一种用于提取的单效外循环蒸发器制造技术

本发明专利技术公开一种用于提取的单效外循环蒸发器，其包括：加热器、气液分离器、冷凝冷却器、储能物质、储能物质汽化温度降低部件和液化温度提升部件。储能物质循环流动，吸收溶剂蒸汽的汽化热并用于加热待蒸发溶液，实现溶剂蒸汽汽化热完全回收再利用，蒸发能耗极大地降低，同时避免了工业废热排放。同时避免了工业废热排放。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提取的单效外循环蒸发器


[0001]本专利技术公开的单效外循环蒸发器用于化工、制药、生物技术、食品等领域的提取工艺，具体是一种用于提取的单效外循环蒸发器。
[0002]
技术介绍

[0003]在提取工艺中，通常需要加热溶液使溶剂汽化，由于液体的汽化过程会吸收大量的汽化热，所以能耗很高。传统提取工艺中，溶剂蒸发后被直接排放到大气中，或在冷凝塔中被液化，冷凝塔中的水吸收其释放的汽化热后排出。无论哪种方式，溶剂受热蒸发时吸收的热量被直接排放到了大自然中，并没有被利用于后续溶剂的受热蒸发。因此传统的提取工艺要消耗大量能量用于溶剂蒸发，并且向环境排放大量工业废热。
[0004]因此，本领域技术人员提供了一种用于提取的单效外循环蒸发器，利用储能物质吸收溶剂蒸汽的汽化热并用于加热待蒸发溶液，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于提取的单效外循环蒸发器，其包括：加热器，气液分离器，冷凝冷却器、储能物质、储能物质汽化温度降低部件和储能物质液化温度提升部件，加热器，用于高温气态储能物质与待提取溶液进行热交换，储能物质降温液化并且释放热量，溶液吸热，溶剂汽化；冷凝冷却器，用于蒸发后的溶剂气体与低温液态储能物质进行热交换，溶剂气体降温液化并释放热量，储能物质吸热并且汽化；气液分离器，用于溶剂气体和溶液的分离；储能物质汽化温度降低部件，位于所述加热器和冷凝冷却器中间，将加热器流出的液态储能物质的汽化温度降低到低于溶剂蒸汽的温度，使储能物质流入冷凝冷却器后汽化吸热，储存溶剂蒸汽释放的热量；储能物质液化温度提升部件，位于所述冷凝冷却器和加热器中间，将冷凝冷却器流出的气态储能物质的液化温度提升到高于待蒸发溶液的温度，使储能物质流入加热器后液化放热，用于加热待蒸发溶液；溶剂蒸汽在冷凝冷却器液化，其释放出的汽化热被储能物质吸收储存。储能物质流经液化温度提升部件后在加热器中液化，将其储存的能量用于加热待蒸发溶液。液化的储能物质流经汽化温度降低部件后在冷凝冷却器中汽化，回收溶剂蒸汽的汽化热，完成一个循环。
[0006]进一步，作为优选，所述加热器的构造为换热器，其顶部侧端设有喷射管与气液分离器连通，储能物质液化放热，待提取溶液吸收储能物质释放的热量后溶剂蒸发，夹带部分溶液沿喷射管流入气液分离器，所述加热器底部设有提取液出液口。
[0007]进一步，作为优选，所述气液分离器侧端设有喷射管与所述加热器顶部连通，且所述气液分离器顶部设有气体导管与所述冷凝冷却器连通，所述气液分离器底部设有回液管与所述加热器底部连通；溶剂蒸汽夹带部分溶液由导管进入气液分离器后，溶剂蒸汽向上流动由气体导管进入冷凝冷却器，溶液向下流动由回液管回流至加热器，形成受热溶液外循环。
[0008]进一步，作为优选，所述冷凝冷却器的构造为换热器，其顶部侧端设有气体导管与气液分离器连通，底部设有真空出液系统,侧端设有连通抽真空设备的导管；溶剂蒸汽放热液化后由真空出液系统(31)排出，其释放的汽化热被储能物质吸收。
[0009]进一步，作为优选，所述储能物质可根据提取温度选用碳氢化合物如烷类、烯类等，卤代烃如四氯乙烷、二氟一氯甲烷等以及某些无机物如水、二氧化碳、氨等中的一种。
[0010]进一步，作为优选，所述储能物质液化温度提升部件可根据提取温度和所用储能物质的特性选择蒸汽压缩机、喷射器、吸附/解析床、吸收/再生器等的一种，将冷凝冷却器流出的储能物质的液化温度提升至高于待提取溶液的温度，使其在加热器中液化放热，将其储存的能量用于加热溶液。
[0011]进一步，作为优选，所述储能物质汽化温度降低部件可根据提取温度和所用储能物质的特性选择毛细管、节流阀、膨胀机等的一种，将加热器流出的储能物质的汽化温度降低至低于溶剂蒸汽的温度，使其在冷凝冷却器中吸热汽化，回收溶剂蒸汽释放的汽化热。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：现有的较成熟的回收利用溶剂蒸汽汽化热的提取设备为多效蒸发器，其原理是逐效降低真空度，因此溶液蒸发温度逐效降低，前效产生的溶剂蒸汽可用于在下一效中加热溶液。由于蒸发温度逐效降低，为了后效蒸发的顺利进行，首效蒸发温度要高，因此多效蒸发器一般仅用于高温提取，不能用于低温提取。而且多效蒸发器的末效蒸汽无法回收其汽化热，只能直接排放或通过冷凝塔吸收排放，因此不能完全回收溶剂汽化热。本专利技术公开的单效外循环蒸发器利用储能物质对溶剂蒸汽的汽化热进行储存传递，可以对蒸发过程中的所有溶剂蒸汽汽化热进行完全回收再利用。本设备通过调节系统真空度及储能物质的合理选取，可以用于任何温度下的提取工艺。本设备仅需单效就可以达到上述目的，节省场地空间、设备制造成本及后续清理维修费用。
[0013]附图说明
[0014]图1为本专利技术的结构示意图。
[0015]图中：1、加热器；2、气液分离器；3、冷凝冷却器；4、储能物质液化温度降低部件；5、储能物质汽化温度提升部件；11、喷射管；21、气体导管；22、回液管；31、真空出液系统；32、抽真空系统连接导管。
具体实施方式
[0016]请参阅图1，本专利技术实施例中，一种用于提取的单效外循环蒸发器，其包括：加热器1，气液分离器2，冷凝冷却器3、储能物质、储能物质汽化温度降低部件4和储能物质液化温
度提升部件5，加热器1，用于高温气态储能物质与待提取溶液进行热交换，储能物质降温液化并且释放热量，溶液吸热，溶剂汽化，加热器1中的溶剂可以是任何满足提取需求的有机溶剂（如乙醇、乙酸乙酯、丙酮等）或无机溶剂（如水、液氨、液态二氧化碳等）；气液分离器2，用于溶剂气体和溶液的分离。溶剂气体沿顶部导管进入冷凝冷却器3。溶剂液体沿底部导管回流至加热器1，形成外循环，避免了部分溶液在加热器1内反复加热，破坏溶质分子性质，有利于热敏性物料的提取；冷凝冷却器3，用于蒸发后的溶剂气体与低温液态储能物质进行热交换，溶剂气体降温液化并释放热量，储能物质吸热并且汽化；储能物质汽化温度降低部件4，位于所述加热器1和冷凝冷却器3中间，将加热器1流出的液态储能物质的汽化温度降低到低于溶剂蒸汽的温度，使储能物质流入冷凝冷却器3后汽化吸热，储存溶剂蒸汽释放的热量；储能物质液化温度提升部件5，位于所述冷凝冷却器3和加热器1中间，用于将冷凝冷却器3流出的气态储能物质的液化温度提升到高于待蒸发溶液的温度，使储能物质流入加热器1后液化放热，用于加热待蒸发溶液；溶剂蒸汽在冷凝冷却器3液化，其释放出的汽化热被储能物质吸收储存。储能物质流经液化温度提升部件后在加热器1中液化，将其储存的能量用于加热待蒸发溶液。液化的储能物质流经汽化温度降低部件后在冷凝冷却器3中汽化，回收溶剂蒸汽的汽化热，完成一个循环。
[0017]本实施例中，所述加热器1的构造为换热器，其顶部侧端设有喷射管与气液分离器2连通，储能物质液化放热，待提取溶液吸收储能物质释放的热量后溶剂蒸发，夹带部分溶液沿喷射管流入气液分离器2，所述加热器1底部设有提取液出液口。
[0018]本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提取的单效外循环蒸发器，其包括：加热器（1），气液分离器（2），冷凝冷却器（3）、储能物质、储能物质汽化温度降低部件（4）和储能物质液化温度提升部件（5），其特征在于：加热器（1），用于高温气态储能物质与待提取溶液进行热交换，储能物质降温液化并且释放热量，溶液吸热，溶剂汽化；冷凝冷却器（2），用于蒸发后的溶剂气体与低温液态储能物质进行热交换，溶剂气体降温液化并释放热量，储能物质吸热并且汽化；气液分离器（3），用于溶剂气体和溶液的分离；储能物质汽化温度降低部件（4），位于所述加热器和冷凝冷却器中间，将加热器流出的液态储能物质的汽化温度降低到低于溶剂蒸汽的温度，使储能物质流入冷凝冷却器后汽化吸热，储存溶剂蒸汽释放的热量；储能物质液化温度提升部件（5），位于所述冷凝冷却器和加热器中间，将冷凝冷却器流出的气态储能物质的液化温度提升到高于待蒸发溶液的温度，使储能物质流入加热器后液化放热，用于加热待蒸发溶液；溶剂蒸汽在冷凝冷却器（3）液化，其释放出的汽化热被储能物质吸收储存。2.储能物质流经液化温度提升部件（5）后在加热器（1）中液化，将其储存的能量用于加热待蒸发溶液。3.液化的储能物质流经汽化温度降低部件（4）后在冷凝冷却器（3）中汽化，回收溶剂蒸汽的汽化热，完成一个循环。4.根据权利要求1所述的一种用于提取的单效外循环蒸发器，其特征在于：所述加热器（1）的构造为换热器，其顶部侧端设有喷射管（11）与气液分离器（2）连通，储能物质液化放热，待提取溶液吸收储能物质释放的热量后溶剂蒸发，夹带部分溶液沿加热器顶部侧端喷射管（11）流入气液分离器（2），所述加热器（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马旭均，
申请(专利权)人：马旭均，
类型：发明
国别省市：