CN201244370Y - 板式自由降膜真空浓缩器 - Google Patents

Abstract

一种板式自由降膜真空浓缩器，涉及化工、医药、食品等加工领域中使用的液体浓缩设备。本方案被浓缩物料在真空密闭箱体内依靠重力自由流经倾斜加热板产生薄膜蒸发，箱体内还设置溶剂一级冷凝装置，将蒸发溶剂大部分在箱体内冷凝，以减少真空口蒸汽压阻力，以提高***真空度。因此本实用新型具有蒸发效率高，能耗低；蒸发温度低，浓缩物料的高温破坏少；易于清洗等特点。

Description

板式自由降膜真空浓缩器

技术领域

本实用新型涉及化工、医药、食品等加工领域中使用的液体浓缩设备，特别涉及一种板式自由降膜真空浓缩器。

背景技术

真空减压浓缩装置是化工、医药、食品等加工领域中经常使用的一种设备，主要用来回收溶剂以及浓缩成分。最初的浓缩设备主体为带夹套或内置盘管加热的真空罐体，罐体内装有被浓缩物料，主体外配置有冷凝设备及接受设备。此类设备的原理是：通过夹套或内置盘管加热方式将真空罐体内整个物料加热到沸点使溶剂蒸发，蒸发的溶剂通过冷凝后被容器回收。由于蒸发面积受到罐体截面的限制，蒸发面积小，物料长时间处于较高温度，因此物料稳定性差，蒸发效率低，能耗高。后来浓缩设备发展成单效或多效外循环浓缩，此类设备的特点在于物料短时间经电热列管加热成气液体喷射到蒸发室蒸发，由于蒸发室为真空室使物料处于相对温度较低(低于沸点)的状态，因此对物料保护相对提高，且蒸发效率高，但带来的现实问题是电热列管上因物料过浓而易结垢，不仅造成这部分物料过热破坏并且不易清理，而且导致传热效率下降。升膜、降膜浓缩器采用膜蒸发连续浓缩，蒸发面积增加，物料受热时间短，但同样存在易结垢，不易清洗的问题。上述浓缩器除各自存在的问题而外，对于易起泡(容易起泡沫)物质浓缩都存在易冲料(将物料从溶剂回收口带出)、效率低的问题。刮板浓缩亦称旋转薄膜浓缩，物料通过分布器分布均匀，再经加热壁流下，用刮板成膜。这种方式蒸发面积大，物料受热时间短(仅十几秒)，但问题是设备造价高，而且由于转动轴的原因，制造大加热面积的设备十分困难，且不易清洗。

发明内容

鉴于以上内容，本实用新型提供一种板式自由降膜真空浓缩器，其目的是要降低浓缩的蒸发温度，降低能耗以及减少浓缩物料的高温破坏。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种板式自由降膜真空浓缩器，其主体为一可抽真空的密闭箱体，密闭箱体内设有倾斜加热板，该倾斜加热板由带侧挡板的斜置板体和靠近斜置板体设置的加热元件构成；在密闭箱体内部空间中，各倾斜加热板并列平行布置构成并联自由降膜路径，或者串联折流布置构成串联自由降膜路径；所述并联或串联自由降膜路径的上端入口处设有液流分布器，下端出口处设有浓缩液收集器，密闭箱体上对应液流分布器设置物料进液口，对应浓缩液收集器设置浓缩液出液口，物料进液口经液流分布器与所述上端入口连接，所述下端出口经浓缩液收集器与浓缩液出液口连接，密闭箱体上对应浓缩液出液口设置有浓缩液出液真空平衡接口；

所述密闭箱体内还设有内冷凝器，在内冷凝器靠近的密闭箱体侧面上设置抽真空口，在内冷凝器下方设置冷凝液收集器，密闭箱体上设有冷凝液出液口，冷凝液收集器与冷凝液出液口连接，密闭箱体上对应冷凝液出液口设置有冷凝液出液真空平衡接口。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“并列平行布置”是指多个倾斜加热板在上下方向上以多层并列且平行的方式在箱体内构建并联自由降膜路径。所述“串联折流布置”是指多个倾斜加热板以头尾相连并且折转流向的方式在箱体内构建串联自由降膜路径。

2、上述方案中，所述“加热元件”可以选择电加热管、蒸汽加热管、热水加热管和导热油加热管中的一种。

3、上述方案中，所述密闭箱体外还可以配置浓缩液接受罐，该浓缩液接受罐通过浓缩液出液口和浓缩液出液真空平衡接口与密闭箱体内部空间连通。其中，浓缩液出液真空平衡接口作用是使密闭箱体和浓缩液接受罐的内部空间保持同样的真空度，以便浓缩液能够顺利的通过浓缩液出液口流到浓缩液接受罐内。

4、上述方案中，所述密闭箱体外还可以配置一级冷凝液接受罐，该一级冷凝液接受罐通过冷凝液出液口和冷凝液出液真空平衡接口与密闭箱体内部空间连通。其中，冷凝液出液真空平衡接口的作用与上面所述的浓缩液出液真空平衡接口的作用相同。所述密闭箱体外还可以配置有二级冷凝器和二级溶剂接受罐，二级冷凝器与抽真空口相连，二级溶剂接受罐与二级冷凝器相连，以进一步收集通过抽真空口抽出的溶剂。

总之，板式自由降膜真空浓缩器是自由式降膜浓缩器的一种，它的原理在于在抽真空状态下，物料经分布器自由沿斜置板体向下流动成膜，与加热元件发出的热量热交换产生蒸发，蒸发表面积很大，物料受热时间短，一般十几秒完成，且各层斜置板体能拆卸取出，易于清洗。而配置内冷凝器大大降低了出口蒸汽压阻力，因此可获得大的蒸发效率，降低蒸发温度，减少能耗。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型浓缩过程受热时间短，有利于对物料的保护。

2、本实用新型蒸发表面积大，尤其适用于易冲料物料。

3、本实用新型内置冷凝器减少真空出口蒸汽压阻力，真空度高，浓缩温度低，节能，物料保护好。

4、本实用新型便于清洗。

附图说明

附图1本实用新型实施例一结构示意图；

附图2本实用新型实施例二结构示意图；

附图3为平行板式箱体物料并联自由降膜结构示意图；

附图4为折流板式箱体物料串联自由降膜结构示意图；

附图5为密闭箱体内冷凝器主视图；

附图6为图5的右视图。

附图7为冷凝液接受结构示意图。

以上附图中：1.密闭箱体；2.倾斜加热板；3.斜置板体；4.加热元件；5.液流分布器；6.浓缩液收集器；7.物料进液口；8.浓缩液出液口；9.上端入口；10.下端出口；11.浓缩液出液真空平衡接口；12.内冷凝器；13.抽真空口；14.冷凝液收集器；15.冷凝液出液口；16.冷凝液出液真空平衡接口；17.浓缩液接受罐；18.一级冷凝液接受罐；19.二级冷凝器；20.二级溶剂接受罐；21.物料罐；22.泵。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：一种平行板式自由降膜真空浓缩器(参见图1、图3、图5～图7)

图3所示，所述浓缩器的主体为一可抽真空的密闭箱体1，密闭箱体1内设有四块倾斜加热板2，每块倾斜加热板2均由带侧挡板的斜置板体3和靠近斜置板体3设置的加热元件4构成，斜置板体3选用耐腐蚀材料使其适用范围更广，加热元件4选择电加热管、蒸汽加热管、热水加热管和导热油加热管中的一种。在密闭箱体1内部空间中，四块倾斜加热板2自上而下并列平行布置构成并联自由降膜路径。所述每条并联自由降膜路径的上端入口9处设有液流分布器5，下端出口10处设有浓缩液收集器6，密闭箱体1上对应液流分布器5设置物料进液口7，对应浓缩液收集器6设置浓缩液出液口8。物料进液口7经液流分布器5与所述上端入口9连接，所述下端出口10经浓缩液收集器6与浓缩液出液口8连接，密闭箱体1上对应浓缩液出液口8设置有浓缩液出液真空平衡接口11。

如图5和图6所示，密闭箱体1内还设有内冷凝器12，在内冷凝器12靠近的密闭箱体1侧面上设置抽真空口13，在内冷凝器12下方设置冷凝液收集器14，密闭箱体1上设有冷凝液出液口15，冷凝液收集器14与冷凝液出液口15连接，密闭箱体1上对应冷凝液出液口15设置有冷凝液出液真空平衡接口16。

如图1所示，密闭箱体1外配置有物料罐21和浓缩液接受罐17。该浓缩液接受罐17通过浓缩液出液口8和浓缩液出液真空平衡接口11与密闭箱体1内部空间连通。其中，浓缩液出液真空平衡接口11作用是使密闭箱体1和浓缩液接受罐17的内部空间保持同样的真空度，以便浓缩液能够顺利的通过浓缩液出液口8流到浓缩液接受罐17内。所述物料罐21经过泵22、阀和流量计L与物料进液口7连接。

如图7所示，密闭箱体1外配置有一级冷凝液接受罐18、二级冷凝器19和二级溶剂接受罐20。其中，一级冷凝液接受罐18通过冷凝液出液口15和冷凝液出液真空平衡接口16与密闭箱体1内部空间连通。冷凝液出液真空平衡接口16作用是使密闭箱体1和一级冷凝液接受罐18的内部空间保持同样的真空度，以便冷凝液(溶剂)能够顺利的通过冷凝液出液口15流到一级冷凝液接受罐18内。二级冷凝器19与抽真空口13相连，二级溶剂接受罐20与二级冷凝器19相连。

本实施例的工作原理是：参见图1所示，被浓缩物料(溶液)装在物料罐21内，由泵22经阀和流量计L以一定流速抽到物料进液口7进入真空密闭箱体1，经液流分布器5均匀分布于倾斜加热板2上端沿斜板自由流下，进行热交换产生蒸发后，浓缩液流入浓缩液收集器6，经浓缩液出液口8排出密闭箱体1，并流入浓缩液接受罐17。参见图7所示，溶剂蒸发后，溶剂蒸汽经密闭箱体1中的内冷凝器12初步冷凝，该冷凝液(溶剂)由冷凝液收集器14收集后经冷凝液出液口15流入一级冷凝液接受罐18。而没有被初步冷凝的残余溶剂蒸汽通过抽真空口13抽到二级冷凝器19作二级冷凝，二级冷凝液流入二级溶剂接受罐20。由于密闭箱体1内的抽真空口13处设有内冷凝器12，大幅度降低了真空出口蒸汽压阻力，因此在箱体内获得高真空，有利于降低蒸发温度，降低能耗以及减少物料高温破坏。

由本实施例可以得出，倾斜加热板的数量可以增减，这取决于箱体内部空间的大小。而各倾斜加热板的布置不仅能够设计成多层，还可以在同一水平高度上设计成多排，或者多层与多排组合的形式，这也符合并联自由降膜路径。

实施例二：一种折流板式自由降膜真空浓缩器

参见图2、图4、图5～图7所示，与实施例一的不同之处在于：在密闭箱体1内部空间中，多个倾斜加热板2以头尾相接的形式提供串联自由降膜路径。这种串联自由降膜路径可以是一组，也可以由多组构成并联模式。其它内容与实施例一相同，这里不再重复描述。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种板式自由降膜真空浓缩器，其特征在于：所述浓缩器的主体为一可抽真空的密闭箱体(1)，密闭箱体(1)内设有倾斜加热板(2)，该倾斜加热板(2)由带侧挡板的斜置板体(3)和靠近斜置板体(3)设置的加热元件(4)构成；在密闭箱体(1)内部空间中，各倾斜加热板(2)并列平行布置构成并联自由降膜路径，或者串联折流布置构成串联自由降膜路径；所述并联或串联自由降膜路径的上端入口(9)处设有液流分布器(5)，下端出口(10)处设有浓缩液收集器(6)，密闭箱体(1)上对应液流分布器(5)设置物料进液口(7)，对应浓缩液收集器(6)设置浓缩液出液口(8)，物料进液口(7)经液流分布器(5)与所述上端入口(9)连接，所述下端出口(10)经浓缩液收集器(6)与浓缩液出液口(8)连接，密闭箱体(1)上对应浓缩液出液口(8)设置有浓缩液出液真空平衡接口(11)；

所述密闭箱体(1)内还设有内冷凝器(12)，在内冷凝器(12)靠近的密闭箱体(1)侧面上设置抽真空口(13)，在内冷凝器(12)下方设置冷凝液收集器(14)，密闭箱体(1)上设有冷凝液出液口(15)，冷凝液收集器(14)与冷凝液出液口(15)连接，密闭箱体(1)上对应冷凝液出液口(15)设置有冷凝液出液真空平衡接口(16)。

2.根据权利要求1所述的板式自由降膜真空浓缩器，其特征在于：所述加热元件(4)选择电加热管、蒸汽加热管、热水加热管和导热油加热管中的一种。

3.根据权利要求1所述的板式自由降膜真空浓缩器，其特征在于：所述密闭箱体(1)外配置有浓缩液接受罐(17)，该浓缩液接受罐(17)通过浓缩液出液口(8)和浓缩液出液真空平衡接口(11)与密闭箱体(1)内部空间连通。

4.根据权利要求1所述的板式自由降膜真空浓缩器，其特征在于：所述密闭箱体(1)外配置有一级冷凝液接受罐(18)，该一级冷凝液接受罐(18)通过冷凝液出液口(15)和冷凝液出液真空平衡接口(16)与密闭箱体(1)内部空间连通。

5.根据权利要求4所述的板式自由降膜真空浓缩器，其特征在于：所述密闭箱体(1)外配置有二级冷凝器(19)和二级溶剂接受罐(20)，二级冷凝器(19)与抽真空口(13)相连，二级溶剂接受罐(20)与二级冷凝器(19)相连。

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