控制柜、液位自控系统及阀门管路等系统组成,结构非常简。
工作原理:
其原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发产生的二次蒸汽,把电能转换成热能,提高二次蒸汽的热焓,被提高热能的二次蒸汽打入蒸发室进行加热,以达到循环利用二次蒸汽已有的热能,从而可以不需要外部生蒸汽,依靠蒸发器自循环来实现蒸发浓缩的目的。通过PLC片机组态等形式来控制系统温度压力马达转速,保持系统蒸发平衡。从论上看使用MVR蒸发器比传统蒸发器节省80%以上的能源,节省90%以上的冷却水,减少50%以上的占地面积。
主要原理:机械蒸汽再压缩利用蒸发器中产生的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则将冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效,减少了对外部加热及冷却的需求,降低能耗,减少污染。
主要类型:
MVR强制循环蒸发器、MVR升膜蒸发器、MVR降膜蒸发器、MVR分体式蒸发器等
双效外循环浓缩器
适用范围:
本设备适应用于中药、西药、葡萄糖、淀粉糖、口服液、化工、食品、味精、乳品等物料浓缩与工业**溶剂(如酒精)的回收,适用于批量小、品种多的热敏性物料的低温真空浓缩。
系统组成:
各效加热器、各效分离器、冷凝器、进料泵、出料泵、真空泵、冷凝水泵、电器控制柜、自控系统及阀门管路等。
设备特点与效益:
1、自然循环蒸发溶液在设备内的循环速度不大,一般小于1米/秒。为了防止结垢和晶析,加热管应在完全浸没状态下操作。这种蒸发器适用于结垢不严重和腐蚀性较小溶液的浓缩。其优点为结构简单,便于制造,动力消耗低。
2、本浓缩器采用二效同时蒸发,二次蒸汽得到使用,耗能量与其他浓缩相比降低50%,采用本设备回收酒精浓度能达到80度。
3、本浓缩器有特殊构造,浓缩出来的物料味道浓、膏质均匀。物料在密封无泡沫状态下进行浓缩,不易跑料,减少污染,当天物料当天浓缩 完毕,不易结焦,方便清洗。
4、设有自动排水装置,蒸发出来的冷凝水能自动排水。
这一大类蒸发器的主要特点是:溶液在蒸发器中只通过加热室一次,不作循环流动即成为浓缩液排出。溶液通过加热室时,在管壁上呈膜状流动,故习惯上又称为液膜式蒸发器。根据物料在蒸发器中流向的不同,单程型蒸发器又分以下几种。
1.升膜式蒸发器其加热室由许多竖直长管组成。常用的加热管直径为25~50mm,管长和管径之比约为100~150。料液经预热后由蒸发器底部引入,在加热管内受热沸腾并迅速汽化,生成的蒸汽在加热管内高速上升,一般常压下操作时适宜的出口汽速为20~50m/s,减压下操作时汽速可达100至160m/s或更大些。溶液则被上升的蒸汽所带动,沿管壁成膜状上升并继续蒸发,汽、液混合物在分离器2内分离,完成液由分离器底部排出,二次蒸汽则在**部导出。须注意的是,如果从料液中蒸发的水量不多,就难以达到上述要求的汽速,即升膜式蒸发器不适用于较浓溶液的蒸发;它对粘度很大,易结晶或易结垢的物料也不适用。
2.降膜式蒸发器降膜式蒸发器和升膜式蒸发器的区别在于,料液是从蒸发器的**部加入,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在此过程中蒸发增浓,在其底部得到浓缩液。由于成膜机理不同于升膜式蒸发器,故降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大(例如在0.05~0.45Ns/m2范围内)、热敏性的物料。但因液膜在管内分布不易均匀,传热系数比升膜式蒸发器的较小,仍不适用易结晶或易结垢的物料。
由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动,因而对流传热系数大为提高,使得溶液能在加热室中一次通过不再循环就达到要求的浓度,因此比循环型蒸发器具有更大的优点。溶液不循环带来好处有:(1)溶液在蒸发器中的停留时间很短,因而特别适用于热敏性物料的蒸发;(2)整个溶液的浓度,不象循环型那样总是接近于完成液的浓度,因而这种蒸发器的有效温差较大。其主要缺点是:对进料负荷的波动相当敏感,当设计或操作不适当时不易成膜,此时,对流传热系数将明显下降。
3. 刮板式蒸发器蒸发器外壳内带有加热蒸汽夹套,其内装有可旋转的叶片即刮板。刮板有固定式和转子式两种,前者与壳体内壁的间隙为0.5~1.5mm,后者与器壁的间隙随转子的转数而变。料液由蒸发器上部沿切线方向加入(亦有加至与刮板同轴的甩料盘上的)。由于重力、离心力和旋转刮板刮带作用,溶液在器内壁形成下旋的薄膜,并在此过程中被蒸发浓缩,完成液在底部排出。这种蒸发器是一种利用外加动力成膜的单程型蒸发器,其**优点是对物料的适应性很强,且停留时间短,一般为数秒或几十秒,故可适应于高粘度(如栲胶、蜂蜜等)和易结晶、结垢、热敏性的物料。但其结构复杂,动力消耗大,每平方米传热面约需1.5~3kW。此外,其处理量很小且制造安装要求高。
蒸发器主要在工业上用途广泛
在蒸发过程中的行为取决于其本身物料特性,蒸发装置的操作条件和过程参数是取决于蒸发热、比热,在不同压力下的沸腾曲线和流动行为,以及其它性质,如蒸发、结晶设备中忆经成功浓缩的产品例子:
化学和制药工业
碱类
苛性钠和苛性钾
**酸◆无机酸
盐溶液
硝酸铵、硫酸铵、硝酸钙、过程碱硫、酸钠等
废液
泄漏水、洗涤水、油状乳液、照相废水、化工废水等
胺类
尿素、二乙基胺
酒精
苯酚、甲醇、乙醇、丁醇、甘油、乙二醇
石油产品
芳香化合物、丙酮、其它酮尖
合成产品
已内酰按水溶液、合成胶、稳定剂、香料
制药溶液
酶、抗菌素、药品萃取物、糖有品、山梨醇、山梨糖、葡萄糖酸盐
****产品工业
发酵培养基
谷氨酸、赖氨酸、甜菜碱
皮胶、骨胶与明胶
技术明胶、食用明胶、照相明胶、皮胶和骨胶等
乳状洗衣服
胶束分散体
萃取物
宁萃取物
废洗涤液
谷物、士忌、土豆洗涤液
浸渍液
玉米、高梁
粘绸类水溶液
屠宰场废水。鱼业加工废液、水果皮压榨水、甜菜碎纤维压榨水
**废液
洗涤水、小麦和土豆淀粉废液、其它废液
血制品
全血、血浆
食品工业
乳制品
全脂和脱脂奶、炼乳、甜乳清和酸奶、黄油、乳蛋白、乳糖溶液
高蛋白汁
大豆乳清、酵母提取物和饲料酵母
淀粉产品
葡萄糖、右旋糖。左旋糖、麦芽糖、淀粉糖浆、
糖
甜菜糖、液体糖、精制白糖
分类
1.按蒸发方式分:
自然蒸发:即溶液在低于沸点温度下蒸发,如海水晒盐,这种情况下,因溶剂仅在溶液表面汽化,溶剂汽化速率低。
沸腾蒸发:将溶液加热至沸点,使之在沸腾状态下蒸发。工业上的蒸发操作基本上皆是此类。
2.按加热方式分:
直接热源加热它是将燃料与空气混合,使其燃烧产生的高温火焰和烟气经喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中来加热溶液、使溶剂汽化的蒸发过程。
间接热源加热 容器间壁传给被蒸发的溶液。即在间壁式换热器中进行的传热过程。
3.按操作压力分:
可分为常压、加压和减压(真空)蒸发操作。很显然,对于热敏性物料,如抗生素溶液、果汁等应在减压下进行。而高粘度物料就应采用加压高温热源加热(如导热油、熔盐等)进行蒸发
4.按效数分:
可分为单效与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用,称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽,并将多个蒸发器串联,此蒸发过程即为多效蒸发。
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