CN203816249U - 葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置，包括低浓度浓缩装置和高浓度蒸发装置，其中低浓度浓缩装置包括第一板式预热器、三效蒸发系统平衡罐、第二板式预热器、第三板式预热器、一效板式蒸发器、一效旋风分离器、热泵、二效板式蒸发器、二效旋风分离器、三效板式蒸发器、三效旋风分离器、冷凝器和三效出料泵；高浓度蒸发装置包括中转罐、加热器、蒸发室和放料阀。首次将板式结构蒸发系统运用到葡萄糖酸内酯溶液中低浓度浓缩阶段，系统中前一效的二次蒸汽重复利用做为下一效的加热蒸汽，各效蒸汽冷凝水都利用来对物料进行预热，余热均得到充分利用，节能效果显著。高浓度浓缩阶段加热器与蒸发室形成自然循环，可节省大量的动力消耗。

Description

葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及一种葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置。

背景技术

葡萄糖酸内酯俗称内酯，是一种用途十分广泛的食品添加剂。传统的豆腐是用石膏和卤水点成的，现代科技已经发明了比石膏和卤水更好的产品--葡萄糖酸内酯。葡萄糖酸内酯性状为白色结晶或结晶粉末，几乎无臭味，易溶于水，稍溶于乙醇，其在水中溶解生成葡萄糖酸，使蛋白质凝固，效果比硫酸钙、氯化钙及盐卤好，制得的豆腐保水性好，质地细腻，滑嫩可口，保质期长。也可做为海鲜类的的防腐剂。

在生产中，首次制得的葡萄糖酸内酯为低浓度溶液，其浓度一般在30-40%左右，需要通过工艺将其结晶后使用，因此葡萄糖酸内酯溶液的浓缩步骤是葡萄糖酸内酯工艺中很重要的一步。目前普遍使用的工艺流程中，多采用管式或罐式加热装置来对葡萄糖酸内酯溶液进行加热，采用单程型蒸发器来蒸发浓度物料，但是浓缩物料黏度急剧增加，流动性能变差，导致工作效率偏低，能源利用率低，成本增大。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种工作效率高，能源利用率高的葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置。

本实用新型采取的技术方案为：一种葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置，包括低浓度浓缩装置和高浓度蒸发装置，其中

低浓度浓缩装置包括第一板式预热器、三效蒸发系统平衡罐、第二板式预热器、第三板式预热器、一效板式蒸发器、一效旋风分离器、热泵、二效板式蒸发器、二效旋风分离器、三效板式蒸发器、三效旋风分离器、冷凝器和三效出料泵，第一板式预热器、三效蒸发系统平衡罐、第二板式预热器、第三板式预热器、一效板式蒸发器、一效旋风分离器、二效板式蒸发器、二效旋风分离器、三效板式蒸发器、三效旋风分离器、三效出料泵依次通过物料管相连接，第三板式预热器上设有预热蒸汽入口和预热蒸汽冷凝水出口，一效旋风分离器通过蒸汽管道分别与热泵、二效板式蒸发器连接，热泵通过蒸汽管道与一效板式蒸发器连接，热泵上还设有加热蒸汽入口，二效旋风分离器通过蒸汽管道与三效板式蒸发器连接，一效板式蒸发器、二效板式蒸发器、三效板式蒸发器、三效旋风分离器分别通过蒸汽管道与冷凝器连接；

高浓度蒸发装置包括中转罐、加热器、蒸发室和放料阀，三效出料泵设有两个出口，一个出口与中转罐连接，另一个出口与三效蒸发系统平衡罐连接，中转罐与加热器通过物料管道连接，加热器顶部与蒸发室中部通过物料管道连接，蒸发室底部与加热器底部也通过物料管道连接，形成一个循环，蒸发室底部还设有放料阀；

作为本实用新型优选的技术方案，所述高浓度蒸发装置还包括旋液分离器、板式冷凝器、旋液汽水分离器、冷凝水排出管道，蒸发室顶端设有蒸汽管道与旋液分离器连接，旋液分离器顶部通过蒸汽管道分别与第一板式预热器、板式冷凝器连接，旋液分离器底部通过冷凝水管道与旋液汽水分离器相连，旋液汽水分离器顶部通过蒸汽管道连接到旋液分离器顶部的蒸汽管道上，旋液汽水分离器底部设有冷凝水排出管道。

作为本实用新型优选的技术方案，所述低浓度浓缩装置还包括一效汽水分离器、二效汽水分离器、三效汽水分离器，一效板式蒸发器通过冷凝水管道与一效汽水分离器连接，一效汽水分离器通过蒸汽管道分别连接到二效板式蒸发器和热泵，二效板式蒸发器通过冷凝水管道与二效汽水分离器连接，二效汽水分离器通过蒸汽管道连接到三效板式蒸发器，三效板式蒸发器通过冷凝水管道与三效汽水分离器连接，三效汽水分离器通过蒸汽管道连接到冷凝器，一效汽水分离器、二效汽水分离器、三效汽水分离器分别通过冷凝水管道与第二板式预热器连接。

作为本实用新型优选的技术方案，所述低浓度浓缩装置还包括冷凝汽水分离器、排气口、冷凝水排出口，冷凝器通过冷凝水管道与冷凝汽水分离器连接，冷凝汽水分离器顶部设有排气口，底部设有冷凝水排出口。

本实用新型的有益效果有如下几点：

（1)首次将板式结构蒸发系统运用到葡萄糖酸内酯溶液中低浓度浓缩阶段，第一板式预热器、第二板式预热器、第三板式预热器、一效板式蒸发器、热泵、二效板式蒸发器、三效板式蒸发器均采用板片结构形式，板式结构具有换热效率高，系统体积小，重量轻，维修方便，运行及维护费用低且热量损失很小等特点，其次，系统中前一效的二次蒸汽重复利用做为下一效的加热蒸汽，各效蒸汽冷凝水都利用来对物料进行预热，余热均得到充分利用，节能效果显著。

（2）高浓度浓缩阶段加热器与蒸发室形成自然循环，物料循环量大，换热效率更高，保证高浓度物料顺利出料，采用自然循环省去了循环泵，可节省大量的动力消耗。

（3) 高浓度物料蒸发操作，二次蒸汽雾沫夹带严重，葡萄糖酸内酯溶液尤其如此，因此在高浓度浓缩阶段系统蒸发室之后设置一个旋液分离器，旋液分离器将蒸发室出来的二次蒸汽做进一步的分离处理，减少了雾沫夹带，减少了冷凝水的COD值，提高了冷凝水的品质。

（4）从旋液分离器出来的二次蒸汽，没有全部进入冷凝器，抽取其中一部分蒸汽来预热进入低浓度浓缩阶段的进料，节省了预热蒸汽的消耗，降低了能耗。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的A部分放大示意图。

图3为图1的B部分放大示意图。

图4为图1的C部分放大示意图。

图5为图1的D部分放大示意图。

图6为图1的E部分放大示意图。

图7为图1的F部分放大示意图。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

具体实施方式

实施例1

参见图1，本葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置，包括低浓度浓缩装置和高浓度蒸发装置，其中

低浓度浓缩装置包括第一板式预热器1、三效蒸发系统平衡罐2、第二板式预热器3、第三板式预热器4、一效板式蒸发器5、一效旋风分离器6、一效汽水分离器7、热泵8、二效板式蒸发器9、二效旋风分离器10、二效汽水分离器11、三效板式蒸发器12、三效旋风分离器13、三效汽水分离器14、冷凝器15、冷凝汽水分离器16、三效出料泵17、排气口、冷凝水排出口；

高浓度蒸发装置包括中转罐18、加热器19、蒸发室20、放料阀21、旋液分离器22、板式冷凝器23、旋液汽水分离器24、冷凝水排出管道；

第一板式预热器1、三效蒸发系统平衡罐2、第二板式预热器3、第三板式预热器4、一效板式蒸发器5、一效旋风分离器6、二效板式蒸发器9、二效旋风分离器10、三效板式蒸发器12、三效旋风分离器13、三效出料泵17依次通过物料管相连接，第三板式预热器4上设有预热蒸汽入口和预热蒸汽冷凝水出口，一效旋风分离器6通过蒸汽管道分别与热泵8、二效板式蒸发器9连接，热泵8通过蒸汽管道与一效板式蒸发器5连接，热泵8上还设有加热蒸汽入口，二效旋风分离器10通过蒸汽管道与三效板式蒸发器12连接，一效板式蒸发器5、二效板式蒸发器9、三效板式蒸发器12、三效旋风分离器13分别通过蒸汽管道与冷凝器15连接，冷凝器15通过冷凝水管道与冷凝汽水分离器16连接，冷凝汽水分离器16顶部设有排气口，底部设有冷凝水排出口；

一效汽水分离器7通过蒸汽管道分别连接到二效板式蒸发器9和热泵8，二效板式蒸发器9通过冷凝水管道与二效汽水分离器11连接，二效汽水分离器11通过蒸汽管道连接到三效板式蒸发器12，三效板式蒸发器12通过冷凝水管道与三效汽水分离器14连接，三效汽水分离器14通过蒸汽管道连接到冷凝器，一效汽水分离器7、二效汽水分离器11、三效汽水分离器14分别通过冷凝水管道与第二板式预热器3连接；

三效出料泵17设有两个出口，一个出口与中转罐18连接，另一个出口与三效蒸发系统平衡罐2连接，中转罐18与加热器19通过物料管道连接，加热器19顶部与蒸发室20中部通过物料管道连接，蒸发室20底部与加热器19底部也通过物料管道连接，形成一个循环，蒸发室20底部还设有放料阀21，蒸发室20顶端设有蒸汽管道与旋液分离器22连接，旋液分离器22顶部通过蒸汽管道分别与第一板式预热器1、板式冷凝器23连接，旋液分离器22底部通过冷凝水管道与旋液汽水分离器24相连，旋液汽水分离器24顶部通过蒸汽管道连接到旋液分离器22顶部的蒸汽管道上，旋液汽水分离器24底部设有冷凝水排出管道；

低浓度的葡萄糖酸内酯物料依次流经第一板式预热器1、三效蒸发系统平衡罐2、第二板式预热器3、第三板式预热器4、一效板式蒸发器5被加热沸腾成汽液混合的葡萄糖酸内酯物料，进入一效旋风分离器6中，汽体从一效旋风分离器6顶部出来，一部分被热泵8吸走，进入到一效板式蒸发器5做为一效加热蒸汽，另一部分被送到二效板式蒸发器9内做为二效加热蒸汽，液体从一效旋风分离器底部进入二效板式蒸发器中，一效加热蒸汽为一效板式蒸发器5加热后进入一效汽水分离器7中分离成汽体和液体，汽体从一效汽水分离器7顶部进入二效板式蒸发器9作为二效加热蒸汽，一效汽水分离器7分离得到的液体从一效汽水分离器7底部进入第二板式预热器3中，给第二板式预热器3加热后排出；

葡萄糖酸内酯物料液体在二效板式蒸发器9被加热分离成汽液混合物料，进入二效旋风分离器10中，汽体从二效旋风分离器10顶部送到三效板式蒸发器12内做为三效加热蒸汽，液体从二效旋风分离器10底部进入三效板式蒸发器12，二效加热蒸汽为二效板式蒸发器9加热后进入二效汽水分离器11中分离成汽体和液体，汽体从二效汽水分离器11顶部进入三效板式蒸发器12作为三效加热蒸汽，二效汽水分离器11分离得到的液体从二效汽水分离器11底部进入第二板式预热器3中，给第二板式预热器3加热后排出；

葡萄糖酸内酯物料液体在三效板式蒸发器12被继续加热分离成汽液混合物料，进入三效旋风分离器13中，三效旋风分离器13分离得到的汽体从三效旋风分离器13顶部进入冷凝器15被冷却后，再进入冷凝汽水分离器16中分离成汽体和液体，冷凝汽水分离器16分离得到的汽体从冷凝汽水分离器16顶部排出，冷凝汽水分离器16分离得到的液体从冷凝汽水分离器16底部排出，三效旋风分离器13分离得到的液体从三效旋风分离器13经三效出料泵17送到中转罐18中，进入高浓度蒸发装置，三效加热蒸汽为三效板式蒸发器12加热后进入三效汽水分离器14中分离成汽体和液体，三效汽水分离器14分离得到的汽体从三效汽水分离器17顶部进入冷凝器15，冷却后排出，三效汽水分离器14分离得到的液体从三效汽水分离器14底部进入第二板式预热器3中，给第二板式预热器3加热后排出；

中转罐18底部设有物料泵25，物料泵25将葡萄糖酸内酯物料送到加热室19加热，然后从蒸发室20上端与加热室19上部的连接管道进入蒸发室20蒸发，汽体抽入旋液分离器22中，蒸发室20下口设有质量流量计用于测试液体浓度，不符合浓度要求的液体从蒸发室20下口与加热室下部的连接管道内进入加热室内加热，再进入蒸发室蒸发，循环往复，当浓度符合要求时，放料阀打开，液体从放料阀排出进入下一工艺。

另通入蒸气给第三板式预热器4加热，通入蒸气给一效板式蒸发器5加热，通入蒸气给加热室19加热。

高浓度蒸发装置中可设多个蒸发室与加热室的循环。

整个装置的真空状态由水环式真空泵造成。

Claims (4)

1.一种葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置，包括低浓度浓缩装置和高浓度蒸发装置，其中

低浓度浓缩装置包括第一板式预热器、三效蒸发系统平衡罐、第二板式预热器、第三板式预热器、一效板式蒸发器、一效旋风分离器、热泵、二效板式蒸发器、二效旋风分离器、三效板式蒸发器、三效旋风分离器、冷凝器和三效出料泵，第一板式预热器、三效蒸发系统平衡罐、第二板式预热器、第三板式预热器、一效板式蒸发器、一效旋风分离器、二效板式蒸发器、二效旋风分离器、三效板式蒸发器、三效旋风分离器、三效出料泵依次通过物料管相连接，第三板式预热器上设有预热蒸汽入口和预热蒸汽冷凝水出口，一效旋风分离器通过蒸汽管道分别与热泵、二效板式蒸发器连接，热泵通过蒸汽管道与一效板式蒸发器连接，热泵上还设有加热蒸汽入口，二效旋风分离器通过蒸汽管道与三效板式蒸发器连接，一效板式蒸发器、二效板式蒸发器、三效板式蒸发器、三效旋风分离器分别通过蒸汽管道与冷凝器连接；

高浓度蒸发装置包括中转罐、加热器、蒸发室和放料阀，三效出料泵设有两个出口，一个出口与中转罐连接，另一个出口与三效蒸发系统平衡罐连接，中转罐与加热器通过物料管道连接，加热器顶部与蒸发室中部通过物料管道连接，蒸发室底部与加热器底部也通过物料管道连接，形成一个循环，蒸发室底部还设有放料阀。

2.根据权利要求1所述的葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置，其特征在于：所述高浓度蒸发装置还包括旋液分离器、板式冷凝器、旋液汽水分离器、冷凝水排出管道，蒸发室顶端设有蒸汽管道与旋液分离器连接，旋液分离器顶部通过蒸汽管道分别与第一板式预热器、板式冷凝器连接，旋液分离器底部通过冷凝水管道与旋液汽水分离器相连，旋液汽水分离器顶部通过蒸汽管道连接到旋液分离器顶部的蒸汽管道上，旋液汽水分离器底部设有冷凝水排出管道。

3.根据权利要求1或2所述的葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置，其特征在于：所述低浓度浓缩装置还包括一效汽水分离器、二效汽水分离器、三效汽水分离器，一效板式蒸发器通过冷凝水管道与一效汽水分离器连接，一效汽水分离器通过蒸汽管道分别连接到二效板式蒸发器和热泵，二效板式蒸发器通过冷凝水管道与二效汽水分离器连接，二效汽水分离器通过蒸汽管道连接到三效板式蒸发器，三效板式蒸发器通过冷凝水管道与三效汽水分离器连接，三效汽水分离器通过蒸汽管道连接到冷凝器，一效汽水分离器、二效汽水分离器、三效汽水分离器分别通过冷凝水管道与第二板式预热器连接。

4.根据权利要求3所述的葡萄糖酸内酯蒸发浓缩装置，其特征在于：所述低浓度浓缩装置还包括冷凝汽水分离器、排气口、冷凝水排出口，冷凝器通过冷凝水管道与冷凝汽水分离器连接，冷凝汽水分离器顶部设有排气口，底部设有冷凝水排出口。