专利名称：一种节能型多效载气升膜单程式蒸发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工蒸发技术领域。涉及多效载气蒸发过程及设备。
背景技术：
多效降膜蒸发已在生产上广泛应用，更在加热生蒸汽进入第一效蒸发器前加置一喷射式热压泵，以具有较高压力的生蒸汽进入热压泵，来抽吸自第一效蒸发器出来的二次蒸汽，从而增大了自热压泵排出的加热蒸气量，来加热第一效的蒸发料液。这使第一效出来的汽化潜热已被利用过一次的二次蒸汽，在重新进入第一效作为加热蒸汽时，汽化潜热获得再一次利用，显然节省了能耗。因之，具有喷射式热压泵设置的多效降膜蒸发装置在节省能耗上是十分有益的。然而，在多效降膜式蒸发装置中，料液自前一效进入后一效时都需要有一离心泵输送，这就需要消耗能量，而且离心泵在减压条件下输送接近沸点条件下的料液，容易产生气蚀，引起操作上的不便。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种设备费用与操作费用较低、操作方便、传热效率高的节能型多效载气升膜单程式蒸发装置。
本实用新型的技术解决方案是创建一种节能型多效载气蒸发装置，用多个单程式载气升膜蒸发器加置一个喷射式热压泵组成。该节能型多效载气蒸发装置，包括料液槽(1)、进料泵(2)、喷射式热压泵(3)、多个串联的载气蒸发器和载气流量计(10)、喷淋式直接接触式冷凝器(7)、真空泵(8)和成品罐(9)。载气蒸发器是由以加热列管(16)组成的加热室(11)、顶部的汽液分离室(12)和底部设有的载气分布器(14)的进料段(13)所组成；加热室(11)设有加热蒸汽进入口(17)、加热蒸汽冷凝液排出口(19)和不凝性气体与蒸汽的混合气引出口(18)，混合气引出口(18)与底部进料段中的载气分布器(14)相连，进料段(13)还设有进料口(20)，顶部的汽液分离室(12)设有除沫挡板(15)与二次蒸汽排出口(21)及浓料排出口(22)。
载气蒸发器是2个以上，为首效载气蒸发器(4)、第二效单程式载气蒸发器(5)和末效单程式载气蒸发器(6)。
使用一种节能型多效载气蒸发装置的载气蒸发的方法是料液用进料泵(2)自料液槽(1)输送到首效载气蒸发器(4)的料液进入口进入蒸发器，具有较高压力的生蒸汽进入喷射式热压泵(3)入口，于喷射式热压泵(3)的缩节喉颈处抽吸自首效蒸发器(4)出来的二次蒸汽，一起自喷射式热压泵(3)的喷出口排出，获得排出量为进入的生蒸汽与抽吸的二次蒸汽之和的加热蒸气，进入首效蒸发器(4)加热室的壳程中，加热蒸发器内的料液使之蒸发浓缩。在首效载气蒸发器(4)的底部有一载气分布器，自外引入一定量的空气作为载气，使料液与载气接触时迅速汽化，进入到蒸发器的加热蒸发列管中，在列管中受热迅速蒸发，形成上升的膜状流动，于加热列管的上端冲出到蒸发器顶部的汽液分离室，经除沫挡板后，二次蒸汽由蒸汽器顶部的二次蒸汽管道排出，其中一部分进入第二效蒸发器(5)的加热室，用来加热第二效蒸发器中的料液，一部分进入喷射式热压泵(3)的缩喉低压蒸汽抽入口，为生蒸汽驱动增压，由热压泵压出来加热首效。在首效中的料液已经该效蒸发浓缩，自该蒸发器的料液排出管排出，进入到第二效蒸发器进料口，在第二效中进行进一步蒸发浓缩。在第二效蒸发器中，在加热室中部设置一蒸汽与载气的混合气引出口，以管道连接蒸发器底部的载气分布器，将第二效中的加热蒸汽和载气的混合气引入第二效中作为载气，促使蒸发料液在进入第二效的加热列管时即为汽液二相混合物，增强了料液在加热管中的上升速度和蒸发速率。在第二效中，第二效的二次蒸汽在顶部汽液分离室中除沫后，进入到再下一效作为加热蒸汽，在其中得到进一步浓缩的料液由管道流至再下一效作为该效中被作进一步被蒸发的料液。在最后一效(6)出来的二次蒸汽进入到一喷淋式直接接触冷凝器(7)，使蒸汽冷凝排出，冷凝器(7)连结一真空泵(8)，不断抽出不凝气体以保持蒸发系统必须的真空度。末效出来的已被浓缩所需浓缩的料液作为产品进入产品储罐，产品储罐与真空相连，以使出料顺利排出。
本实用新型的有益效果是由于用单程式载气升膜蒸发器组成多效蒸发系统，省去了在多效降膜蒸发系统所需的中间料液输送泵，节省了设备费用与操作费用，且操作方便，便于控制。由于在蒸发操作中引入了载气，采用载气蒸发的技术，增强了传热效率，且降低了热敏性物料的热变质。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的设备流程图。
其中，1.料液槽，2.进料泵，3.喷射式热压泵，4.首效单程式载气升膜蒸汽器，5.第二效单程式载气升膜蒸汽器，6.末效单程式载气升膜蒸汽器，7.喷淋式直接接触式冷凝器，8.真空泵，9.成晶罐，10.载气流量计。
图2为本实用新型中的单程式载气升膜蒸发器结构图。
其中11.加热室，12.汽液分离室，13.底部进料段，14.载气分布器，15.除沫挡板，16.加热列管，17.加热蒸气进入口，18.不凝汽与蒸汽的混出气引出口，19.蒸汽冷凝液排出口，20.料液进入口21.二次蒸汽排出口，22.浓缩料液出口。
具体实施方式
在本实用新型的一中试装置，具有喷射式热压泵的双效单程式载气升膜蒸发器系统，I效的加热面积为10m2，II效的加热面积为7.5m2，热压泵设计的抽气系数为0.5，蒸发按重量百分比含葡萄糖27％的料液，进料量为1600～1800kg/h，操作用表压为5kg/cm2的生蒸汽，经热压泵抽吸I效蒸发器出来的二次蒸汽后，喷出的蒸汽压力为0.7～0.8kg/cm2(绝压)，进入I效加热室作为加热蒸气。末效的真空度为600～620mmhg，获得末效出料的葡萄糖浓缩液浓度为37～40％，出料量为1250～1350kg/h，其蒸出1kg水分消耗生蒸汽量为0.4～0.42kg生蒸汽/kg蒸出水，操作平稳，节能效果良好，且省去了中间料液输送泵，浓糖成品的色泽较一般蒸发获得的产品有显著改善。效果很好。
权利要求1.一种节能型多效载气升膜单程式蒸发装置，其特征在于，由料液槽(1)、进料泵(2)、喷射式热压泵(3)、串联的载气蒸发器、喷淋式直接接触式冷凝器(7)、真空泵(8)、成品罐(9)和载气流量计(10)所组成；载气蒸发器是由加热室(11)、顶部的汽液分离室(12)和底部进料段(13)构成；加热室(11)由加热列管(16)组成，并设有加热蒸汽进入口(17)、加热蒸汽冷凝液排出口(19)和不凝性气与蒸汽的混合气引出口(18)；顶部的汽液分离室(12)设有除沫挡板(15)与二次蒸汽排出口(21)及浓料出口(22)；底部进料段(13)设有进料口(20)和载气分布器(14)，载气分布器(14)与加热室(11)上的不凝性气与蒸汽的混合气引出口(18)相连。
2.根据权利要求1所述的一种节能型多效载气升膜单程式蒸发装置，其特征在于，串联的载气蒸发器是单程式的载气升膜蒸发器，为首效载气蒸发器(4)、第二效单程式载气蒸发器(5)和末效单程式载气蒸发器(6)。
专利摘要一种节能型多效载气升膜单程式蒸发装置属于化工蒸发技术领域。涉及多效载气蒸发过程及设备。它由多个单程式载气升膜蒸发器串联，前加置一喷射式热压泵组成。操作时，生蒸汽进入喷射式热压泵，抽吸部分首效蒸发出来的二次蒸汽，使之增压后进入首效加热室作为加热蒸汽，首效加热蒸发出来的二次蒸汽，除部分为热压泵抽吸外，进入到次效作为加热蒸汽，次效蒸发出来的二次蒸汽再进入到下一效作为加热蒸汽。各效蒸发器底部设有载气分布器，通入空气或本效加热室放出的不凝性气和蒸汽的混合气作为载气，借以增强了加热蒸发列管中的传热和蒸发速率。由于装置中采用了单程式载气升膜蒸发器，料液在蒸发器中受热蒸发的时间短，减少了热敏性物料在蒸发过程中的热变质。
文档编号B01D1/26GK2666527SQ20032010594
公开日2004年12月29日 申请日期2003年12月8日 优先权日2003年12月8日
发明者沈自求, 王军 申请人:大连理工大学