CN107320988B - 一种板式料液蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式料液蒸发装置，包括用于相互连通的一级加热器及一级蒸发室，用于加热并蒸发分离料液，还包括相互连通的二级加热器与二级蒸发室，二级加热器与一级蒸发室连通之间设置有相互连通的料液管路及蒸汽通路，通过一级蒸发室产生的蒸汽作为加热源，二级蒸发室连接有真空泵，用于降低二级蒸发室内的气压。设置二级加热器与蒸发室，将料液进行更加彻底分离；二级加热器与一级蒸发室蒸汽连通，一级蒸发室产生蒸汽作为二级加热器的热源，节约了能源，将用于二次蒸发分离料液的二级蒸发室连接真空泵，从而在二级蒸发室内提供低压工作环境，以此降低料液在二次蒸发室内的沸点，保证了二级加热器及蒸发室依然能够高效料液蒸发分离。

Description

一种板式料液蒸发装置

技术领域

本发明涉及原料液体浓缩技术领域，更具体地说，涉及一种板式料液蒸发装置。

背景技术

目前，在制药、化工等技术领域，为实现有效物质的提纯浓缩，一般需采用料液浓缩装置进行浓缩提纯处理。药液浓缩装置一般采用加热器对低浓度料液进行加热，利用升膜技术在加热器中产生飞沫同伴体并通过管道将飞沫同伴体输送到蒸发室中，在负压条件下使得药液快速蒸发。

现有的生产设备中，多数采用的管壳式加热器或板式加热器与蒸发室之间通过较短的直通管路导通，生膜产生泡沫混合体直接进入到蒸发器并快速跌落到蒸发器底部回流至换热器，采用强制循环泵使料液在加热室和蒸发室在高温状态下不断进行循环，蒸发过程一效蒸发与二效蒸发过程温差较大(温差在10度左右)，蒸发速度慢，且料液循环时间长，常常使有效成分被破坏，导致料液色变及质变，蒸发效率低，增加能源消耗。

综上所述，如何有效地解决传统料液浓缩设备浓缩周期长，造成能源消耗高，料液易变质等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种板式料液蒸发装置，该板式料液蒸发装置的结构设计可以有效地解决传统料液浓缩设备浓缩周期长，造成能源消耗高，料液易变质等的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种板式料液蒸发装置，包括用于相互连通的一级加热器及一级蒸发室，用于加热并蒸发分离料液，还包括相互连通的二级加热器与二级蒸发室，所述二级加热器与所述一级蒸发室连通之间设置有相互连通的料液管路及蒸汽通路，通过所述一级蒸发室产生的蒸汽作为加热源，所述二级蒸发室连接有真空泵，用于降低所述二级蒸发室内的气压。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述二级加热器包括相互串接的第一加热区、第二加热区及蒸发分离区，所述蒸发分离区与所述二级蒸发室之间通过蒸汽通路连通。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述蒸发分离区内设置有圆筒状的分离腔，所述分离腔顶部设置有料液入口及隔离机构，所述隔离机构用于分离进入所述分离腔的料液及腔内产生的蒸汽，所述分离腔底部设置有料液出口。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述蒸发分离区还包括方形壳体，所述分离腔设置于所述方形壳体内，所述方形壳体上部设置有用于加热所述分离腔的蒸汽通道，所述蒸汽通道与所述一级蒸发室的蒸汽出口连通。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述方形壳体的下部的两侧均设置有冷凝水通路，所述冷凝水通路均与所述方形壳体上部的蒸汽通道连通，用于排出冷凝水。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述一级蒸发室与所述第一加热区之间连通有料液输送管路，所述料液输送管路上设置有用于输送料液的输送泵；所述二级蒸发室与所述第二加热区之间也连通有料液输送管路，所述料液输送管路上设置有用于输送料液的输送泵。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述分离腔底部的料液出口通过料液输送管路连接有自动测重比重阀，用于检测所述分离腔输出的料液比重是否达标。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述自动侧重比重阀所在的料液输送管路连接有平衡组件，所述平衡组件与所述一级加热器的料液入口连通，用于将未达标料液重新送回分离蒸发；所述自动侧重比重阀所在的料液输送管路还连接有储液罐，用于收集比重达标的料液。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述二级蒸发室的蒸汽出口通过蒸汽管路连接有蒸汽冷凝器用于回收热量。

优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述一级加热器连接有用于加热的外接蒸汽源及用于提供原始溶液的料液输送泵。

本发明提供的板式料液蒸发装置，包括用于相互连通的一级加热器及一级蒸发室，用于加热并蒸发分离料液，还包括相互连通的二级加热器与二级蒸发室，所述二级加热器与所述一级蒸发室连通之间设置有相互连通的料液管路及蒸汽通路，通过所述一级蒸发室产生的蒸汽作为加热源，所述二级蒸发室连接有真空泵，用于降低所述二级蒸发室内的气压。本发明提供的这种板式料液蒸发装置除了常规的加热器及蒸发室外，进一步设置了二级加热器与蒸发室，将通过一级蒸发室分离一次后的料液进行二次更加彻底的蒸发分离；并且，二级加热器与一级蒸发室通过蒸汽通路连通，通过一级蒸发室产生的高温蒸汽作为二级加热器的热源，从而节约了能源，在此基础上为了保证该加热的效果以保证分离的彻底性，将用于二次蒸发分离料液的二级蒸发室连接真空泵，从而在二级蒸发室内提供低压工作环境，以此降低料液在二次蒸发室内的沸点，保证了利用一级分离蒸汽余热的二级加热器及蒸发室依然能够进行高效彻底的料液蒸发分离，这种设计能够充分回收利用系统热量，降低能耗，且保证了蒸发分离的高效进行，有效地解决了传统料液浓缩设备浓缩周期长，造成能源消耗高，料液易变质的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器位置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器中的蒸发分离区的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器中的蒸发分离区一侧面的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器中的蒸发分离区的内部结构示意图。

附图中标记如下：

一级加热器01、一级蒸发室02、第一加热区05-1、第二加热区05-2、蒸发分离区05-3、二级蒸发室07、输送泵08、自动测重比重阀11、蒸汽冷凝器12、储液罐13、真空泵15、平衡组件17、方形壳体18、分离腔19、蒸汽通道20、冷凝水通路21、中间料液通路22、料液出口23、隔离机构24。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种板式料液蒸发装置，以解决传统料液浓缩设备浓缩周期长，造成能源消耗高，料液易变质的技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的整体结构示意图。

本发明的实施例提供的板式料液蒸发装置，包括用于相互连通的一级加热器01及一级蒸发室02，用于加热并蒸发分离料液，还包括相互连通的二级加热器与二级蒸发室07，所述二级加热器与所述一级蒸发室02连通之间设置有相互连通的料液管路及蒸汽通路，通过所述一级蒸发室02产生的蒸汽作为加热源，所述二级蒸发室07连接有真空泵15，用于降低所述二级蒸发室07内的气压。

该设计的具体工作模式大致如下：一级加热器接入外接的生蒸汽，用于对前端供应的料液进行加热，并通过加热使其溶剂挥发产生沸沫同伴现象升膜进入一级蒸发室，在一级蒸发室进行第一次的气液分离，浓缩升高的料液通过连通的料液管路输送至二级加热器，在真空作用下产生负压状态下，一级蒸发室内产生的蒸汽作为整个二级加热器的热源使用，对料液进行加热，使料液形成有效蒸发，进而通过料液管路进入二级蒸发室进行二次更加彻底的汽液分离。

在一级加热器与一级蒸发室间具有连通的料液管路，二级加热室、二级蒸发室间具有连通的料液管路；料液依次通过过程伴有溶剂挥发，溶质浓度升高。与之相对的传统料液蒸发器的加热器与蒸发室上部、下部各设有连通管路，使料液在加热器与蒸发室间内形成循环，蒸发时间较长，导致产品有效成分的破坏和质变。

本实施例提供的这种板式料液蒸发装置除了常规的加热器及蒸发室外，进一步设置了二级加热器与蒸发室，将通过一级蒸发室分离一次后的料液进行二次更加彻底的蒸发分离；并且，二级加热器与一级蒸发室通过蒸汽通路连通，通过一级蒸发室产生的高温蒸汽作为二级加热器的热源，从而节约了能源，在此基础上为了保证该加热的效果以保证分离的彻底性，将用于二次蒸发分离料液的二级蒸发室连接真空泵，从而在二级蒸发室内提供低压工作环境，以此降低料液在二次蒸发室内的沸点，保证了利用一级分离蒸汽余热的二级加热器及蒸发室依然能够进行高效彻底的料液蒸发分离，这种设计能够充分回收利用系统热量，降低能耗，且保证了蒸发分离的高效进行，有效地解决了传统料液浓缩设备浓缩周期长，造成能源消耗高，料液易变质的技术问题。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器位置的结构示意图。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述二级加热器包括相互串接的第一加热区05-1、第二加热区05-2及蒸发分离区05-3，所述蒸发分离区05-3与所述二级蒸发室07之间通过蒸汽通路连通。

本实施例提供的技术方案中，为了强化二级加热器的加热沸腾蒸发效果，进一步优化其结构，包括了相互串接的第一加热区、第二加热区及蒸发分离区，通过这种多重加热分离单元的相互串接保证了循环蒸汽热量的充分利用，且令液体能够充分的沸腾分离；另外优选的串接方式为两个不同的加热区各自通过二级蒸发室完成串接，再与蒸发分离区形成串接，令二级蒸发室在充分利用蒸汽热量的情况下，还能够完成多次完成在一级加热器及一级蒸发室内进行的浓缩过程。

在此基础上优选的设计是，将料液先通过的第一加热区中热源蒸汽的出口管路与料液后通过的第二加热区的蒸汽入口连通，或者更简单的令其通过第二加热区即可，由于第一加热区温度高于第二加热区，因此其排出的蒸汽依然能够有效对第二加热区进行加热，进一步提升了能源的利用效率。

请参阅图3-图5，图3为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器中的蒸发分离区的结构示意图；图4为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器中的蒸发分离区一侧面的结构示意图；图5为本发明实施例提供的板式料液蒸发装置的二级加热器中的蒸发分离区的内部结构示意图。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述蒸发分离区05-3内设置有圆筒状的分离腔19，所述分离腔19顶部设置有料液入口及隔离机构24，所述隔离机构24用于分离进入所述分离腔19的料液及腔内产生的蒸汽，所述分离腔19底部设置有料液出口23。

本实施例提供的技术方案优化了蒸发分离区的设计，蒸发分离区包括了圆筒状的分离腔，提供了加热沸腾及蒸发分离的进行环境，分离腔的顶部两侧分别设置有蒸汽出口及料液入口，中间设置隔离机构，而底部设置料液出口，通过隔离机构的设计将进入分离腔的初始料液与产生的蒸汽分离，保证了在腔体内蒸发浓缩的效果。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述蒸发分离区05-3还包括方形壳体18，所述分离腔19设置于所述方形壳体18内，所述方形壳体18上部设置有用于加热所述分离腔19的蒸汽通道20，所述蒸汽通道20与所述一级蒸发室02的蒸汽出口连通。

其中在此基础上优选的设计是，方形壳体上部左侧设有蒸汽通道，此蒸汽通道与第一加热区的二次加热蒸汽出口相通，第二加热区与之同理，利用第一加热区内蒸发产生的二次加热蒸汽对第二加热区加热，三次加热的料液受热形成升膜蒸发，沸沫同伴的料液通过料液进口进入圆筒状的分离腔，蒸发后的料液通过分离腔下方料液出口排出。将分离腔设置于方形壳体内便于蒸汽热量的充分回收。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述方形壳体18的下部的两侧均设置有冷凝水通路21，所述冷凝水通路21均与所述方形壳体18上部的蒸汽通道20连通，用于排出冷凝水。

本实施例提供的技术方案中，方形壳体的下部设置冷凝水通路，用于排出加热料液放热冷凝后的冷凝水，对应的第一加热区及第二加热区的底部的两侧也设置冷凝水通路，同样便于集中一次性的排出冷凝水；同理的上方蒸汽通路也设置于第一及第二加热区的上方。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述一级蒸发室02与所述第一加热区05-1之间连通有料液输送管路，所述料液输送管路上设置有用于输送料液的输送泵08；所述二级蒸发室07与所述第二加热区05-2之间也连通有料液输送管路，所述料液输送管路上设置有用于输送料液的输送泵08。本实施例提供的技术方案中，在各个加热器区之间设置相互连接的料液输送管路并设置输送泵，配合的在二级加热器的各个功能区域间设置用于料液通过的中间料液通路22，如在第一及第二加热区的底部的两侧均设置有中间料液通路22，通过以上结构设计保证了料液的输送供应。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述分离腔19底部的料液出口23通过料液输送管路连接有自动测重比重阀11，用于检测所述分离腔19输出的料液比重是否达标。为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述自动侧重比重阀所在的料液输送管路连接有平衡组件17，所述平衡组件17与所述一级加热器01的料液入口连通，用于将未达标料液重新送回分离蒸发；所述自动侧重比重阀所在的料液输送管路还连接有储液罐13，用于收集比重达标的料液。

本实施例提供的技术方案中，在分离腔的底部料液出口连接自动测重比重阀，当浓缩完成的料液通过时，自动检测料液比重，以判断初次浓缩完成的料液是否达到比重标准，以此设计提升了装置的自动化工作能力。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述二级蒸发室07的蒸汽出口通过蒸汽管路连接有蒸汽冷凝器12用于回收热量。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述板式料液蒸发装置中，所述一级加热器01连接有用于加热的外接蒸汽源及用于提供原始溶液的料液输送泵08。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种板式料液蒸发装置，包括用于相互连通的一级加热器及一级蒸发室，用于加热并蒸发分离料液，其特征在于，还包括相互连通的二级加热器与二级蒸发室，所述二级加热器与所述一级蒸发室连通之间设置有相互连通的料液管路及蒸汽通路，通过所述一级蒸发室产生的蒸汽作为加热源，所述二级蒸发室连接有真空泵，用于降低所述二级蒸发室内的气压，所述二级加热器包括相互串接的第一加热区、第二加热区及蒸发分离区，所述蒸发分离区与所述二级蒸发室之间通过蒸汽通路连通，所述蒸发分离区用于加热并蒸发分离所述料液，所述蒸发分离区内设置有圆筒状的分离腔，所述分离腔顶部设置有料液入口及隔离机构，所述隔离机构用于分离进入所述分离腔的料液及腔内产生的蒸汽，所述分离腔底部设置有料液出口，所述蒸发分离区还包括方形壳体，所述分离腔设置于所述方形壳体内，所述方形壳体上部设置有用于加热所述分离腔的蒸汽通道，所述蒸汽通道与所述一级蒸发室的蒸汽出口连通。

2.根据权利要求1所述的板式料液蒸发装置，其特征在于，所述方形壳体的下部的两侧均设置有冷凝水通路，所述冷凝水通路均与所述方形壳体上部的蒸汽通道连通，用于排出冷凝水。

3.根据权利要求2所述的板式料液蒸发装置，其特征在于，所述一级蒸发室与所述第一加热区之间连通有料液输送管路，所述料液输送管路上设置有用于输送料液的输送泵；所述二级蒸发室与所述第二加热区之间也连通有料液输送管路，所述料液输送管路上设置有用于输送料液的输送泵。

4.根据权利要求3所述的板式料液蒸发装置，其特征在于，所述分离腔底部的料液出口通过料液输送管路连接有自动测重比重阀，用于检测所述分离腔输出的料液比重是否达标。

5.根据权利要求4所述的板式料液蒸发装置，其特征在于，所述自动测重比重阀所在的料液输送管路连接有平衡组件，所述平衡组件与所述一级加热器的料液入口连通，用于将未达标料液重新送回分离蒸发；所述自动测重比重阀所在的料液输送管路还连接有储液罐，用于收集比重达标的料液。

6.根据权利要求5所述的板式料液蒸发装置，其特征在于，所述二级蒸发室的蒸汽出口通过蒸汽管路连接有蒸汽冷凝器用于回收热量。

7.根据权利要求6所述的板式料液蒸发装置，其特征在于，所述一级加热器连接有用于加热的外接蒸汽源及用于提供原始溶液的料液输送泵。