生物制药工程原理与设备生物制药工程原理与设备10.1中央循环蒸发器.ppt

项目一 循环式蒸发器 中央循环蒸器 任务二 蒸发：发生在液体表面的汽化，是物质从液相转变为气 相的一种方式 液体上方所受的压力越高沸点越高，压力越低沸点越低。可采取抽真空的方法降低沸点，提高蒸发速度。 一、蒸发浓缩基本知识 蒸发 循环蒸发 将料液进行多次蒸发才达到浓缩指标。 单程蒸发 料液只经过一次蒸发就达到指标。 蒸发 常压蒸发 将料液在常压下进行蒸发的过程。 真空蒸发 将料液在真空下进行蒸发的过程。 蒸发方式 循环 蒸发器 自然循环蒸发器 料液受热后产生密度差引起。 强制循环蒸发器 外在动力推动引起。 二、循环式蒸发器 中央循环管式蒸发器由加热室和汽液分离室组成。在分离室顶部安装有除沫器，蒸发器的下底采用封头密封，封头上设计有浓缩液出口和冷凝液出口 在加热室内 直径较小的列管叫加热管，直径大 的称中央循环管，又叫降液管。降液管既是 循环流动的回流通道，又是原料液进入 加热室的进口管道。 1.中央循环蒸发器 蒸发时，原料液从中央循环管下降到蒸发器底部，再从底部往上进入加热管。加热蒸汽从上方进入加热室的壳程，对管程中的原料液加热。原料液进入加热管后即被迅速汽化，产生的饱和蒸汽夹带泡沫和部分液体升入分离室，液体经降液管回流到加热室，泡沫被除沫器粉碎后除去，蒸汽则继续上升进入冷凝器与冷水混合而成冷凝液。浓缩液从底部放出。 循环动力 由于中央循环管直径大，液体受热不均匀，因而密度大；加热管直径小温度高，其中的料液受热汽化后密度减小，与中央循环管中的料液形成密度差，在重力作用下产生循环流动，循环速度一般 。 加热管束直径小，表面积大，所以这种蒸发器的传热面积可达几百平方米，传热系数可达 。 性能和应用 2.悬框式循环蒸发器 悬框式蒸发器是在中央循环管式蒸发器结构基础上发展起来的，其加热室是一个管式换热器，安放在蒸发器的下部，需要清洗时可提到蒸发器外面进行。 运行过程 蒸发时，加热蒸汽经中央循环管进入壳程，释放热量后从冷凝液出口流出，原料液从加热室上方进入，沿环隙向下流动。由于存在密度差的影响，下降到底部的料液沿加热管束上升，被加热后蒸发成饱和蒸汽。上升的汽液经除沫器除沫后进入分离室，液体沉降流回到蒸发器底部，再次进入加热管束受热蒸发。浓缩液集中贮存在加热室底部，当浓度符合要求后即可停止蒸发，从浓缩液出口放出。 由于环隙截面积大，在本蒸 发器中，料液循环速度可达 3、强制循环蒸发器 中药提取液的粘度较大，自然循环蒸发速率不高，甚至难以进行，必须施加外力推动料液循环才能提高蒸发速率。 在外加热蒸发器的循环管与加热室之间安装一台循环泵，将浓缩液出口设置在分离室底部，如此就构成了强制循环蒸发器。强制循环蒸发器其他结构与外加热蒸发器相同。 结构 料液蒸发过程与外加热循环蒸发器相同，浓缩液回流过程主要靠循环泵推动，通过循环泵输送实现料液循环。由于有动力输送，强制循环蒸发器中浓缩液的循环速度大，一般为 ～ ，生产中根据料液性质，可将循环速率调节在适宜的范围。 强制循环蒸发器广泛用于粘度大，易结晶、易结垢料液的蒸发。课强制循环蒸发器传热面积大，能量消耗大，每平方米加热面积消耗的功率约 。 性能和应用 项目一 循环式蒸发器