降膜浓缩

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第七章浓缩设备第一节概述一、真空浓缩的优缺点及分类真空浓缩设备是食品工厂生产过程主要设备之一。

它利用真空蒸发或机械分离等方法来达到，目前多采用真空蒸发，它具有许多优点：(1)加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以增大。

(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，减少体积及重量，便于运输及贮存。

(4)由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损失；(5)对料液起加热杀菌作用，有利于食品保藏．但也存在一些不足之处：(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，所以热消耗量大。

分类——真空浓缩设备的型式很多，一般可按下列方法分类：(一)按加热蒸汽被利用次数分 1.单效浓缩装置；2.多效浓缩装置；3.带热泵的浓缩装置。

食品工厂的多效浓缩装置，一般采用双效、三效，有时还带有热泵装置。

效数增多，有利于节约热能，但设备投资费用增加，所以效数的确定，必须全面分析，细致考虑。

(二)根据料液的流程来分 1.循环式：有自然循环式与强制循环式之分；2.单程式。

(三)根据加热器结构型式来分 1.盘管式浓缩器；2.中央循环管式浓缩器；3.升膜式浓缩器；4.降膜式浓缩器；5.片式浓缩器；6.刮板式浓缩器；7.外加热式浓缩器……等。

二、选择与要求选择浓缩设备时，必须考虑溶液是否具有下列几种性质：(一) 结垢性。

加热面生成垢层会增加热阻，降低传热系数，严重时使设备生产能力下降，甚至停产。

垢层常用化学或机械方法剥除，对垢层要定期清洗。

对容易生成垢层的料液，最好选取流速较大的强制循环型或升膜式设备。

（二）结晶性。

晶粒析出沉积传热面上，影响传热效果，严重的会堵塞加热管。

对于这类料液，宜采用夹套带搅拌的浓缩器或强制循环浓缩器。

（三）粘滞性。

随浓度增加，粘度也随着增加，使流速降低，传热系数随之减少，生产能力下降。

故对粘度较高的料液，不宜选用自然循环型，可选强制循环型、刮板式或降膜浓缩器等。

降膜蒸发浓缩
降膜蒸发浓缩是一种常用的分离和浓缩技术，其原理是利用温度差和质量传递的差异，将溶液中的水分分离出来。

该技术广泛应用于化工、制药、食品等领域。

在降膜蒸发浓缩过程中，溶液被均匀地喷洒在热交换器内壁上形成一层薄膜，然后在低压下加热使水分汽化，最后将水汽冷凝成液体收集。

这种技术的特点是换热效率高、运行成本低、清洗方便、使用周期长、技术成熟等。

此外，MVR降膜蒸发浓缩系统还具有以下特点：
1. 清洁能源：使用工业电源，没有CO2和SO2的排放。

2. 降膜循环蒸发技术：采用两级降膜循环蒸发器，具有换热效率高、运行成本低、清洗方便、使用周期长、技术成熟等优点。

3. 预热系统：将蒸发产生的二次蒸汽全部回收利用，运行成本仅为多效蒸发器运行成本的5%～40%。

4. 自控精度高：采用工控机和PLC控制系统以及变频技术，实现实时高度自动化精密控制。

5. 独立真空系统：生产中的不凝气体经真空泵抽出系统外，同时通过真空泵的工作维持蒸发系统的真空度。

6. 独立油泵：设备采用独立的油泵，提供稳定的油压。

7. 独立机封水系统：车间自主改造加装了机封水箱和循环泵，提供整个MVR系统所需的机封水，充分保证了系统的稳定运行。

降膜蒸发器的工作原理
降膜蒸发器是一种常用的传热设备，用于液体蒸发和浓缩过程。

其工作原理如下：
1. 驱动力提供：降膜蒸发器通过提供热量或降低压力来产生蒸发的驱动力。

热能通常是通过加热介质（如蒸汽或电加热器）向换热管传递的。

2. 液体入口：液体进入降膜蒸发器并通过分配装置均匀分布在换热管的壁面上。

通常，液体是从设备的顶部注入，经过分配器均匀分布。

3. 形成薄膜：液体在管壁上形成一个薄膜，并沿着管壁向下流动。

这个薄膜的形成是通过液体在壁面的湿润性和重力作用的结合实现的。

4. 蒸发过程：薄膜在向下流动的同时，受加热介质的热量作用下逐渐蒸发。

蒸发会使液体中的挥发性成分转化为蒸汽。

5. 汽液分离：在蒸发的过程中，由于物质的挥发差异，蒸汽和残余液体会在管壁上形成边界层。

边界层会帮助汽液分离，使蒸汽从顶部的出口流出，而残余液体继续向下流动。

6. 液体收集：残余液体在底部被收集转出。

一般情况下，具有高浓度的液体会从底部排出，而较清洁的液体则会再次被输送进入系统中。

通过上述过程，降膜蒸发器实现了将液体中的挥发性成分分离出来，达到蒸发和浓缩液体的目的。

降膜蒸发器在化工、环保、食品等行业具有广泛应用。

四效降膜浓缩蒸发器设备工艺原理1. 蒸发器工艺简介蒸发器是一种将液体转化为气态或固态的过程。

在工业过程中，蒸发器被广泛应用于浓缩液体、分离有机物和水的混合物以及制备高纯度化学品等方面。

在蒸发工艺中，常用的设备包括：单效蒸发器、双效蒸发器、三效蒸发器和四效蒸发器等。

本文将重点介绍四效降膜浓缩蒸发器设备的工艺原理。

2. 四效降膜浓缩蒸发器设备介绍四效降膜浓缩蒸发器是一种能够进行高效浓缩和分离液体的设备。

它是在多效蒸发器的基础上进一步改进而成的。

相比于多效蒸发器，四效降膜浓缩蒸发器具有以下优点：•能耗低：在相同的工艺条件下，它的能耗比多效蒸发器低20-30%。

•占地面积小：它在同样处理量情况下占地面积比多效蒸发器小40-50%。

•处理能力强：它的处理能力是多效蒸发器的2倍以上。

四效降膜浓缩蒸发器由多组强制循环的蒸发器和一组冷凝器构成。

在设备中，热源通过蒸发器传递给被处理的液体，使得液体逐渐浓缩。

随着浓缩，液体会形成膜状流动并在下部被收集。

浓缩后的蒸汽被导入到冷凝器中进行冷凝，以返还部分能量。

3. 工艺原理分析四效降膜浓缩蒸发器的工艺原理可以分为以下几个步骤：3.1 预热在进入蒸发器之前，被处理的液体需要先进行预热。

预热的温度通常为80-100℃。

预热具有以下作用：•提高进入蒸发器中的液体的温度，符合浓缩的要求。

•降低了液体的粘度，使得液体易于形成膜状流动。

3.2 减压蒸发在蒸发器中，液体将在减压的条件下进行蒸发。

减压的目的是：•降低液体的沸点，使得液体易于蒸发。

•降低蒸发时的能耗。

由于四效降膜浓缩蒸发器中每个蒸发器的减压程度不同，液体的沸点也不相同。

因此，不同的蒸发器中液体的浓度也不同。

液体进入每个蒸发器后的浓度会逐渐增加。

3.3 浓缩在每个蒸发器中，液体将逐渐浓缩。

液体浓缩的过程是由固体颗粒和水共同组成的膜状物沿着蒸发器壁面流动，直到达到了收集液体的器皿中。

3.4 冷凝在蒸发器的最后一个阶段，浓缩后的蒸汽将进入冷凝器中进行冷凝。

降膜刮板浓缩操作规程降膜刮板浓缩是一种常见的分离和浓缩技术，主要应用于化工、食品、医药等工业中。

下面是降膜刮板浓缩操作规程的一般步骤和注意事项。

一、操作步骤：1. 准备工作：- 根据工艺要求，准备好降膜刮板浓缩设备，包括：刮板浓缩器、加热装置、冷却装置、控制系统等；- 检查设备和管路是否正常，确保无泄漏和故障；- 根据需要，准备好浓缩物料和所需的辅助材料。

2. 运行设备：- 将浓缩物料通过进料系统引入刮板浓缩器，确保进料口顺畅；- 打开加热装置，通过提供热源使刮板浓缩器内的液体达到设定的温度；- 同时，打开冷却装置，通过冷却介质将刮板浓缩器内的液体冷却；- 调节加热和冷却系统，维持刮板浓缩器内的温度和冷却介质的流量。

3. 进行操作：- 开始操作后，密切关注设备和参数的变化，确保操作正常进行；- 根据浓缩物料的性质和工艺要求，调节刮板浓缩器的倾斜角度和刮板间距，以控制浓缩速度；- 随着浓缩过程的进行，浓缩物料会从刮板浓缩器的下部流出，收集到收集器中，所收集的溶液可以根据需要进行后续处理或回收利用；- 在操作过程中，密切关注浓缩液的浓度变化和质量指标，确保达到预期的浓缩效果；- 如果需要对浓缩物料进行再浓缩或提纯，可以进行相应的操作，如再次引入降膜刮板浓缩器或其他浓缩设备。

4. 停机与清洗：- 操作结束后，关闭加热和冷却系统，停止进料；- 根据操作要求，进行降膜刮板浓缩设备的清洗和维护；- 清洗时，要确保刮板浓缩器内没有残留物，避免对下一次操作造成影响；- 检查设备和管路是否完好，有无需要修理或更换的部件。

二、操作注意事项：1. 操作人员必须熟悉降膜刮板浓缩设备的结构和工作原理，严格按照操作规程进行操作；2. 在操作前，要检查设备和管路的完好性，确保安全和正常运行；3. 进料系统应保持畅通，避免堵塞和倒流；4. 加热和冷却系统应根据浓缩物料的性质和工艺要求进行调节，确保温度和冷却介质的恰当；5. 在操作过程中，要及时调整刮板浓缩器的倾斜角度和刮板间距，以控制浓缩速度；6. 注意观察浓缩液的浓度变化和质量指标，根据需要进行进一步的操作或调整；7. 停机后，要及时清洗设备和管路，确保无残留物；8. 在操作过程中，要严禁将手或其他物体伸入刮板浓缩器内部，以免发生意外伤害；9. 操作人员必须穿戴好个人防护装备，注意安全。