第八章真空浓缩设备教学文稿
特点:蒸发粘度较大的料液,且受热时间短,适 于热敏性强的物料;料液在加热管内的沸点均匀 且无静层效应,故有效温差较大,传热效果好; 适于蒸发易生泡沫的物料;清洗方便;适于浓度 较大,不易结晶结垢的物料。
降膜式浓缩装置
升膜式蒸发器
• 结构组成:加热室、分离室和循环管等组成。 • 工作工程:工作时料液自加热室底部进入加热管
• 冷冻浓缩的优点:溶液中水分排除是通过冰晶的相际传递,所以可避 免芳香物质因加热而挥发的损失。结冰操作要尽量避免局部过冷,分 离操作要很好地加以控制。
• 冷冻浓缩的缺点:1.不具有杀菌灭酶作用;2.制品浓度不仅受低共熔浓 度限制,也受冰晶与浓缩液分离的难易程度影响。一般而言,浓度越 高,粘度也越大,分离越困难。3.过程会造成溶质损失,且成本高。
夹套式蒸发器
圆筒形夹套壳体、搅拌器、除沫器等组成
适于果酱、蜜饯、糖浆、乳品、豆浆品、食用胶等高粘度料液的浓缩
被浓缩的液料置入锅内,通过进入夹层内的蒸汽加热,并加搅拌,使水分在 低压条件下蒸发。二次蒸汽从顶部排除。
长管式
料液经二次蒸汽预热后,由加热管束顶部,通过 均分器,在重力作用下,沿加热管内壁成膜状下 降,蒸汽从管外通过,间接对料液加热,所产生 的汽液混合物进入分离室进行分离,二次蒸汽由 顶部排出,浓缩液从底部卸出。连续作业,料液 通过加热管后,即达浓缩要求。
内。加热蒸汽在管束间流过,料液在加热管中部 开始沸腾迅速汽化。在加热管上部产生的二次蒸 汽并快速上升。料液被二次蒸汽带动,沿管内壁 成膜状上升并不断被加热蒸发;然后二次蒸汽与 料液,进入分离室;由于离心力的作用,使气液 分离,二次蒸汽排出。浓缩液沿循环管下降,回 入加热器底部,与新进入的料液混合后,一并进 入加热管内,再度受热蒸发,如此往复循环。 • 优点:占地面积小,传热效率较高,料液受热时 间短,易起泡和粘度低的液料。 • 缺点:一次浓缩比不大,操作是进料量需要很好 控制,进料过多不易成膜过少则易断膜干壁,影 响产品质量。
刮板式薄膜浓缩设备
刮 板 的 形 式
离心式薄膜浓缩设备
片式浓缩装置ຫໍສະໝຸດ 附属装置—捕集器作用:防止二次蒸汽夹带细微液滴逸出。 分类:惯性型,离心型。
附属装置---冷凝器1
作用:冷凝二次蒸汽,并将不凝结气体分离,减轻真空系 统的容积负荷,保证所需真空度。
分类: 1. 大气式。 2. 表面式。 3. 低水位式。 4. 喷射式。
芳香物质的回收设备
• 工作原理:利用原果汁的芳香物质在蒸发中易挥发的性质,在蒸发冷凝 器中完成的。
• 工作过程:原果汁先送入下板组的通道中,被相隔通道内的蒸汽加热蒸 发,提香后的浓缩液与含芳香物的水蒸汽由下板组上部流出,利用挡板 改变方向,使其流向下方,气液进行分离,然后浓缩液由壳体底部排出; 含芳香物的水蒸汽上升导入上板组的通道中,被相隔通道内的冷却水降 温冷凝,形成芳香物的水溶液,从上板组的底部排出,而冷却水由上板 组的上部排出。芳香物水溶液,经两次蒸发冷凝才能制成较纯的芳香液。
中央循环管式浓缩器
特点:间歇式 操作,结构简 单,造价低, 操作方便。液 料在设备中停 流时间长,清
洗不便。
盘管式蒸发器 结构组成:由上、下锅体、加热盘管、汽液分离器等组成
在下锅体内装 有四个加热盘 管,分层排列, 管内通入蒸汽, 对管间的料液 进行加热,使 之沸腾蒸发。 上锅体为蒸发 室,室一个空 心圆筒体,料 液分批进入锅 内进行浓缩, 二次蒸汽由上 部排入气液分 离室,成品由 锅底卸出
附属装置---冷凝器2
附属装置---冷凝器3
蒸汽喷射泵
往复泵 水环泵
多效真空浓缩设备
• 有几个蒸发器相连接,以生蒸汽加热的蒸发器为第一效,利用第一效产生 的二次蒸汽加热的蒸发器为第二效,依次类推。
• 顺流式
一效和二效蒸发器的结构相同, 内部出装有蒸发列管外,还有预 热物料的螺线管。
物料流程是被浓缩的料液由平衡 槽1,靠进料泵2,通过物料预热 器14,被二效蒸发器3产生的二次 蒸汽加热,一次经第二、一蒸发 器内的螺旋管被管外的蒸汽加热。 进入杀菌器5,利用蒸汽间接加热 杀菌,并保温一定时间;速后相 继通过第一、二效蒸发、分离器, 最后浓缩液从第二效分离器底部 经出料泵9抽出。
冷冻浓缩的基本原理
• 稀溶液的相图如图1所示,横坐标表示溶液的浓度x,纵坐标表示溶液的温 度T。曲线DABCE是溶液的冰点线,D点是纯水的冰点,E是低共溶点。当 溶液的浓度增加时,其冰点是下降的(在一定的浓度范围内)。 某一稀溶 液起始浓度为xI,温度在AI点。对该溶液进行冷却降温,当温度降到冰点 线A点时,如果溶液中无“冰种”,则溶液并不会结冰,其温度将继续下 降至 C点,变成过冷液体。过冷液体是不稳定液体,受到外界干扰(如振动), 溶液中会产生大量的冰晶,并成长变大。此时,溶液的浓度增大为x2,冰 晶的浓度为0(即纯水)。如果把溶液 中的冰粒过滤出来,即可达到浓缩 目的。这个操作过程即为冷冻浓缩。 当溶液的浓度大于低共溶点浓度XE 时,如果冷却溶液,析出的是溶质 ,使溶液变稀,这即是传统的结晶 操作。所以冷冻浓缩工艺与结晶工 艺是相反的。
第八章真空浓缩设备
真空浓缩设备的分类
• 1.按加热蒸汽被利用的次数分为单效、双效、多效浓缩设备。 • 2.按浓缩料液的流程:单程式和循环式
其中循环式:自然循环与强制循环 • 3.按加热器的结构形式:盘管式、中央循环管式、升膜式、降
膜式、刮板式浓缩 • 4.按操作的连续性:间歇式和连续式
一般间歇式多用于单效浓缩.连续式则多应用于双效及多效浓 缩。
中央循环管的截面积较大,一般为加热 管束总面积的40%以上,工作时,料液在管 内流动,加热蒸汽在管束间流动,由于中央 循环管与加热管中的料液热程度不同,产生 重度差,使液料经加热管而沸腾上升,在分 离室内进行气液分离。二次蒸汽由顶部排出。 料液经中央循环管下降,再进入加热管束, 形成自然循环,将水分蒸发。为了提高传热 效率,管间可设若干挡板,形成蒸汽通道,
真空浓缩设备流程1
1. 单效。 2. 多效:并(顺)流;逆流;平流。
真空浓缩设备流程2
冷冻浓缩
• 冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种浓缩方法。 溶液在浓度上是有限度的。
• 冷冻浓缩基本原理:当溶液中所含浓度低于低共熔浓度时,则冷却结 果表现为溶剂(水分)成晶体(冰晶)析出。随着溶剂成晶体析出的 同时,余下溶液中的溶质浓度显然就提高了。