CN101099903A - 一种雾化浓缩的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种雾化浓缩的方法及设备，属于一种对现有各式浓缩釜的一个技术改进，浓缩釜1上部出口连接水环泵2，浓缩釜1内上部固定喷管8和喷头3，循环管4从浓缩釜1底部连出，通过循环泵6和换热器5连通浓缩釜1内上部的喷管8，进料管7在循环泵6和换热器5间接通循环管4，浓缩釜1底部连出料口12。利用富集蒸发技术，将传统的三级蒸发釜的每个部分形成相对独立的雾化蒸发系统，但是总的浓缩时间将缩短20％以上。在整个过程中保持较低的温度，提高成品的品质。可广泛应用于中药、西药、果蔬汁、葡萄糖、淀粉、牛奶、味精等行业等液体料的浓缩，也可用于液体蒸馏提纯，尤其适用于热敏性物类的低温真空浓缩。

Description

一种雾化浓缩的方法及设备

一、技术领域

本发明属于一种对现有各式浓缩釜的一个技术改进，尤其是一种雾化浓缩的方法及设备。

二、背景技术

现在使用的中药浓缩系统，以薄膜蒸发式为主，分为升膜式、降膜式、刮膜式等。原理是在一定真空条件下，利用将原料液体形成薄膜，增大蒸发面积，提高蒸发效率。

鲜番茄浓缩加工，可提高附加值，便于储藏。公知技术中，将番茄破碎后打浆浓缩。番茄工业加工中，浓缩方法有真空浓缩和常压浓缩，常压浓缩由于浓缩温度高，会导致浆料的色泽、风味下降，影响产品质量，而一般采用真空浓缩。所用浓缩设备和中药浓缩设备及本相同，进料温度一般为95℃左右，浓度一般为5％。

现有的各种浓缩设备，普遍存在的问题是蒸发面积不足导致效率不能够进一步提高。例如采用意大利技术的涡流式蒸发釜，原理和薄膜蒸发类似，该设备试图在真空条件下，利用800m³/h的物料泵将定量的物料形成沿壁湍流，增加物料蒸发表面积，通过多次循环，使物料中的水分充分蒸发。但是据实测数据，系统釜内压力会在较长的时间里维持3300-4000Pa的真空度。可见由于现有设备的蒸发面积不足，限制了蒸发效率。

现在较为先进的浓缩釜中，采用加装淋浴式的喷头的方式进一步提高蒸发面积，但是是这种喷头以“水珠”形态喷出物料，对提高蒸发面积的贡献仍然不足。

而且蒸发效能的不足必然导致需要延长蒸发时间、提高蒸发温度，致使加工成品成色下降，且容易出现物料干结在换热器盘管上的现象。通常称为“焦管”，所以现在使用的中药双效或三效浓缩系统无法实现一次收膏。当药液浓缩到比重1.2时，其粘度明显升高。此时如再进一步浓缩时，药液浓缩会明显的粘附在加热管上，因而收膏工作是由另外的设备完成。

另一方面，由于现有设备的釜壁是夹层加热的，因而也容易产生“焦壁”现象。

三、发明内容

本发明的目的在于提出一种对现有各式浓缩釜的一个技术改进，即一种雾化浓缩的方法及设备。

实现本发明目的的措施在于：将原料液通过涡流式喷头或其它设备形成雾态，在真空条件下对雾化的原料液进行浓缩，即真空浓缩釜安装喷雾蒸发系统。

具体来讲，浓缩釜底部连接加料口和出料口，在浓缩釜上部出口连接水环泵，浓缩釜内上部固定喷管和喷头，循环管从浓缩釜底部连出，通过循环泵和换热器连通浓缩釜内上部的喷管。

本发明是解决现有设备蒸发面积不足的问题。优点在于：通过将原料液喷射成为直径2mm以下的雾滴，将传统的单效或多效蒸发器中的每效形成相对独立的雾化蒸发系统。虽然为了保持喷射压力，物料液循环速度会降低，但是由于物料雾化后蒸发面积增大30倍以上，总的浓缩时间将缩短20％以上。根据真空系统的工作效率不同，釜内蒸汽分压将能够长时间维持在5000pa以上。

由于浓缩效率提高，因而换热器温度可以适当降低，在整个过程中保持较低的温度，有效防止原料液的“焦壁”和“焦管”现象。同时在加工果蔬汁的过程中，由于蒸发面积增大，大大增加了物料液中细胞壁同空气的接触机会，利于细胞内的水分渗出蒸发、促进冷破。提高成品的品质。

本发明可广泛应用于中药、西药、果蔬汁、葡萄糖、淀粉、牛奶、味精等行业等液体料的浓缩，也可用于液体蒸馏提纯，尤其适用于热敏性物类的低温真空浓缩。可以间歇或连续生产。具有投资少、效率高、节能明显等优点。

四、附图说明

图1是本发明实施例2的部分设备示意图

图2是本发明是实例2中的喷管结构示意图

图3是本发明是实例3中的喷嘴结构示意图

图4是本发明是实例4中的喷嘴结构示意图

五、具体实施方式

实施例1：将原料液通过涡流式喷头或其它设备形成雾态，在真空条件下对雾化的原料液进行浓缩，即真空浓缩釜安装喷雾蒸发系统。将传统的单效或多效蒸发器中的每效形成相对独立的雾化蒸发系统。虽然为了保持喷射压力，物料液循环速度会降低，但是由于物料雾化后蒸发面积增大30倍以上，总的浓缩时间将缩短20％以上。根据真空系统的工作效率不同，釜内蒸汽分压将能够长时间维持在5000pa以上。

应用本发明技术方案，物料液的蒸发面积大大提高，在保证生产效率的同时热管温度，即进风温度，可以适当降低，从而使浸膏比重可达1.4g/cm³，且不产生焦管现象。在该雾化条件下，果蔬汁的果肉细胞冷破率大大提高，。能够把西红柿浓缩到55％，并且提升了产品品级。

中药液通常是醇溶液，但是加工的方法和西红柿汁没有大的区别。

由于利用本技术，物料液的蒸发面积大大提高，在保证生产效率的同时，加工时间大大缩短，而且物料液喷出温度可以适当降低，从而更加适合热敏性的原料液浓缩。

各类双效、三效浓缩釜都可以应用本技术，加工中药等溶液，当釜的容积一定时，如通过改造现有设备，生产效率甚至可提高40％，其中，果蔬汁提高20％；能耗相同的情况下，生产效率提高80％以上。物料液喷出温度80摄氏度左右，甚至更低。

实施例2：浓缩釜1上部出口连接水环泵2，浓缩釜1内上部固定喷管8和喷头3，循环管4从浓缩釜1底部连出，通过循环泵6和换热器5连通浓缩釜1内上部的喷管8，进料管7在循环泵6和换热器5间接通循环管4，浓缩釜1底部连出料口12。

与循环管4连通的喷管8呈放射状连接，喷管8上固定喷头3。

浆料从进料管7经换热器5加热后，通过循环管4进入浓缩釜1，由喷管8经喷嘴3向下喷入浓缩釜1内下部，同时，由水环泵2工作，在真空负压作用下，浓缩釜1内顶部极具的低温水蒸气，不断向外排出，排出部分水分的浆料，不断经循环泵6推动，并经换热器5保持一定温度增压喷雾。

通过流量计可以间接获知物料的浓度。在连续减压生产过程中对浓缩釜1出料要先使釜内恢复常压后方能出料。

循环管4的可以选用是离心泵。

进料管7和出料口12的位置可以在一起，都是连接在釜底部。

当连续生产连续进料时其进料管应加流量计。

应用本技术，由于釜壁不需要加温，是冷壁，因而不易产生“焦壁”现象，有利于清洗维护。有效降低能耗。

实施例3：实施例2中，循环管4向下连接喷管8，相邻喷管8间形成夹角，喷管8端口部旋接喷嘴3，喷嘴3为液体涡流式喷头，喷嘴3中旋接套帽9，套帽9中部有喷口10，套帽9内部对应喷口10有管芯，管芯上开有涡流孔11。

液体浆料在循环泵4作用下，加压从喷嘴3喷出，由于从涡流孔11穿过的液体，横向喷向喷口10内壁，形成涡流，雾化效果较好。

实施例3：实施例2中，循环管4水平连接喷管8，喷管8端口部旋接喷嘴3，喷嘴3为液体涡流式喷头，喷嘴3成直角状，中段内径收缩，增压明显，液体浆料从喷嘴3前段增压后喷入后段形成涡流，从喷口10雾化喷出，雾化效果较好，喷嘴3前段中旋接套帽9，套帽9中部有喷口10。

实施例2、3中，选取的喷嘴3，φ3-6mm孔径较大，在加工果蔬汁的时候不容易发生堵塞。所喷出雾滴的直径在大多数浓缩工作中都是较合适的。

两种涡流喷头的主要区别是一个是单孔，一个是多孔。

Claims (5)

1、一种雾化浓缩的方法及设备，其特征在于，在真空浓缩的同时进行干燥，即真空浓缩釜安装喷雾蒸发干燥系统。

2、如权利要求1所述的一种雾化浓缩的方法及设备，其特征在于，浓缩釜(1)上部出口连接水环泵(2)，浓缩釜(1)内上部固定喷管(8)和喷头(3)，循环管(4)从浓缩釜(1)底部连出，通过循环泵(6)和换热器(5)连通浓缩釜(1)内上部的喷管(8)，进料管(7)在循环泵(6)和换热器(5)间接通循环管(4)，浓缩釜(1)底部连出料口(12)。

3、如权利要求2所述的一种雾化浓缩的方法及设备，其特征在于，与循环管(4)连通的喷管(8)呈放射状连接，喷管(8)上固定喷头(3)。

4、如权利要求2所述的一种雾化浓缩的方法及设备，其特征在于，循环管(4)向下连接喷管(8)，相邻喷管(8)间形成夹角，喷管(8)端口部旋接喷嘴(3)，喷嘴(3)为液体涡流式喷头，喷嘴(3)中旋接套帽(9)，套帽(9)中部有喷口(10)，套帽(9)内部对应喷口(10)有管芯，管芯上开有涡流孔(11)。

5、如权利要求2所述的一种制取番茄粉雾化浓缩的方法及设备，其特征在于，循环管(4)水平连接喷管(8)，喷管(8)端口部旋接喷嘴(3)，喷嘴(3)为液体涡流式喷头，喷嘴(3)成直角状，喷嘴(3)前段中旋接套帽(9)，套帽(9)中部有喷口(10)。

Images