[發(fā)明專利]一種節(jié)能環(huán)保的降膜式蒸發(fā)濃縮裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210514841.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN102989184A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董靜洲;艾訓(xùn)儒;鄭小江;王瑛;王麒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北民族學(xué)院
• 主分類號(hào): B01D1/22
• 分類號(hào): B01D1/22
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及天然產(chǎn)物提取裝置領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能環(huán)保的降膜式蒸發(fā)濃縮裝置，還涉及一種降膜式蒸發(fā)濃縮方法，適用于生化工程上大規(guī)模的發(fā)酵液濃縮結(jié)晶、天然產(chǎn)物提取液濃縮結(jié)晶。

背景技術(shù)

目前在生化工程和天然產(chǎn)物提取領(lǐng)域，無(wú)論是直接沸煮濃縮、真空濃縮、降膜式濃縮還是升膜式濃縮，都是直接對(duì)發(fā)酵液或者提取液進(jìn)行加熱促進(jìn)溶劑蒸發(fā)，加熱所使用的蒸汽和產(chǎn)生的溶劑蒸汽一般直接排放到大氣中去。由于排放的蒸汽含有大量的熱能，直接排放造成大量的能源浪費(fèi)，此外，很多發(fā)酵液或天然產(chǎn)物提取液的蒸發(fā)氣體具有強(qiáng)烈的刺激性氣味或具有一定的毒性。這些溶劑蒸汽直接排放也引起大氣環(huán)境污染。因此，回收利用排放的蒸汽的熱能和阻斷溶劑蒸汽排放成為發(fā)酵液和天然產(chǎn)物提取液濃縮過程中需要解決的首要問題，也符合國(guó)家節(jié)能減排的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種節(jié)能環(huán)保的降膜式蒸發(fā)濃縮裝置，還提供了一種降膜式蒸發(fā)濃縮方法，將用于對(duì)蒸發(fā)管加熱后的蒸汽進(jìn)行回收循環(huán)至加熱器再次加熱后對(duì)蒸發(fā)管進(jìn)行加熱；對(duì)溶液蒸發(fā)產(chǎn)生的溶劑蒸汽進(jìn)行回收循環(huán)至加熱器再次加熱后對(duì)蒸發(fā)管進(jìn)行加熱。通過真空泵在熱交換室空間和蒸發(fā)管空間分別形成一定的高壓和一定的真空，這樣有利于熱交換室內(nèi)的蒸汽放熱、凝結(jié)，也有利于蒸發(fā)管里的溶液快速蒸發(fā)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：?????

一種節(jié)能環(huán)保的降膜式蒸發(fā)濃縮裝置，包括罐體，還包括設(shè)置在罐體內(nèi)的熱交換室，熱交換室上部通過熱交換室導(dǎo)出管道與真空泵的進(jìn)口連通，真空泵的出口通過加熱器與熱交換室的下部連通，熱交換室的下部還與液態(tài)溶劑儲(chǔ)存室連通，熱交換室的頂端至底端貫穿設(shè)置有若干個(gè)蒸發(fā)管，罐體的頂端設(shè)置有溶液噴嘴，罐體的上部通過蒸發(fā)管空間導(dǎo)出管道與真空泵的進(jìn)口連通，罐體的底部與濃縮液儲(chǔ)存室連通。?

如上所述的蒸發(fā)管均垂直設(shè)置，各個(gè)蒸發(fā)管等距設(shè)置。

如上所述的罐體的底面為傾斜面，熱交換室的底面為傾斜面。

如上所述的熱交換室設(shè)置在罐體中部。

如上所述的熱交換室與蒸發(fā)管為一體化連接。

一種節(jié)能環(huán)保的降膜式蒸發(fā)濃縮裝置，所述的加熱器內(nèi)設(shè)置有壓力開關(guān)，當(dāng)壓力開關(guān)檢測(cè)到加熱器內(nèi)氣壓大于預(yù)先設(shè)定的臨界氣壓值時(shí)，壓力開關(guān)控制加熱器停止加熱；當(dāng)壓力開關(guān)檢測(cè)到加熱器內(nèi)的氣壓小于等于預(yù)先設(shè)定的臨界氣壓值時(shí)，壓力開關(guān)控制加熱器加熱。

一種降膜式蒸發(fā)濃縮的方法，包括以下步驟：

步驟1、打開閥門，開啟真空泵，循環(huán)空氣通過由熱交換室、熱交換室導(dǎo)出管道和加熱器構(gòu)成的加熱回路將蒸發(fā)管加熱到100攝氏度~200攝氏度；?

步驟2、關(guān)閉閥門，打開溶液噴嘴，噴灑的溶液流經(jīng)蒸發(fā)管進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽與步驟1的循環(huán)空氣共同由真空泵循環(huán)送入加熱器進(jìn)行加熱；

步驟3、當(dāng)加熱回路中的氣壓大于預(yù)先設(shè)定的安全氣壓值時(shí)，打開閥門；當(dāng)加熱回路中的氣壓小于等于預(yù)先設(shè)定的安全氣壓值時(shí)，關(guān)閉閥門；當(dāng)加熱回路中的氣壓大于預(yù)先設(shè)定的臨界氣壓值時(shí)，加熱器中的壓力開關(guān)控制加熱器停止加熱；當(dāng)加熱回路中的氣壓小于等于預(yù)先設(shè)定的臨界氣壓值時(shí)，加熱器中的壓力開關(guān)控制加熱器加熱，臨界氣壓值大于安全氣壓值；

步驟4、蒸汽由于加熱回路中的壓力在熱交換室的底部凝聚，并流入液態(tài)溶劑儲(chǔ)存室，溶液經(jīng)過蒸發(fā)管蒸發(fā)后得到濃縮溶液，濃縮溶液流入濃縮液儲(chǔ)存室。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：?

1．對(duì)廢棄蒸汽進(jìn)行回收再利用，操作自動(dòng)化。

2.?充分回收熱能和廢棄溶劑，既節(jié)約能源又保護(hù)環(huán)境。

3.?與傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮工藝相比節(jié)約能源50%以上，溶劑零排放。

4.?與傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮工藝相比，每濃縮100公斤發(fā)酵液或提取液，所需時(shí)間縮短2/5。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的熱交換室的俯視圖。

圖中：1-罐體；2-蒸發(fā)管；3-濃縮液匯流室；4-濃縮液儲(chǔ)存室；5-熱交換室；6-閥門；7-真空泵；8-加熱器；9-液態(tài)溶劑儲(chǔ)存室；10-溶液噴嘴；11-熱交換室導(dǎo)出管道；12-蒸發(fā)管空間導(dǎo)出管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

實(shí)施例1：