生物工程设备：第九章 蒸发与结晶设备.ppt

降膜式蒸发器3.升降膜式蒸发器结构：主要由升膜蒸发器、降膜蒸发器、分离器及高位计量罐、预热器等组成。应用：可用于多泡沫性料液的浓缩。升降膜式蒸发器结构1-升膜管，2-降膜管，3-冷凝水出口；4-料液进口；5－加热蒸汽进口6-二次蒸汽出口7-浓缩液出口升降膜式蒸发器工作原理物料先进入升膜加热管，沸腾蒸发后，汽液混合物上升至顶部，然后转入另一半加热管，再进行降膜蒸发。浓缩液从下部进入汽液分离器，分离后，二次蒸汽从分离器上部排入冷凝器，浓缩液从分离器下部出料。升降膜蒸发器的特点符合物料的要求。经升膜蒸发后进入降膜蒸发，有利于降膜的液体均匀分布，同时也加速物料的湍流和搅动，以进一步提高降膜蒸发的传热系数。用升膜来控制降膜的进料分配，有利于操作控制。将两个浓缩过程串联，可以提高产品的浓缩比，降低设备高度刮板式蒸发器是通过旋转的刮板使液料形成液膜的蒸发设备。由转动轴、物料分配盘、刮板、轴承、蒸发室和夹套加热室等部分构成。刮板式蒸发器1.转动轴2.进料口3.加热蒸汽管4.排料口5.冷凝水排出口6.刮板7.物料分配盘8.除沫器9.二次蒸汽排除管离心刮板式蒸发器结构刮板式蒸发器工作原理液料从进料管以稳定的流量进入随轴旋转的分配盘中，在离心力的作用下，通过盘壁小孔被抛向器壁，受重力作用沿器壁下流，同时被旋转的刮板刮成薄膜，薄膜溶液在加热区受热，蒸发浓缩；浓缩液同时受重力作用下流；瞬间另一块刮板将浓缩料液翻动下推，并更新薄膜。固定刮板式转子式刮板式薄膜蒸发器原理示意图刮板式蒸发器特点物料的适应性很强，对于高黏度（如栲胶、蜂蜜等）和易结晶、结垢、含固、热敏的物料都能适用。蒸发器在离心力场的作用下具有很高传热系数，一般可达(4000～8000)kJ／(m2．h．℃)。液料在加热区停留时间很短，一般只有几秒至几十秒；因具有转动装置，且要求真空，故设备加工精度要求较高（蒸发器加热室的圆筒内表面必须经过精加工）。轴要有足够的机械强度动力消耗大，处理量也很小。离心式薄膜蒸发器具有旋转的空心碟片的蒸发器，利用旋转的离心盘所产生的离心力使溶液在碟片上形成厚度约0.1－1mm的薄膜。特点：高传热系数（可达30000kJ/h·℃·m2）离心式薄膜蒸发器结构1-蒸发器2-离心转鼓3-O形密封垫圈4-加热蒸发通道5-套环6-下碟片7-上碟片8-压紧环9-进料管及喷嘴10-视镜11-浓缩液吸出管12-套环的垂直通道13-二次蒸汽排出管14-冷凝水排出管15-空心转轴离心式薄膜蒸发器离心式薄膜蒸发器是利用旋转的离心盘所产生的离心力对溶液的周边分布作用而形成薄膜而浓缩。离心式薄膜蒸发器是一种具有旋转的空心碟片的蒸发器（离心碟片组相隔的空间即蒸发空间），料液在碟片上形成0.1～1mm厚的薄膜，由于离心力作用，加热时间仅1min左右。物料经过过滤器，进入可维持一定液面的贮槽，由螺杆泵将料液输送至蒸发器，由喷嘴将料液喷在离心盘背面，并在离心力的作用下使其形成薄膜。离心转鼓的夹层内，通入加热蒸汽。浓缩液在通过膨胀式冷却器时，冷却为成品，由浓缩液泵排出。二次蒸汽经板式冷凝器冷凝，再经真空泵排出。工作原理离心式薄膜蒸发设备流程由物料平衡槽、进料螺杆泵、离心薄膜蒸发器、水力喷射泵、冷却水循环泵、浓缩液贮罐和出料螺杆泵。1.平衡槽2.进料螺杆泵3.蒸发器4.喷射泵5.水池6.水泵7.浓缩液贮罐8.出料螺杆泵汽液分离器（捕沫器）从蒸发器溢出的二次蒸汽带有液沫，需要加以分离和回收。在分离室上部或分离室外面装有阻止液滴随二次蒸汽跑出的装置，称为分离器或捕沫器。装于蒸发器顶盖下面的分离器真空蒸发器的配套设备装于蒸发器外面的分离器（a）隔板式、（b）（c）（d）旋风分离器，其分离效果较好在蒸发操作过程中，二次蒸汽若是有用物料或会产生严重污染时，应采用间壁式冷凝器回收；二次蒸汽不被利用时，必须冷凝成水方可排除，同时排除不凝性气体。对于水蒸气的冷凝，可采用汽、水直接接触的混合式冷凝器。无论使用哪种冷凝器，都要设置真空装置，不断排除不凝性气体并向系统提供一定的真空度。蒸汽冷凝器真空蒸发器的配套设备真空装置水环真空泵、往复式真空泵及喷射泵是常用作抽真空的设备。水环泵水力喷射泵往复泵真空蒸发器的配套设备蒸发浓缩过程的节能蒸发浓缩过程需要解决的问题：如何减少能耗降低生产成本。节能的重要措施：多效蒸发热泵蒸发预热区(a)