一种蒸发浓缩装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种蒸发浓缩装置及方法，属于蒸发浓缩领域。所述装置包括进料缓冲罐和依次相连的进料泵、冷凝水预热器、不凝气预热器、生蒸汽预热器、多级降膜蒸发器及刮板薄膜蒸发器；降膜蒸发器内设置多级蒸发过程，气相出口与第一分离器相连，不凝气出口与不凝气预热器相连，冷凝水出口与冷凝水罐相连；与第一分离器相连的蒸汽压缩机将二次蒸汽送回多级降膜蒸发器；降膜蒸发器的最后一级转料泵与刮板薄膜蒸发器相连，再分别与生蒸汽输送管道、第二分离器、收膏罐相连，收膏罐后再与出料泵、在线密度计、浓缩液出料支路相连。本发明专利技术采用初级浓缩和深度浓缩结合，缩短了物料停留时间，保证了浓缩品质；通过多级内循环，节能减耗，提高了生产效率。了生产效率。了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸发浓缩装置及方法


[0001]本专利技术属于蒸发浓缩工艺及设备领域，具体涉及一种蒸发浓缩装置及方法。

技术介绍

[0002]烟草工业、糖工业等行业涉及到提纯或浓缩工艺，一般采用蒸发浓缩(Mechanical Vapor Recompression，MVR)系统来完成。在蒸发浓缩过程中，随着物料浓度增加，沸点升高、粘度急剧增加，MVR系统的能耗也会急剧增加，同时浓缩效率下降。
[0003]现有技术中，为了调整MVR系统在工艺进行过程中的性能下降、运行稳定性差的问题，一般采用冷凝水预热、不凝气进入冷凝设备冷凝的方式，这样不仅浪费了MVR系统二次蒸汽的潜热，同时增加了二次蒸汽冷却水耗量和物料预热生蒸汽耗量，增加了系统运行能耗。另外，传统的降膜蒸发器多采用自循环，物料停留时间长，破坏了热敏性物料的有效成分，降低了浓缩液品质。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本专利技术旨在提供一种蒸发浓缩装置及方法，采用MVR多级降膜蒸发系统与刮板薄膜蒸发系统工艺结合，既能满足物料随浓度增加，沸点升高、粘度增加的连续生产工艺，又能采用低温蒸发同时缩短物料停留时间以提高浓缩液品质。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种蒸发浓缩装置，所述装置包括：
[0007]具有进料口的进料缓冲罐5；
[0008]所述进料缓冲罐5依次与进料泵18、冷凝水预热器6、不凝气预热器7、生蒸汽预热器8相连；所述冷凝水预热器6还具有与冷凝水泵28相连的冷凝水进口和与外界相通的冷凝水出口，所述冷凝水泵28与冷凝水罐9相连；所述不凝气预热器7还具有与多级降膜蒸发器1的不凝气出口相连的不凝气进口和与第一气液分离罐10相连的不凝气出口；所述生蒸汽预热器8还具与生蒸汽输送管道相通的生蒸汽进口和与外界相通的生蒸汽出口；
[0009]所述第一气液分离罐10的气相出口与不凝气冷却器12相连，液相出口与冷凝水罐9相连；
[0010]所述不凝气冷却器12的出口与所述第二气液分离罐11相连；
[0011]所述第二气液分离罐11的气相出口与水环式真空泵30相连，所述液相出口与冷凝水罐9相连；
[0012]所述多级降膜蒸发器1包括外壳、进料口、上挡板、上法兰31、换热管、下法兰32、下挡板、收集箱33及转料泵，上挡板将进料口与上法兰31之间分隔为至少两个区域，每个区域对应一个进料口，除第一进料口与生蒸汽预热器8的物料出口相连外，其余进料口均与各级转料泵出口相连；分隔的区域数量对应换热管组数、收集箱33区域及转料泵数量；上法兰31与下法兰32间构成换热区；下侧气相出口与第一分离器2相连，不凝气出口与不凝气预热器
7和不凝气冷却器12相连，冷凝水出口与冷凝水罐9相连；
[0013]所述第一分离器2的二次蒸汽出口依次与蒸汽压缩机16、多级降膜蒸发器1的换热区相连，液相出口与收集箱相连；
[0014]所述多级降膜蒸发器1下侧还设置有至少一个冷凝水出口，与冷凝水罐9相连，所述冷凝水出口低于蒸汽压缩机16与多级降膜蒸发器1的连接处；多级降膜蒸发器1的最后一级转料泵25与第一在线密度计41相连，再分为两个分支，其中一支与最后一级进料口相连，另一支依次与转料开关阀43、刮板薄膜蒸发器3相连；
[0015]所述刮板薄膜蒸发器3具有与所述生蒸汽输送管道相连的生蒸汽进口，且所述进口低于转料开关阀43支路与刮板薄膜蒸发器3连接处；所述刮板薄膜蒸发器2上侧的气相出口与第二分离器4相连，下侧连接收膏罐13后，再与第一出料泵26和/或第二出料泵27相连；第二分离器4的气相出口与不凝气冷却器12相连，液相出口再与刮板薄膜蒸发器3相连；
[0016]所述第一出料泵26和/或第二出料泵27依次与第二在线密度计42、浓缩液出料支路、刮板薄膜蒸发器3上侧相连，在所述浓缩液出料支路上设置有出料阀44，出料支路末端为浓缩液出料口。
[0017]作为本专利技术的一个优选实施例，所述蒸汽压缩机16与多级降膜蒸发器1相连的管道分支，还与生蒸汽输送管道相连，当二次蒸汽不足时，通过补充生蒸汽为降膜蒸发器提供足够热源。
[0018]作为本专利技术的一个优选实施例，所述多级降膜蒸发器1包括七级，分别包括：七个进料口、对应六个上挡板分隔的七个区域、七组换热管、六个下挡板及分为七个区域的收集箱33和七个转料泵；所述生蒸汽预热器8的物料出口与第一进料口相连，第一进料口对应第一上挡板分隔的上第一区域、第一组换热管51、第一下挡板分隔的下第一区域及收集箱第一区域61，收集箱第一区域的下出口与第一级转料泵19相连，第一级转料泵19的出口与第二进料口相连；第二进料口再对应第二上挡板分隔的上第二区域、第二组换热管52、第二下挡板分隔的下第二区域及收集箱第二区域62，收集箱第二区域的下出口与第二级转料泵20相连，第二级转料泵20的出口与第三进料口相连，并依次对应至第七级转料泵25。
[0019]作为本专利技术的一个优选实施例，所述蒸汽压缩机16与换热区相连的进口，位于的第一级换热管处。
[0020]作为本专利技术的一个优选实施例，收集箱第七区域67对应的第六下挡板增至预定高度且高于其余下挡板。
[0021]作为本专利技术的一个优选实施例，所述第一出料泵26和/或第二出料泵27采用螺杆出料泵。
[0022]作为本专利技术的一个优选实施例，所述刮板薄膜蒸发器3包括筒体、刮板组件和离心电机；所述刮板组件设置于筒体内，与离心电机相连；所述刮板组件包括刮板顶、刮片和下封头，所述筒体内壁和刮片间留有0.5
‑
1.5mm间隙，下封头采用锥体设计。
[0023]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种蒸发浓缩方法，所述蒸发浓缩方法包括：
[0024]原液物料喂入进料缓冲罐后，经进料泵依次送入冷凝水预热器、不凝气预热器、生蒸汽预热器；其中，冷凝水泵将冷凝水罐中的冷凝水泵送入冷凝水预热器与原液物料发生第一级热交换，热交换后的冷凝水排出装置之外；来自降膜蒸发器的水凝气在不凝气预热器与原液物料发生第二级热交换，热交换后的不凝气进入第一气液分离罐；来自生蒸汽输
送管道的生蒸汽进入生蒸汽预热器与原液物料发生第三级热交换，热交换后的生蒸汽排出装置之外；
[0025]不凝气进入第一气液分离罐后，进行气液分离；气相与来自多级降膜蒸发器的不凝气汇合后，再与第二分离器的气相支路汇合为一路，进入不凝气冷却器，气液分离后的液相排入冷凝水罐；不凝气冷却器对不凝气进行冷却后，送入第二气液分离器，在第二气液分离器中发生气液分离；其中，分离出的气相进入水环式真空泵，通过水环式真空泵抽气，控制第一分离器和第二分离器内的气相压力，并进一步控制系统的蒸发压力和温度；分离出的液相进入冷凝罐中；
[0026]原液物料经过三级预热后，依次进入多级降膜蒸发器的第一进料口、上挡板分隔出的上第一区域、第一组换热管，在上下法兰间的第一组换热管中与换热区的二次蒸汽进行热交换，热交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸发浓缩装置，其特征在于，所述装置包括：具有进料口的进料缓冲罐(5)；所述进料缓冲罐(5)依次与进料泵(18)、冷凝水预热器(6)、不凝气预热器(7)、生蒸汽预热器(8)相连；所述冷凝水预热器(6)具有与冷凝水泵(28)相连的冷凝水进口和与外界相通的冷凝水出口，所述冷凝水泵(28)与冷凝水罐(9)相连；所述不凝气预热器(7)具有与多级降膜蒸发器(1)的不凝气出口相连的不凝气进口和与第一气液分离罐(10)相连的不凝气出口；所述生蒸汽预热器(8)具有与生蒸汽输送管道相通的生蒸汽进口和与外界相通的生蒸汽出口；所述第一气液分离罐(10)的气相出口与不凝气冷却器(12)相连，液相出口与冷凝水罐(9)相连；所述不凝气冷却器(12)的出口与所述第二气液分离罐(11)相连；所述第二气液分离罐(11)的气相出口与水环式真空泵(30)相连，液相出口与冷凝水罐(9)相连；所述多级降膜蒸发器(1)包括外壳、进料口、上挡板、上法兰(31)、换热管、下法兰(32)、下挡板、收集箱(33)及转料泵，上挡板将进料口与上法兰(31)之间分隔为至少两个区域，每个区域对应一个进料口，除第一进料口与生蒸汽预热器(8)的物料出口相连外，其余进料口均与各级转料泵出口相连；分隔的区域数量对应换热管组数、收集箱(33)区域数及转料泵数量；上法兰(31)与下法兰(32)间构成换热区；下法兰(32)下侧的气相出口与第一分离器(2)相连；下法兰(32)上侧的冷凝水出口与冷凝水罐(9)相连；上下法兰间的两个不凝气出口分别与不凝气预热器(7)和不凝气冷却器(12)相连；所述第一分离器(2)的二次蒸汽出口依次与蒸汽压缩机(16)、多级降膜蒸发器(1)的换热区相连，液相出口与收集箱相连；所述多级降膜蒸发器(1)的最后一级转料泵(25)与第一在线密度计(41)相连，再分为两个分支，其中一支与最后一级进料口相连，另一支依次与转料开关阀(43)、刮板薄膜蒸发器(3)相连；所述刮板薄膜蒸发器(3)具有与生蒸汽输送管道相连的生蒸汽进口，且所述生蒸汽进口低于转料开关阀(43)支路与刮板薄膜蒸发器(3)连接处；刮板薄膜蒸发器(2)上侧的气相出口与第二分离器(4)相连，下侧与收膏罐(13)相连，再与第一出料泵(26)和/或第二出料泵(27)相连；第二分离器(4)的气相出口与不凝气冷却器(12)相连，液相出口再与刮板薄膜蒸发器(3)相连；所述第一出料泵(26)和/或第二出料泵(27)与第二在线密度计(42)相连后，再分为两个分支，其中一支与浓缩液出料支路相连，另一支再与刮板薄膜蒸发器(3)上侧相连；所述浓缩液出料支路上设置有出料阀(44)，出料支路末端为浓缩液出料口。2.根据权利要求1所述的蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸汽压缩机(16)与多级降膜蒸发器(1)相连的管道分支，还与生蒸汽输送管道相连，当二次蒸汽不足时，通过补充生蒸汽为降膜蒸发器提供足够热源。3.根据权利要求1所述的蒸发浓缩装置，其特征在于，所述多级降膜蒸发器(1)包括七级，分别包括：七个进料口、对应六个上挡板分隔的七个区域、七组换热管、六个下挡板及分为七个区域的收集箱(33)和七个转料泵；所述生蒸汽预热器(8)的物料出口与第一进料口相连，第一进料口对应第一上挡板分隔的上第一区域、第一组换热管(51)、第一下挡板分隔
的下第一区域及收集箱第一区域(61)，收集箱第一区域的下出口与第一级转料泵(19)相连，第一级转料泵(19)的出口与第二进料口相连；第二进料口再对应第二上挡板分隔的上第二区域、第二组换热管(52)、第二下挡板分隔的下第二区域及收集箱第二区域(62)，收集箱第二区域的下出口与第二级转料泵(20)相连，第二级转料泵(20)的出口与第三进料口相连，并依次对应至第七级转料泵(25)。4.根据权利要求3所述的蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸汽压缩机(16)与换热区相连的进口，位于的第一级换热管处。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋荣，李娜，齐鹏凯，张兰，曹调霞，冯彩云，周茜，孙海玲，
申请(专利权)人：河北乐恒节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：