[發明專利]一種改進型四效降膜蒸發器及濃縮方法

有效

• 申請號: 201310615657.4
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103585776A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 韓紹滋;韓剛
• 申請（專利權）人: 濟南明鑫制藥股份有限公司
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/22
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

該方案涉及制藥行業中使用的四效降膜蒸發器技術領域。具體地說是一種改進型四效降膜蒸發器及使用方法。

背景技術

降膜式蒸發器，基本單元一般包括加熱器和分離器，并配合后續的冷凝器使用，是原料液從蒸發器頂部進入，隨重力作用沿著管壁向下流動。

其工作原理是，降膜蒸發是將料液自降膜蒸發器加熱室上管箱加入，經液體分布及成膜裝置，均勻分配到各換熱管內，并沿換熱管內壁呈均勻膜狀流下。在流下過程中，被殼程加熱介質加熱汽化，產生的蒸汽與液相共同進入蒸發器的分離室，汽液經充分分離，蒸汽進入冷凝器冷凝（單效操作）或進入下一效蒸發器作為加熱介質，從而實現多效操作，液相則由分離室排出。

其使用過程如下：原料液由加熱室頂端加入，經分布器分布后，沿管壁成膜狀向下流動，氣液混合物由加熱管底部排出進入分離室，完成液由分離室底部排出。設計和操作這種蒸發器的要點是：盡力使料液在加熱管內壁形成均勻液膜，并且不能讓二次蒸汽由管上端竄出。

降膜式蒸發器可用于蒸發粘度較大（0.05～0.45Pa·s）、濃度較高的溶液，但不適于處理易結晶和易結垢的溶液，這是因為這種溶液在分布器中形成均勻液膜較困難，傳熱系數也不高。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供一種可以適用于易結晶、易結垢的原料液的一種改進型四效降膜蒸發器及使用方法，同時可以進一步的降低蒸汽使用量。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：一種改進型四效降膜蒸發器，包括按照進出料方向前后順序連接的一效加熱器、二效加熱器和三效加熱器，以及獨立設置的四效加熱器，并在各個效加熱器中設有對物料進行預熱的預加熱部，在所述一效和二效加熱器之間、二效和三效加熱器之間、三效和四效加熱器之間分別設有一效分離器、二效分離器和三效分離器，并在各效分離器和加熱器中設有循環蒸汽供應管道，其特征在于，所述三效加熱器和三效分離器中的物料出口合并并經過三效送料泵后通過管道連接到四效分離器，且所述四效分離器的物料出口通過一加壓泵連接到四效加熱器底部的出料口，所述四效加熱器頂部的出料口通過管道再連接到四效分離器。

所述四效分離器的不凝氣體出口連接到冷凝器。

所述一效、二效和三效分離器的容積相同，且所述四效分離器的容積為一效分離器容積的兩倍。

一種使用上述改進型四效降膜蒸發器的進行濃縮的方法，包括以下步驟，

物料順序經過一效、二效、三效加熱器加熱器和分離器后直接送入四效分離器，然后使用加壓泵將四效分離器內的物料自四效加熱器底部送入四效加熱器底部空腔并加壓使得物料自下往上流動，再由四效加熱器頂部空腔流回四效分離器，形成一次完整的循環，經多次循環后，物料達到要求濃度即完成四效蒸發的任務，即可經排出進入下一步工序。

所述的要求濃度的最大濃縮極限濃度能提高到37%。

本發明的有益效果是：

本發明將第三效底端分離室內的原料直接打入第四效的分離室，并在第四效分離室加裝打料泵使物料在第四效蒸發室內由下往上再由導液管流回四效分離室形成循環流動，并可根據蒸發效果在四效處進行重復循環，增加蒸發效率。

本發明明顯的降低了熱源蒸汽的使用量，并縮短了蒸發時間，并提高了原料液的濃縮濃度。

經實際操作驗證，未改裝前自四效分離器出來的濃縮后的物料的濃縮極限濃度在20—22%，改裝后通過四效處的多次循環，濃縮極限濃度能提高到35—37%，提高熱能利用率節省蒸汽30％，而用時未變。同時可以滿足一些易結晶、易結垢的原料液的濃縮需要，這是普通的四效降膜蒸發工藝根本無法實現的。

附圖說明

圖1為原有四效降膜蒸發原理圖。

圖2本發明的四效降膜蒸發原理圖。

圖3為圖1中原有四效加熱器和分離器的內部原理圖。

圖4為本發明中四效加熱器和分離器的內部原理及連接關系示意圖。

圖5為圖4的連接關系的一種簡單變形示意圖。

圖中：P1至P7為動力泵，E1至E4為加熱器，E5為冷凝器，V1至V4分離器。

具體實施方式

如圖1、圖3所示，

這是為改裝前的四效降膜濃縮原理示意圖。其中的四效降膜裝置和工藝為現有技術，經過四效整體循環下來的物料達不到需要的濃度，需要再將物料進入另一個單效罐進行再濃縮才能達到規定的濃度。并且蒸汽損耗比較大。因此對其進行改裝。

進行改裝的方式如下：