CN112516613A - 一种高效真空蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效真空蒸发装置，包括依次连接的：一效加热室，一效蒸发室，冷凝器，以及集液罐；所述冷凝器可以收集冷凝液，并通过液位传感器的控制，将冷凝液由离心泵输送至所述集液罐内。本发明的高效真空蒸发装置，药液在进入到蒸发室以后，均匀的由环板的内沿流出，并在下室的竖直桶状内壁上均匀流下。在药液流下过程中，进行了充分的热交换，实现了药液的高效蒸发。本发明的高效真空蒸发装置，充分利用了竖直设置的热水夹套对喷淋在其上的药液进行加热蒸发处理，加热的面积大，蒸发效率高。

Description

一种高效真空蒸发装置

技术领域

本发明涉及真空蒸发技术领域，特别涉及一种高效真空蒸发装置。

背景技术

真空蒸发是在真空下进行的蒸发操作。在真空蒸发流程中，末效的二次蒸汽通常在混合式冷凝器中冷凝。真空蒸发的特点是，在低压下溶液的沸点降低且用较少的蒸汽蒸发大量的水分，其具有以下优点：1、可处理高温下易分解的热敏性物料，如牛奶、果汁、蜂蜜和抗生素等。2、可增大传热推动力，提高蒸发器单位传热面积的蒸发量。3、可利用低温热源，降低能耗。多效蒸发装置中的最后几效都是在真空下操作的。为了使处于真空下的冷却水能自动排出，冷凝器的安装高度一般高于10m。蒸发器的真空度由二次蒸汽的冷凝温度决定。由于溶液中溶解的气体受热释出，蒸发器和管路亦有空气漏入，为维持真空，须用真空泵不断地排除这些不凝性气体。

目前的制药机械设备中同样会利用到真空蒸发技术。制药用的蒸发器是在真空条件下，由外部蒸汽对药液进行加热，然后通过离心泵使药液从加热器进入蒸发室内。药液在沿着蒸发室的内壁流下的同时进行蒸发。现有的这种蒸发器，药液进入蒸发室后就开始沿着内壁快速流下，还没有进行充分的热交换就已经从蒸发室的底部流出，导致真空蒸发装置效率低下。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种高效真空蒸发装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种高效真空蒸发装置，包括依次连接的：一效加热室，一效蒸发室，冷凝器，以及集液罐；

所述冷凝器可以收集冷凝液，并通过液位传感器的控制，将冷凝液由离心泵输送至所述集液罐内；

所述一效蒸发室由上至下依次包括：上室，下室，以及出料管；所述上室的下部和所述下室上部分别为圆柱形；所述上室的下端与环板的外沿相连，所述下室的上端与所述环板的内沿相连；所述上室在靠近下端的位置沿着横截面的切线方向连接有进料管；所述出料管与所述一效加热室相连；

所述下室内设有至少一个热水夹套，该热水夹套为竖直设置的圆筒的形状，其内部流动着用来对药液进行加热的热水；所述热水夹套上方设置有喷淋环管，该喷淋环管可将药液均匀喷洒在所述热水夹套的上部；所述热水夹套底部设有热水管，该热水管可对所述热水夹套提供流动的热水；

药液由所述进料管进入所述一效蒸发室内后，可沿着所述环板流动，并由所述环板的内沿流出所述上室进入所述下室，然后沿着所述下室的内壁均匀流下。

在上述技术方案中，所述环板的内、外沿的半径之差为15～35cm。

在上述技术方案中，所述一效蒸发室的上室下端的直径为2.1～2.9m。

在上述技术方案中，所述一效蒸发室的下室上端的直径为1.5～2.5m。

在上述技术方案中，所述热水夹套的直径为500～1000mm。

在上述技术方案中，所述喷淋环管上设有多个喷向所述热水夹套的喷嘴。

在上述技术方案中，所述热水夹套内的水层厚度为31～50mm。

在上述技术方案中，在所述一效蒸发室和所述冷凝器之间还设有依次连接的二效加热室，二效蒸发室，三效加热室和三效蒸发室；所述二效加热室的进料端与所述一效蒸发室的出料端相连，所述二效蒸发室的进料端与所述二效加热室的出料端相连；所述二效蒸发室的出料端与三效加热室的进料端相连；所述三效加热室的出料端与所述三效蒸发室的进料端相连，所述三效蒸发室的出料端与所述冷凝器的进料端相连；

所述二效蒸发室，所述三效蒸发室的结构与所述一效蒸发室相同。

在上述技术方案中，所述一效蒸发室，所述二效蒸发室和所述三效蒸发室的工作温度分别为40～80℃。

在上述技术方案中，所述一效蒸发室，所述二效蒸发室和所述三效蒸发室的材料均为不锈钢材料。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的高效真空蒸发装置，药液在进入到蒸发室以后，均匀的由环板的内沿流出，并在下室的竖直桶状内壁上均匀流下。在药液流下过程中，进行了充分的热交换，实现了药液的高效蒸发。

本发明的高效真空蒸发装置，环板的宽度，即内、外沿的半径之差为15～35cm，使得大部分药液在进入到蒸发室时，在惯性的作用下可以先在环板上进行圆周方向的流动，从而可以均匀的由环板内沿流出。

本发明的高效真空蒸发装置，充分利用了竖直设置的热水夹套对喷淋在其上的药液进行加热蒸发处理，加热的面积大，蒸发效率高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的高效真空蒸发装置的结构示意图。

图2为图1所示的高效真空蒸发装置中的一效蒸发室的A-A截面俯视结构示意图。

图3为图1所示的高效真空蒸发装置中的一效蒸发室的B-B截面俯视结构示意图。

图中的附图标记表示为：

1-一效加热室；2-一效蒸发室；3-二效加热室；4-二效蒸发室；5-三效加热室；6-三效蒸发室；7-冷凝器；8-集液罐；

21-上室；22-下室；23-环板；24-进料管；25-出料管；26-热水夹套；27-喷淋环管；28-喷嘴；29-热水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做以详细说明。

如图1所示，本发明的高效真空蒸发装置包括依次连接的：一效加热室1，一效蒸发室2，二效加热室3，二效蒸发室4，三效加热室5，三效蒸发室6，冷凝器7，以及集液罐8。一效加热室1的出料端与一效蒸发室2的进料端相连，二效加热室3的进料端与一效蒸发室2的出料端相连，二效蒸发室4的进料端与二效加热室3的出料端相连；二效蒸发室4的出料端与三效加热室5的进料端相连；三效加热室5的出料端与三效蒸发室6的进料端相连，三效蒸发室6的出料端与所述冷凝器7的进料端相连。一效蒸发室2，二效蒸发室4，三效蒸发室6的出料端均设置在顶部，底部还分别设有与加热室相连的出料管，以起到物料循环的目的。

本发明的高效真空蒸发装置中，一效蒸发室2由上至下依次包括：上室21，下室22，以及出料管25。上室21的下部和下室22上部分别为圆柱形。上室21的下端与环板23的外沿相连，下室22的上端与环板23的内沿相连。一效蒸发室2的上室21下端的直径为2.3m，下室22上端的直径为1.9m，环板23的内、外沿的半径之差为20cm。上室21在靠近下端的位置沿着横截面的切线方向连接有进料管24；出料管25与所述一效加热室1相连。

本发明的真空蒸发装置，一效蒸发室2的下室22内设有一个热水夹套26。该热水夹套26为竖直设置的环筒的形状，其内部流动着用来对药液进行加热的热水。如图1所示，热水夹套26上方设置有喷淋环管27，喷淋环管27上设有多个喷向热水夹套26的喷嘴28，该喷淋环管27可将药液均匀喷洒在热水夹套26的上部。热水夹套26的底部设置有热水管29，该热水管29可对热水夹套26提供流动的热水。药液由热水夹套26外壁的内外两侧流下后，可由热水夹套26的下方，一效蒸发室2的底部的出料管25流出。热水夹套26的直径为600mm，热水夹套26的水层厚度为35mm。

如图2和3所示，药液由进料管24沿着切线以一定的流速进入一效蒸发室2内后，在惯性的作用下，大部分药液沿着环板23流动。随着药液流动的速度逐渐放缓，药液由环板23的内沿流出上室21进入下室22，并沿着下室22的内壁均匀流下，并最终由出料管25流出一效蒸发室2。在药液流下的过程中，进行了充分的热交换。同时，热水由热水管29流入到热水夹套26中，并循环流动。药液由喷淋环管27上设有的多个喷嘴28喷向热水夹套26的顶部。然后，药液由热水夹套26外壁的里外两侧均匀流下，在流下的过程中对药液进行加热蒸发处理。最后，药液由一效蒸发室2下端的出料管25流出，从而实现了药液的高效蒸发。二效蒸发室4，三效蒸发室6与一效蒸发室2结构和工作原理相同，在此不再赘述。一效蒸发室2，二效蒸发室4以及三效蒸发室6的工作温度分别为40～80℃，即药液可在40～80℃温度范围内的任意温度进行蒸发处理。

本发明的高效真空蒸发装置在进行中药提取液的蒸发处理时，一效加热室1可以将原液泵输送来的药液进行加热处理，然后输送至一效蒸发室2进行蒸发处理。一效蒸发室2的下端与一效加热室1的药液加入端连接，以便进行循环处理。当一效蒸发室2的液位达到上限时，原液泵停止工作，同时一效蒸发室2下端的循环泵开启工作，循环一效加热室1和一效蒸发室2内的药液，并且将药液注入二效加热室3。当二效蒸发室4内的液位达到上限时，二效蒸发室4底部的循环泵开启，循环二效加热室3和二效蒸发室4内的药液，并且将药液注入三效加热室5。当三效蒸发室6内的液位达到上限时，三效蒸发室6底部的循环泵开启，循环三效加热室5和三效蒸发室6内的药液。冷凝器7可以收集冷凝液，并通过液位传感器的控制，将冷凝液由离心泵输送至集液罐8内。一效蒸发室2和二效蒸发室4，三效蒸发室6制备材料均为不锈钢材料。

在其他的具体实施方式中，一效蒸发室的上室下端的直径还可以为2.1～2.9m范围内的其他数值，下室上端的直径还可以为1.5～2.5m范围内的其他数值，只需满足环板的内、外沿的半径之差为15～35cm，或者环板的内、外沿的半径之差是上室下端的直径的5～16.6％即可，这里不再赘述。这是因为，环板的宽度即内、外沿的半径之差为15～35cm，可以使大部分药液在进入到蒸发室时，在惯性的作用下先在环板上进行圆周流动，从而可以均匀的由环板内沿流出。在本发明其他的具体实施方式中，筒状的热水夹套的直径还可以为500～1000mm范围内的其他数值，热水夹套内的水层厚度还可以为31～50mm范围内的其他数值，只需达到真空蒸发处理的热交换速率的要求即可，这里不再赘述。

在其他的具体实施方式中，也可以只设有一效加热室和一效蒸发室，或者只设置有一效和二效，或者是四效及以上的加热室和蒸发室，具体的加热室和蒸发室的数量，本领域技术人员可以根据蒸发处理的规模的要求灵活设置。

在其他的具体实施方式中，也可以设置为套装在一起的两个或者更多个热水夹套，只需将这些竖直设置的，环筒形状的，上下圆形底面均为镂空的多个热水夹套按照半径大小的顺序由外至里相互套装，并且使热水在其间导通流动即可实现加热蒸发药液的目的。

在上述具体实施方式中，原液泵，循环泵，离心泵等装置，以及真空组件，水冷组件等均没有全部在图1中示出，本领域技术人员可以根据真空蒸发的基本原理，根据需要灵活设置，这里不再赘述。

本发明的高效真空蒸发装置，药液在进入到蒸发室以后，均匀的由环板的内沿流出，并在下室的竖直桶状内壁上均匀流下。在药液流下过程中，进行了充分的热交换。本发明的高效真空蒸发装置还充分利用了竖直设置的热水夹套对喷淋在其上的药液进行加热蒸发处理，加热的面积大，蒸发效率高。本发明的高效真空蒸发装置适合于药液的真空蒸发。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种高效真空蒸发装置，其特征在于，包括依次连接的：一效加热室(1)，一效蒸发室(2)，冷凝器(7)，以及集液罐(8)；

所述冷凝器(7)可以收集冷凝液，并通过液位传感器的控制，将冷凝液由离心泵输送至所述集液罐(8)内；

所述一效蒸发室(2)由上至下依次包括：上室(21)，下室(22)，以及出料管(25)；所述上室(21)的下部和所述下室(22)上部分别为圆柱形；所述上室(21)的下端与环板(23)的外沿相连，所述下室(22)的上端与所述环板(23)的内沿相连；所述上室(21)在靠近下端的位置沿着横截面的切线方向连接有进料管(24)；所述出料管(25)与所述一效加热室(1)相连；

所述下室(22)内设有至少一个热水夹套(26)，该热水夹套(26)为竖直设置的圆筒的形状，其内部流动着用来对药液进行加热的热水；所述热水夹套(26)上方设置有喷淋环管(27)，该喷淋环管(27)可将药液均匀喷洒在所述热水夹套(26)的上部；所述热水夹套(26)底部设有热水管(29)，该热水管(29)可对所述热水夹套(26)提供流动的热水；

药液由所述进料管(24)进入所述一效蒸发室(2)内后，可沿着所述环板(23)流动，并由所述环板(23)的内沿流出所述上室(21)进入所述下室(22)，然后沿着所述下室(22)的内壁均匀流下。

2.根据权利要求1所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述环板(23)的内、外沿的半径之差为15～35cm。

3.根据权利要求2所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述一效蒸发室(2)的上室(21)下端的直径为2.1～2.9m。

4.根据权利要求2所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述一效蒸发室(2)的下室(22)上端的直径为1.5～2.5m。

5.根据权利要求1所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述热水夹套(26)的直径为500～1000mm，高度为1～3m。

6.根据权利要求1所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述喷淋环管(27)上设有多个喷向所述热水夹套(26)的喷嘴(28)。

7.根据权利要求1所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述热水夹套内(26)的水层厚度为31～50mm。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，在所述一效蒸发室(2)和所述冷凝器(7)之间还设有依次连接的二效加热室(3)，二效蒸发室(4)，三效加热室(5)和三效蒸发室(6)；所述二效加热室(3)的进料端与所述一效蒸发室(2)的出料端相连，所述二效蒸发室(4)的进料端与所述二效加热室(3)的出料端相连；所述二效蒸发室(4)的出料端与三效加热室(5)的进料端相连；所述三效加热室(5)的出料端与所述三效蒸发室(6)的进料端相连，所述三效蒸发室(6)的出料端与所述冷凝器(7)的进料端相连；

所述二效蒸发室(4)，所述三效蒸发室(6)的结构与所述一效蒸发室(2)相同。

9.根据权利要求8所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述一效蒸发室(2)，所述二效蒸发室(4)和所述三效蒸发室(6)的工作温度分别为40～80℃。

10.根据权利要求8所述的高效真空蒸发装置，其特征在于，所述一效蒸发室(2)，所述二效蒸发室(4)和所述三效蒸发室(6)的材料均为不锈钢材料。

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