第8章蒸发浓缩设备.ppt

第八章 食品浓缩机械与设备;本章主要内容;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;;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;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;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; （五）液膜式蒸发浓缩设备;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;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;进口：蒸汽进口、料液进口 出口：浓缩液出口、二次蒸汽出口、冷凝水出口;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，料液易粘壁，不适用于粘度大的物料。;料液由料液进口进入蒸发器管内，在管内底部与蒸汽首先进行对流传递热量（管外蒸汽热量传递给管内料液），当料液获得一定热量达到沸腾状态，进入管中间部开始产生蒸汽泡，使料液产生上升力，由于料液热量的连续获得，产生二次蒸汽，膨胀的二次蒸汽产生强的上升力，料液呈薄膜状在管内上行，;到管顶部呈喷雾状，以较高速度进入汽液分离器，二次蒸汽从分离器顶部排出，浓缩液达到浓度要求从分离器底部排出，未达到浓度要求再次由下导管送到底部再次加热蒸发。;1）操作时，应严格控制进料量，防止管壁结焦现象发生； 2）料液一般先预热到沸点状态进入加热器体，以增加液膜比例，提高沸腾和传热系数； 3）各管路密封性能要好，连接可靠； 4）定期对密封垫进行更换和检查。;;导流管 筛板或喷嘴 旋液喷头;a、筛孔板式b、喷雾型c、锯齿形导流管d、螺旋沟槽导流管e、典型导流管　　f、筛孔板与导流管　　结合g、旋液型;5、升降膜式蒸发器;　　特点：;6、板式蒸发器;板式蒸发器的传热组合;加热板间蒸汽与物料之流程;进料管道：蒸汽进口、料液进口； 附件：密封