第八章 蒸发浓缩设备.pptVIP

第八章 食品浓缩机械与设备 本章主要内容 真空浓缩设备的分类和选择 单效真空浓缩设备(中央循环管式浓缩锅) 膜式蒸发浓缩设备(升膜式蒸发器、板式蒸发器) 真空浓缩装置的辅助设备 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。 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。 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； 1、按压力分： 常压浓缩设备：蒸发面为常压； 真空浓缩设备：蒸发面上气化后处于负压状态，其特点见教材P175。 2、按蒸汽利用的次数分： 单效浓缩设备：一次利用 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、中央循环管式浓缩器 第一节 真空浓缩设备 1、物料自身的特性 热敏性：番茄酱等 后果：失活，色泽和风味改变，产品质量降低。 措施：低温短时，各种薄膜式或真空度较高的蒸发浓缩器 结垢性： 后果：积垢　　热阻　　　蒸发效能　　　停产 措施：高速流防止积垢生成，采用流速大的升膜式 或强制循环的蒸发设备，或电磁防垢、化学防垢，易于清洗。 发泡性：浓缩液中产生大量气泡 后果：溶液损失、产品损耗；污染其它设备，停产。 措施：增加流速，高速流冲破泡沫。降低二次蒸汽流速，防跑泡现象或设法分离回收泡沫，消除发泡。 管内流速很大的升膜式或强制循环、长管薄膜式结晶性：晶体析出；是否需要搅拌装置或强制循环 结晶性 后果：浓度增加时　　晶粒析出　　传热 措施：夹套带搅拌浓缩器或强制循环 粘滞性： 后果：浓度增大　 粘度增大 　 流速　 传热 措施：选用强制循环，刮板式或降膜式 腐蚀性 措施：不锈钢、石墨加热管或耐酸搪瓷夹层蒸发器 2、满足工艺要求：如浓缩比，浓缩比的收缩率，能否保持溶液特性； 3、传热效果好，传热系数高，热利用率高； 4、结构合理紧凑，操作清洗更换方便，且安全可靠 5、尽可能小的功率消耗，如搅拌动力或真空动力消耗等 6、合理选择材质和制造维修方便； 7、符合食品卫生法要求； 8、有一定的安全防护措施； 二、单效真空浓缩设备 （一）特点 1、真空下蒸发浓缩，配有抽真空装置； 2、蒸汽一次利用，热能利用率高，但是二次蒸汽未充分利用； 3、结构简单，操作方便，传热系数高，操作控制容易； 4、传热面积小（管道），生产能力低，料液循环差，盘管表面易结垢。 5、清洗困难。 （二）应用 果酱、果汁和炼乳等生产中。 （三）中央循环管式浓缩锅 基本结构 1）锅体：锅底、加热室—蒸汽容纳空间 2）加热器体：中央循环管(截面积为总面积的40%－100%）和上下管板及加热管束（直径25mm－75mm) 液料在管内流动而加热蒸汽在管束之间流动。 3）管道（口）：真空系统、料液进出口、不凝气出口、冷凝水出口、二次蒸汽出口 4）蒸发室：料液液面上部圆筒空间—汽液分离，防止料液被二次蒸汽带走 5）附件：人孔、仪表、取样口及视镜等。 单效真空浓缩锅 （四）使用注意事项 1、一般开始操作时，先通入加热蒸汽于锅内赶走空气，后开启抽真空系统，造成锅内真空； 2、待加热器体内充满液体后，再开蒸汽阀门； 3、取样检验，达到所需浓度时，解除真空即可出料； 4、加热蒸汽压力应视不同物料选择，不宜太高，否则易发生焦管现象。 （五）液膜式蒸发浓缩设备 1、特点 料液在管壁或器壁上分散成液膜的形式流动（上升、下降或上升与下降组合），从而使蒸发面积增加，提高浓缩效率。 1）按液膜形成方式分：自然循环式蒸发器和强制循环式蒸发器； 2）按液膜运动方向分：升膜式蒸发器、降膜式蒸发器和升降膜式蒸发器。 3、升膜式蒸发器 与中央循环管式浓缩锅的区别： 中央循环管式浓缩锅的料液是依靠传热产生的重度差排浓缩液，液面上的二次蒸汽靠负压排出。而升膜式蒸发器是依靠膨胀的二次蒸汽产生向上的升力，二次蒸汽浓缩液进入分离器。 加热管（蒸发器）：直径为30mm-50mm的管子，长径比为100－150 汽液分离器： 　碰撞型 　离心型 　过滤型 A、一般为单流型，即料液经一次浓缩基本达到成品浓度而排出； B、管内静液面低，由静压头产生的沸点升高很小； C、蒸发时间短，几秒至十余秒，适用于热敏性物料； D、高速二次蒸汽破沫性能好，适用于易起泡沫的物料； E、二次蒸汽螺旋上升，