第八章浓缩机械与设备

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第八章浓缩机械与设备
(三)外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
分类
外加热式蒸发器的特征是加热室和分离室分开。 根据物料在加热室与分离室间循环的方式,可分
为强制循环式和自然循环式两种。
第八章浓缩机械与设备
强制循环外蒸发器如 图所示,主要由列管式加 热器、分离室和循环泵等 构成。需要指出的是,这 种蒸发器的加热器,除了 如图中所示可水平安装以 外,还可以垂直安装或倾 斜安装。
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
• 3.升降膜式蒸发器
工作原理 发物后料•,先易汽进达特液入到点混升升合膜膜物加上热升管至,顶沸部腾,蒸
然后•转有入利另于一液半膜加体热均管匀,分再布进。行 降液膜分•蒸离有发器利, ,于浓 分操缩 离作液 后。从,下二部次进蒸入汽汽从 分离•器两上个部浓排缩入过冷程凝串器联,,浓可缩提液高产 从分品离的器浓下缩部比出,料减。低设备高度。
第八章浓缩机械与设备
2020/11/27
第八章浓缩机械与设备
常压与真空蒸发设备
生物工业中的蒸发设备 蒸发设备基本要求
第一节 常压蒸发设备 第二节 真空蒸发浓缩设备
第八章浓缩机械与设备
生物工业中的蒸发设备
蒸发浓缩可以采用真空蒸发浓缩设备、 冷冻浓缩设备和膜浓缩设备等。 目前,使用最广泛的蒸发浓缩设备是真 空蒸发浓缩设备。 冷冻浓缩设备对于含热敏性和挥发性成 分料液的浓缩有很大吸引力。 膜浓缩设备本质上是膜分离设备。
一、蒸发器 二、多效浓缩技术装备
第八章浓缩机械与设备
蒸发器的分类
蒸发器按料液流程可分为循环式(有 自然循环式与强制循环式之分)和单程式; 按加热器结构可分为夹套式、盘管式、中 央循环管式、升膜式、降膜式、片式、刮 板式、离心外加热式浓缩器等。
第八章浓缩机械与设备
(一)夹套式蒸发器
又称为搅拌式真空浓缩锅,属于间歇
工作过程 列组,盘成自二每管了然次盘分由利料循蒸锅部于用别1液 环 汽体空~加率装为间沿 中。3热较圈立为外 夹蒸有管高式加,较;层 带发可短 便圆盘 的产各热单, 于筒管料生管 根室密间液的壁 据闭。上雾二温 料结度 液升滴次均 的构,在蒸匀 液,又捕汽, 面上沿集从冷 高部凝 度盘器浓空水 独管的缩能 立间中作锅及 控为心 用上时制蒸排各下 下部发除层降 被中室,盘回 分央传管,流 离排热内下面加的 下出, 特点 独操降作流的热回泡蒸加锅沫汽热捕中通集。蒸断器及当汽其为浓进压离缩力心锅,式内以,满的足安物生装料产于浓或浓操度缩作经的锅检需的测要上。达部到外要侧求。时,
(三)外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
优缺点
优点:蒸发器的加热室与分离室分开后,可调节两
者之间的距离和循环速度,使料液在加热室中不沸腾, 而恰在高出加热管顶端处沸腾,加热管不易被析出的 晶体所堵塞;分离室独立分开后,形式上可以做成离 心分离式,从而有利于改善雾沫分离条件;此外,还 可以由几个加热室合用一个分离室,提高了操作的灵 活性;自然循环外加热式蒸发器的循环速度较大,可 达1.5 m/s,而用泵强制循环的蒸发器,循环速度还要 大;这种蒸发器的检修、清洗也较方便。
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
操作过程
两种外加热式蒸发器均可以连续方式 操作,也可以间歇方式操作。连续操作时, 最初的一段时间为非稳定期,这时不出料, 当循环内料液浓度达到预定浓度时,通过 离心泵抽吸出料。间歇操作时,最终出料 的体积不得小于加热室与分离室最少能循 环的容积。
第八章浓缩机械与设备
第八章浓缩机械与设备
(四)长管式蒸发器
对热敏性成分保留有较严要求的产品,应当采用单程式蒸发 器,料液只通过其加热室一次即达到需要的浓度。
一般结构特点与类型
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
一般结构特点与类型
长管式蒸发器一般采用内径25~50mm,长径比为 100~150 的长管制成。 由于长径比大,单位体积料液的受热面积较大,因而, 料液进入加热器后很快汽化而使浓缩液呈膜状在管内移 动,因此这种蒸发器也是典型的膜式蒸发器。 长管式蒸发器可以分为升膜式、降膜式和升降膜式蒸发 器。
了二加次热蒸死汽从角上,部适抽宜出于。果酱、炼乳
等高夹套黏式度蒸料发液器的的特浓点缩。
•夹套式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
(二加工盘结)热作管构盘室过式管程蒸式发蒸器发的器特点
工加作热时室,料设液有沿3~锅5体切线方向通过进料管进入锅内。外
结构 组加层热盘盘优管主管点间要:,由料结盘液分构管受层简加热单排热、后制器体造、积方蒸膨便发、胀室操而作、上稳泡浮定沫、,捕易盘集于管控器中制、;部进盘位出管的料为料 液,扁因阀圆受及形各热截种相面控,对液制较料仪少流表,动所阻密组力度小成大,。,通自道大然,下适降于回黏度流较。高从的而液料形;
真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统 等构成。具体形式较多,主要差异表现在蒸发器的形 式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。 真空蒸发浓缩设备特点
一、蒸发器 二、典型真空浓缩系统
第八章浓缩机械与设备
•第二节 真空蒸发浓缩设备
真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统 等构成。具体形式较多,主要差异表现在蒸发器的形 式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。 真空蒸发浓缩设备特点
•料液布膜器
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
液结体构在如重图力所作示用,下其经分料离液室分位布于器加进热入加热管, 然后沿室管的内下壁方成。液加膜热状室向项下部流有动布,膜由器于单位体积 料液的(受又热称面料积液大分,布所器以)料,液其很作快用沸是腾使汽化,又 由于向料下液加在速加,热克管服内的均流匀动成阻膜力并比阻升止膜二式小,产 生的二次次蒸蒸汽汽上能升以。很高的速度带动料液下降,所 以传热效果好。汽液混合物进入蒸发分离室进行
式中这小型种浓蒸缩发设器备的。 加热面积小,
如图所示,主要由圆筒形夹套壳体、
料犁液刀温式度搅拌不器均、衡汽,液加分热离器时等间组长成,。
料被液浓通缩道的料宽液,投通入过锅强内制,通搅过拌供加入强夹
套内的蒸汽进行加热,在搅拌器的强
了制加性热翻器动下表,面料料液液形的成流对流动而,受减到少较
为均匀的加热,并释放出二次蒸汽。
第八章浓缩机械与设备
Hale Waihona Puke Baidu
分类
外加热式蒸发器的特征是加热室和分离室分开。 根据物料在加热室与分离室间循环的方式,可分
为强制循环式和自然循环式两种。
第八章浓缩机械与设备
自然循环外蒸发器 如图所示。除无循环泵 以外,基本构成与强制 循环式相同。但加热室 只能垂直安装。
第八章浓缩机械与设备
(三)外加热式蒸发器
液与二工次作蒸过汽程的混合物,以较高的速度进入分 离室,特在点离心力作用下两者产生分离,浓缩液
从分离室底部排出,二次蒸汽则从顶部排出。
第八章浓缩机械与设备
1.升膜式蒸发器
蒸汽由加热器上部引入,而物料由下部进 优入点,:因料此液蒸在汽加与热物室料内在停加留热时器间内很呈短逆,流传。热 系由数于高从,下适面用进于料热,敏所性以料为液防浓止缩静;压高效速应二引次 蒸汽具有良好的破沫作用,故尤其适用于易 起起泡的沫沸的点料升液高。,进入蒸发器的料液温度应
口及即冷可凝停泡水止沫出捕加集热口器,,中打进心开立锅管底与出真料空阀系出统料连。接。
缺点:传热面积小,液料对流循环差,易结垢;料液受热时
出口操布作置过有程两中,种不。得往露出液面的盘盘管管内的通进蒸出口汽布,置只有液
料淹间没长后,才在能一定通程蒸度汽上。对由产品于质盘量管有结影响构。尺寸较大,加热蒸 汽压力不宜过高,一般为0.7~1.0MPa。

次蒸汽上升。 (3)不适于高黏度的料液浓缩。

工作过程
(4)大多以双效或多效形式组成蒸发设备,以提高浓缩
比特。点
• (5)不适用于处理易结晶或易结垢的溶液。 第八章浓缩机械与设备
(四)长管式蒸发器
对热敏性成分保留有较严要求的产品,应当采用单程式蒸发 器,料液只通过其加热室一次即达到需要的浓度。
一般结构特点与类型
控制在接近沸点。 缺点:一次浓缩比不够大,因此一般组成双
效工或作多效过流程程使用;由于薄膜料液的上升必
须克服自身重力与管壁的摩擦阻力,故不适
用特于点处理高黏度、易结垢或易结晶的溶液。
第八章浓缩机械与设备
(四)长管式蒸发器
对热敏性成分保留有较严要求的产品,应当采用单程式蒸发 器,料液只通过其加热室一次即达到需要的浓度。
第八章浓缩机械与设备
升膜式、降膜式和升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
(四)长管式蒸发器
对热敏性成分保留有较严要求的产品,应当采用单程式蒸发 器,料液只通过其加热室一次即达到需要的浓度。
一般结构特点与类型
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
1.升膜式蒸发器
预蒸汽热由后加接热近器沸上点部的引料入,液而从物加料热由室下底部部进进入, 入,自因下此而蒸上汽与流物动料。在在加加热热器作内用呈和逆流减。压状态下, 部分料由液于迅从速下面气进化料,,产所生以二为次防蒸止汽静压,效并应以引起的 80~2沸00点m升/s高的,速进度入带蒸动发浓器缩的料液液沿温管度内应壁控成制膜在接 状上升近。沸在点加。 热室顶部,达到所需浓度的浓缩
(五)刮板式蒸发器
式。
(六)离心薄膜蒸发器
蒸发器的分类
第八章浓缩机械与设备
(五)刮板式蒸发器
•也称刮板式薄膜蒸发器,是利用外加动力的膜式蒸发器。
结构 特点
第八章浓缩机械与设备
•结特构点
主优体由点刮板:式处加理热黏器度与高分达离室50构~成10。0Pa·s的
第八章浓缩机械与设备
蒸发设备的基本要求
蒸发设备必须满足的基本要求:
1.充分的加热热源,以维持溶液的沸腾和补充溶剂 汽化所带走的热量; 2.保证溶剂蒸汽,即二次蒸汽的迅速排除; 3.一定的热交换面积,以保证传热量。
蒸发设备一般由热交换器(汽鼓)、蒸发室、冷 凝器和抽气泵等组成。
第八章浓缩机械与设备
第二节 真空蒸发浓缩设备
第八章浓缩机械与设备
一、蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主 (一)夹套式蒸发器
体,由加热室与分离室两部分构
成,料液在此受到加热发生汽化,(二)盘管式蒸发器
产生浓缩液和二次蒸汽。
(三)外加热式蒸发器
物料蒸发浓缩往往需要考虑其热
敏性、结垢性、发泡性、结晶性、(四)长管式蒸发器
黏滞性等特点,要求的浓缩程度 也不一致,因此蒸发器有多种形
体,由加热室与分离室两部分构
成,料液在此受到加热发生汽化,(二)盘管式蒸发器
产生浓缩液和二次蒸汽。
(三)外加热式蒸发器
物料蒸发浓缩往往需要考虑其热
敏性、结垢性、发泡性、结晶性、(四)长管式蒸发器
黏滞性等特点,要求的浓缩程度 也不一致,因此蒸发器有多种形
(五)刮板式蒸发器
式。
(六)离心薄膜蒸发器
蒸发器的分类
分离,工二次作蒸过汽由程分离室顶部排出,浓缩液则由
底部抽出。降膜式的料液经蒸发后,流下的液体
基本达特到需点要的浓度。
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
结构如图所示,其分离室位于加热
室的下方。加热室项部有布膜器
• (1)加热蒸汽与料液呈并流方式。
(又称料液分布器),其作用是使
• (料2液)在蒸加发热时管间内短均,匀为成单膜流并型阻,止适二用于热敏性料液浓缩。
一般结构特点与类型
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
结构如图所示,其分离室位于加热 室的下方。加热室项部有布膜器 (又称料液分布器),其作用是使 料液在加热管内均匀成膜并阻止二 次蒸汽上升。
工作过程 特点
第八章浓缩机械与设备
料液布膜器
这种蒸发器操作关键是使料液在加热管内均匀布膜。下图为几种常用 的布膜器。图中(1)的导流管是有螺旋形沟槽的圆柱体;(2)的导流 管下端锥体端面向内凹入,以免液体再向中央聚集;(3)是利用加热管 上端管口的齿缝来分流液体;(4)是靠管子上端的旋液器分流液体。
缺点:溶液反复循环,在设备中平均停留时间较长,
对热敏性物料不利。
第八章浓缩机械与设备
(三)外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
用途
这种蒸发器可用于对热敏性和风味成 分保留要求不高的产品浓缩,如用于喷雾 干燥前牛乳和蛋白水解液等的浓缩。
第八章浓缩机械与设备
一、蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主 (一)夹套式蒸发器
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