浓缩设备培训教材模板ppt

➢按料液的流程 循环式 （自然循环式 强制循环式） 单程式
非膜式 ➢按料液蒸发时的分布状态
薄膜式（盘管式浓缩器中、央循环管式浓缩器）
蒸发器：升膜式、降膜式、片式、刮板式、离心式 特点：水分蒸发快、蒸发面积大、热利用率高，结构较复杂。
真空浓缩特点
优点：
• 1、加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差t可以增大。 • 2、可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。 • 3、由于低温浓缩，有利于食品溶液进行浓缩，减少体积及
主要用于果酱、果汁、炼乳等的生产
• （一）作用原理 • 食品料液经过由 沸腾管和中央循环管所 组成的竖式管加热面进 行加热，由于传热产生 重度差，形成了自然循 环，而将其水分蒸发， 从而达到浓缩目的。
• （二）主要构造 • 1. 加热器
• 由沸腾管及中央循环管、中央循环管和上下管板所组成的竖 式加热管束组成。
• 根据蒸发面上的压力分为
• <1>常压蒸发浓缩设备 溶剂气化后直接排入大气，蒸发面 上为常压，其设备结构简单、投资少、维修方便，但蒸发 速率较低。
• <2>真空蒸发浓缩设备 溶剂从蒸发面上气化后进入负压状 态，速度较快。
真空浓缩设备的分类
单效浓缩设备 ➢根据加热蒸汽被利用的次数 多效浓缩设备
带有热泵的浓缩设备
（一）结构
由多根垂直管束的加热器体和一个蒸发分离室及循环管组 成。为自然循环式。
结构特点
管内料液的加热与蒸汽分为三部分：最低部分管内完全充 满料液，热量靠对流传递；料液在中间部分开始产生蒸汽泡并 上升；在管上部分由于膨胀的二次蒸汽而产生强的上升力，使 料液成薄膜状在管内上升，在管顶部成喷雾状，以较高速度进 入气液分离器，在离心力的作用下使气液分离。
单效降膜式蒸发器
❖工作过程 料❖液结从构顶部进入加热
器内汽，液在分降离膜器分布器 的作用下，均匀地进 人加液热体管分中布，器受二次 蒸汽加的热快器速流动和本 身重力作用物料沿管 内壁呈膜状自然向下 流动，并受热不断蒸 发浓缩
❖料液分布器
➢作用：使料液均匀地分布 到各加热管 ➢型式
筛板或喷嘴 导流管 旋液喷头
•（1）平衡浓缩
•利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法， 如蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。
•①蒸发浓缩
采用浓缩设备把物料加热，使物料中易挥发部分水分在其沸点 温度下不断地由液态变为汽态，并将汽化时产生的二次蒸汽不 断排除，从而使制品浓度不断提高，直至达到浓度要求。这种 方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。
工作原理
料液从加热器底部进入管内，加热蒸汽在管束间通过管壁 加热、冷凝。料液在管内被加热迅速汽化，所产生的二次蒸 汽及料液沿管内高速上升。溶液被高速上升的二次蒸汽带动 ，在壁内成膜状上升，不断被加热蒸发。料液被逐渐浓缩， 二次蒸汽从顶部排出，浓缩液从蒸发分离室底部排出。
• 注意事项 • 注意进料量、温度、黏度对成膜的影响。 • 特点 • 结构简单，制造方便，占地面积及空间体积小，投 资少，经济实用。减少了热敏性料液的分解，形成泡 沫少，适用于易起泡的料液；能防治结垢，适用于果 汁及乳制品的生产。
重量，便于运输及储存。 • 4、由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损失减少。 • 5、对料液起加热杀菌作用，有利于食品保藏。
不足之处：
• 1、由于真空浓缩，须有抽真空系统，从而增加附属机械 设备及动力。
• 2、由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热量消耗大。
对浓缩设备的要求
（1）传热效果好，热能利用率高，即传热系数高和 有效温度差大。
❖特点
➢由于利用液膜的重力作用降膜， 故能蒸发粘度较大的料液，且受热 时间短，适于热敏性强的物料
➢料液的沸点均匀，有效温差较大， 传热效果好，节约蒸汽
➢由于蒸发管较长，液料沸腾时所 生成的泡沫易在管壁上受热破裂， 因此适于蒸发易生泡沫的物料；
➢清洗方便；适于浓度较大，不易 结晶、结垢的物料
中央循环管式蒸发器
• 中央循环管和沸腾加热管一般采用胀管法或焊接法固定在 上下管板上，组成一个竖式加热管束。料液在管内流动，加 热蒸汽在管束间流动。
• 中央循环管是位于加热器中央的一根直径较大的管子，截 面积为总加热管束总面积的40用真空蒸发或机械分离等方法达到物料浓缩，一般在在 18.8kPa下，以蒸汽间接加热方式，对物料加热，使其在低温下 沸腾蒸发。
• ③冷冻浓缩
• 利用有利的液固平衡条件，冷冻浓缩时，部分水分因放热 而结冰，而后用机械方法将浓缩液与冰晶分离。
• 蒸发和冷冻浓缩，两相都是直接接触的，故称平衡浓缩。
➢食品浓缩的目的
① 作为干燥的预处理，以降低产品的加工热耗。
② 提高产品质量。
③ 提高产品的保藏性。
④ 减少产品的体积和重量，便于运输。
⑤ 浓缩用作某些结晶操作的预处理。
⑥ 提取果汁中的芳香物质。
浓缩方法从原理上分为平衡浓缩和非平衡浓缩两种
物理方法。
常压蒸发
平衡浓缩 冷冻浓缩 蒸发浓缩
非平衡浓缩
真空浓缩
（2）结构紧凑、操作方便。 （3）汽液分离效果好。 （4）设备性能适应食品料液的性质，符合生产工艺
要求和食品卫生。 （5）易于制造、检修、清洗。 （6）具有足够的机械强度，金属消耗量少，耐腐蚀
。
(一) 单效浓缩设备
单效升膜式蒸发器
属于液膜式浓缩器，液体沿管壁成膜状流动，进行连续 蒸发，液体在浓缩器停留时间较短，约几秒至几十秒。
• （2）非平衡浓缩
• 是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程，两相用膜隔开， 因此分离不是两相的直接接触，故称非平衡浓缩。利用半 透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可以分离各 种不同大小的溶质，因此，统称为膜分离。
• 浓缩设备的分类及特点
• 蒸发浓缩设备一般由蒸发器、冷凝器和抽气泵等部件组成 。根据不同的分类依据可分成不同类型。
第十章 浓缩设备
第一节 概述
➢浓缩浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元操作， 是溶质和溶剂均匀混合液的部分分离过程。
➢在浓缩操作中，物料中液体汽化所生成的蒸汽 称为二次蒸汽，以区别于加热蒸汽。二次蒸汽必 须不断地用冷凝等方法加以去除，否则，蒸汽和 料液渐渐趋于平衡，将使蒸发操作无法进行。
➢浓缩正趋向低温、快速、连续的方向发展。