浓缩设备的分类
1.按压力分
常压浓缩设备:蒸发面为常压;溶剂气化后直接排入大气。特点:设备结构简单、投资省、维修方便,但蒸发速率低,能量损耗大,易破坏物料中营养成分。
真空浓缩设备:蒸发面上气化后处于负压状态,特点是优点:加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以增大;可利用压强较低的蒸汽作为加热介质;使浓缩设备的热损失减少。缺点:增加附属设备及动力,成本高;热量消耗大。
电加热夹层锅
2.按蒸汽利用的次数分
双效浓缩设备:二次利用;
多效浓缩设备:三次或三次以上利用;
带有热泵的浓缩设备:热泵再次加热利用。
3.按料液的流程分
单程式、循环式(自然循环和强制循环)。
4.按料液分布状态分
薄膜式:分散成薄膜状,蒸发面大,蒸发快。它分为升膜式、降膜式、升降膜式、片式、刮板式和离心式薄膜蒸发器。
非膜式:大蒸发面。它按料液管路中流动,管路又分为盘管式浓缩器、循环管式浓缩器
名词解释
1.平衡浓缩:是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。
2.非平衡浓缩:利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程,即两相用半透膜隔开,因此,分离不是靠两相的直接接触,故称非平衡浓缩。
3.蒸发:将稀溶液加热沸腾,使溶剂汽化而将溶液浓缩的过程。
4.蒸发过程的完成有两个必要条件:
(1)热能的供应:它包括维持沸腾的温度、补充因溶剂汽化所带走的热量、设备消耗的热量等;
(2)溶剂蒸汽的排除;
5.浓缩目的:
(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。
那么蒸发器在工业上适应哪些场合呢?
1.浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理制取固体产品,例如食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。
2.浓缩溶液和回收溶剂,例如**磷农药苯溶液的浓缩脱苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等。
3.为了获取纯净的溶剂,例如海水淡化等。
几种蒸发器的比较
多效蒸发(MEE)技术成熟,可处理废水范围广,所需生蒸气量大,效数的多少要综合考虑设备投资。机械蒸汽再压缩蒸发(MVR)与多效蒸发(MEE)相比,MVR能较大程度地利用二次蒸汽,节能效果显著,占地面积小。
MVR在**启动时需要蒸汽供给,正常运行后不需另行供给蒸汽。但MVR对蒸汽压缩机的要求很高,基本采用进口压缩机,价格高昂。
MEE主要消耗的是蒸气,而MVR则是以电代汽。降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发与MVR技术在利用二次蒸汽节能和对蒸汽压缩机的高要求方面是一致的。降膜蒸发器靠重力作用成膜,能蒸发粘度较大的物料,且受热时间短,蒸发效率较高,适于热敏性强、浓度较大、不易结垢的料液。
采用“晶种法”可以解决换热管结垢问题,另外采用蒸汽走管内、浓水在管外的方式应该更易于清理。