CN109022147A - 一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，所述蒸发系统包括蒸发机组、真空机组、水箱和冷冻机，蒸发机组有两组，每组蒸发机组由两个蒸发器构成，蒸发器下方分别通过管路、第一循环水泵、与水箱相连，所述水箱、通过第二循环水泵与冷冻机的入口相连，冷冻机的出口与水箱的入水口相连，由水箱、第二循环水泵和冷冻机构成了冷冻水制水环路，两级蒸发器的上方分别设有冷冻水回水口，与水箱连接，冷冻水进水口位置设置有气动球阀，通过气动球阀来控制蒸发器的切换选择。一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，废液再利用，不仅能够节约能源，保护环境，而且降低了蒸发器进行预真空处理的时间，提高蒸发器的使用寿命。

Description

一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统

技术领域

本发明涉及一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，属于真空设备技术领域。

背景技术

食用油脂在未做精炼脱臭处理前含有大量对人体有害物质，如：脂肪酸、醛、酮、甘油酯等，以及在油脂制取工艺中产生的工艺异味，如焦灼味、溶剂味、氢化异味等。食用油脂脱臭工艺就是将食用油脂中的这些有害物在精馏塔内利用各种物料在真空条件下的不同物理特性，通过真空低压蒸馏方法将其脱出，使我们能够获得安全的食用油脂产品。

传统的食用油脂脱臭真空设备是通过蒸汽喷射泵机组将精馏塔内的食用油脂中的有害物直接抽出再排放到大气环境中，这样就会造成一定的环境污染。另外蒸汽喷射泵机组在工作中需要消耗大量的水蒸汽和大量的冷却水。因此，传统的食用油脱臭工艺中需要消耗大量的高温水蒸汽和大量的冷却水，而且有大量的废气排放，大量冷却水的处理又会增加一定的费用，如果冷却水直接排放还会造成水污染。一个日产400吨的中小型油脂厂的废气排放为10000立方米/天。此外通过蒸汽喷射泵机组直接将食用油脂脱臭工艺中所产生的有害物及水蒸汽等物质抽出，消耗的能耗相当高。中国发明专利(授权公告号CN104277910 B)一种用于油脂冷凝冷冻脱臭的蒸发装置，主要包括两个可以随时切换的蒸发器，在原有的两蒸发器之间的连接管路上又增加了预抽真空管路和阀门，可以更好地掌握和控制，这样可以保证阀门在正常使用的情况下不影响生产和真空度，还可以保证两蒸发器在切换时真空度不会有波动和影响，更不会对生产的产品质量产生其它影响；同时保证了两蒸发器之间与阀门两边的压力平衡，开与关都不会引起震动，这样大大提高了工作效率和阀门的使用寿命，降低了生产、维护成本。蒸发器的蒸汽管路外接蒸汽源，消耗大量的水才能产生满足要求的蒸汽源，大大浪费水资源。这个问题是亟待解决的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，废液再利用，不仅能够节约能源，保护环境，而且降低了蒸发器进行预真空处理的时间，提高蒸发器的使用寿命。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，包括蒸发机组、真空机组、水箱和冷冻机，所述蒸发机组有两组用于切换以避免停机，每组蒸发机组由第一级蒸发器和第二级蒸发器构成，在所述第一级蒸发器和第二级蒸发器的下部开设有蒸汽入口，上部开设有蒸汽出口，所述第一级蒸发器的蒸汽入口作为蒸汽主入口，第一级蒸发器的蒸汽出口与第二级蒸发器的蒸汽入口相连，所述第二级蒸发器的蒸汽出口通过抽气管道与真空机组相连，在所述第一级蒸发器的蒸汽入口和第二级蒸发器的蒸汽出口上分别设有气动蝶阀，通过气动蝶阀来控制蒸发器的切换；在所述第一级蒸发器和第二级蒸发器的下方分别通过管路与第一循环水泵的出水口相连，所述第一循环水泵的进水口与水箱相连，所述水箱的出水口与第二循环水泵相连，所述第二循环水泵的出水口与冷冻机的入口相连，所述冷冻机的出口与水箱的入水口相连，由水箱、第二循环水泵和冷冻机构成了冷冻水制水环路，在所述第一级蒸发器和第二级蒸发器的上方分别设有冷冻水回水口，冷冻水回水口通过管路与水箱连接，在所述冷冻水进水口位置设置有气动球阀，通过气动球阀来控制蒸发器的切换选择，所述第一级蒸发器和第二级蒸发器的下部侧面设有废液排放口，所述废液排放口通过管路与废液收集罐相连，所述废液收集罐内设有加热装置，用于加热废液，形成高温蒸汽；所述高温蒸汽通过废液排放口进入第一级蒸发器和第二级蒸发器内。

所述废液收集罐内预存有一定的水量。

所述废液收集罐上设有溢流口、放液口和放净口。

两组所述蒸发机组的蒸汽管道通过带开关量手动阀连接在一起，并且在蒸汽管道上设置有真空压力表，用于观察蒸发器中预抽真空的情况，所述带开关量手动阀在正常工作时处于打开状态(切换前)，当预抽结束切换至排废液状态时关闭。

与现有技术相比，本发明的优点在于：一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，在废液收集箱中安装加热装置，对废液加热产生满足要求的蒸汽后进入蒸发器内部进行破冰，达到废液再利用，保护环境且节约能源；当破冰结束后，大大降低了蒸发器进行预真空处理的时间，提高蒸发器的使用寿命，降低企业的维护成本和工作量。

附图说明

图1为本发明实施例一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统的工作示意图；

图中1蒸发机组、101第一级蒸发器、102第二级蒸发器、2废液收集罐、3加热装置、4第一循环水泵、5水箱、6冷冻机、7第二循环水泵、8真空机组。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，包括蒸发机组1、真空机组8、水箱5和冷冻机6，所述蒸发机组1有两组，用于切换以避免停机，每组蒸发机1由第一级蒸发器101和第二级蒸发器102构成，在所述第一级蒸发器101和第二级蒸发器102的下部开设有蒸汽入口，上部开设有蒸汽出口，所述第一级蒸发器101的蒸汽入口作为蒸汽主入口，第一级蒸发器101的蒸汽出口与第二级蒸发器102的蒸汽入口相连，所述第二级蒸发器102的蒸汽出口通过抽气管道与真空机组8相连，正常情况下，蒸发器中的蒸汽与物料进行对流，蒸发效果会更好，而在本系统中将蒸汽入口设置在蒸发器的下部，主要考虑到冷冻水是由蒸发器下方通入，蒸发器由下而上慢慢结冰，如果将蒸汽入口由上部通入，那么会导致下方结冰，影响真空机组的正常运作。

在所述第一级蒸发器101的蒸汽入口和第二级蒸发器102的蒸汽出口上分别设有气动蝶阀，通过气动蝶阀来控制蒸发器的切换。

在所述第一级蒸发器101和第二级蒸发器102的下方分别设有冷冻水进水口，进水口通过管路与第一循环水泵4的出水口相连，所述第一循环水泵4的进水口与水箱5相连，在第一循环水泵4的作用下将水箱5中的冷冻水通入第一级蒸发器101和第二级蒸发器102中，所述水箱5的出水口与第二循环水泵7相连，所述第二循环水泵7的出水口与冷冻机6的入口相连，所述冷冻机6的出口与水箱5的入水口相连，由水箱5、第二循环水泵7和冷冻机6构成了冷冻水制水环路。在所述第一级蒸发器101和第二级蒸发器102的上方分别设有冷冻水回水口，冷冻水回水口通过管路与水箱5连接，将冷冻水回收到水箱5中，通过制水环路进行冷冻水的再利用，节能高效，在所述冷冻水进水口位置设置有气动球阀，通过气动球阀来控制蒸发器的切换选择。

同时，在所述第一级蒸发器101和第二级蒸发器102的下部侧面设有废液排放口，所述废液排放口通过管路与废液收集罐2相连，将蒸发器中的废液水集中回收。之前采用通蒸汽的方式进行破冰，即在每个蒸发器的上部和下部位置开设破冰蒸汽入口，通过管路与外部蒸汽源连接，此方法导致水资源严重损耗。在本实施例中通过在废液收集罐2内安装加热装置3，用于加热水和废液，形成破冰蒸汽；由于蒸发器内部属于真空环境，在负压状态下，使得水的沸点变低，大量破冰蒸汽通过管路从废液排放口进入第一级蒸发器101和第二级蒸发器102对蒸发器内部进行破冰，将废液再利用，不仅能保护环境而且节约水能源。

所述废液收集罐2内需要预存一定水量，使得一开始破冰时加热装置3可以加热预存的水形成破冰蒸汽，一旦破冰蒸汽进入蒸发器内进行破冰就会从废液排放口排出进入废液收集罐2中。

在蒸汽管道上通过设置蒸汽手动球阀进行控制，确定哪一组蒸发机组需要进行破冰处理则打开球阀，同时两组蒸发机组的蒸汽管道通过带开关量手动阀连接在一起，并且在蒸汽管道上设置有真空压力表，压力表用于观察蒸发器中预抽真空的情况，具体是确认两组蒸发机组中的压力是否达到数值接近，所述带开关量手动阀在正常工作时处于打开状态(切换前)，当预抽结束切换至排污状态时关闭。

所述废液收集罐2上设有溢流口、放液口和放净口，溢流口用来溢流收集罐中漂浮脂肪酸，放液口用来排除收集罐中过多液体，防止加热时造成蒸汽或前道工艺高温费水的不必要的浪费。放净口用来放净收集罐中的所有液体，从而可以对收集罐进行一个全面的内部清理。

在破冰状态下，废液收集罐2、管道和蒸发器三者之间为连通封闭空间，空气无法进入，当破冰结束后，大大降低了蒸发器进行预真空处理时间。同时使用此情况的破冰过程，提高了蒸发器的使用寿命，破除了蒸发器由高温急剧变为低温或由低温急剧变为高温状态所带来的不良影响。

具体工作过程如下：

首先将其中一个蒸发机组1的第一级蒸发器101的进气口管路与需要进行脱臭的系统出气口相连，先关闭进气气动蝶阀和出气气动蝶阀，打开所述蒸发机组1的冷冻水进口处的气动球阀，打开冷冻机对该蒸发机组1进行预冷，当冷冻机检测到冷却水的温度达到-20℃～-25℃时打开所述蒸发机组1的进气气动蝶阀和出气气动蝶阀，同时打开蒸汽管道上带开关量手动阀，启动真空机组8，蒸发机组1在工作一段时间之后内部会结冰而堵塞，当脱臭系统的真空度低于工作真空度时需要切换至另一台蒸发机组，切换之前首先观察两个压力表上的压力是否数值接近，如果不同则通过调节带开关量手动阀使其相近，然后打开另一台蒸发机组1的冷却水进口对蒸发器进行预冷，当蒸发器温度达到设定值后打开进气气动蝶阀，接着打开出气气动蝶阀，然后依次关闭第一台蒸发机组1的进气气动蝶阀、出气气动蝶阀和冷却水进口处的气动球阀，此时完成了两台蒸发机组1之间的切换，接着对第一台蒸发机组1进行化冰，先将带开关量手动阀关闭，然后加热废液收集罐2中预存的水，往废液排放口通入破冰蒸汽，一定时间之后废液从废液排放口排入废液收集罐中进行再利用。当排污结束以后依次关闭加热装置和手动球阀，然后打开带开关量手动阀对第一台蒸发机组1进行预抽真空，以此交替循环工作。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，其特征在于：包括蒸发机组(1)、真空机组(8)、水箱(5)和冷冻机(6)，所述蒸发机组(1)有两组用于切换以避免停机，每组蒸发机组(1)由第一级蒸发器(101)和第二级蒸发器(102)构成，在所述第一级蒸发器(101)和第二级蒸发器(102)的下部开设有蒸汽入口，上部开设有蒸汽出口，所述第一级蒸发器(101)的蒸汽入口作为蒸汽主入口，第一级蒸发器(101)的蒸汽出口与第二级蒸发器(102)的蒸汽入口相连，所述第二级蒸发器(102)的蒸汽出口通过抽气管道与真空机组相连，在所述第一级蒸发器(101)的蒸汽入口和第二级蒸发器(102)的蒸汽出口上分别设有气动蝶阀，通过气动蝶阀来控制蒸发器的切换；在所述第一级蒸发器(101)和第二级蒸发器(102)的下方分别通过管路与第一循环水泵(4)的出水口相连，所述第一循环水泵(4)的进水口与水箱相连，所述水箱(5)的出水口与第二循环水泵(7)相连，所述第二循环水泵(7)的出水口与冷冻机(6)的入口相连，所述冷冻机(6)的出口与水箱的入水口相连，由水箱(5)、第二循环水泵(7)和冷冻机(6)构成了冷冻水制水环路，在所述第一级蒸发器(101)和第二级蒸发器(102)的上方分别设有冷冻水回水口，冷冻水回水口通过管路与水箱连接，在所述冷冻水进水口位置设置有气动球阀，通过气动球阀来控制蒸发器的切换选择，所述第一级蒸发器(101)和第二级蒸发器(102)的下部侧面设有废液排放口，所述废液排放口通过管路与废液收集罐(2)相连，所述废液收集罐(2)内设有加热装置(3)，用于加热液体，形成高温蒸汽；所述高温蒸汽通过废液排放口进入第一级蒸发器(101)和第二级蒸发器(102)内。

2.根据权利要求1所述的一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，其特征在于：所述废液收集罐(2)内预先存有一定水量。

3.根据权利要求1、2所述的一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，其特征在于：所述废液收集罐(2)上设有溢流口、放液口和放净口。

4.根据权利要求1所述的一种具有破冰蒸汽的冷凝冷冻多级脱臭蒸发系统，其特征在于：两组所述蒸发机组(1)的蒸汽管道通过带开关量手动阀连接在一起，并且在蒸汽管道上设置有真空压力表，用于观察蒸发器中预抽真空的情况，所述带开关量手动阀在正常工作时处于打开状态(切换前)，当预抽结束切换至排废液状态时关闭。