CN206045433U - 一种低温单效浓缩器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低温单效浓缩器，包括单效浓缩器本体，所述单效浓缩器本体包括加热器，所述单效浓缩器本体还包括换热装置和循环水池，工艺用水管路与换热装置的冷液进口连通，换热装置的热液出口与循环水池的进液口连通，循环水池的出液口与加热器的壳程进液口连通，加热器的壳程出液口与循环水池的进液口连通。所述低温单效浓缩器的结构简单，能够实现多种产品的低温浓缩，有效避免了高温易氧化分解成分的损失，有效保护了挥发性成分的损失，提高了产品有效成分的实际收率，从而大大节省了产品生产成本。

Description

一种低温单效浓缩器

技术领域

本实用新型属于浓缩设备结构技术领域，涉及一种单效浓缩器，尤其涉及一种改良结构的低温单效浓缩器。

背景技术

目前，单效浓缩器适用于中药、西药、葡萄糖、酿酒、淀粉、口服液、化工、食品、天然用味品、食品添加剂、味精、乳品等工业酒精回收，能用于批量小、品种多的热敏性低的真空浓缩。其工作原理是：生蒸汽进入加热室的列管外面，将料液加热上升，从喷管喷入分离室，进行汽液分离，其料液从循环管回到加热室下部再加热，料液受热又喷入分离室开始循环。料液浓缩到一定的程度，经取样确定合格后由出料口出料，分离室蒸发出来的蒸汽经除沫器消除泡沫再经汽液分离器，部分料液返回分离室，其余二次蒸汽由冷凝器与冷却器冷却成液体进入贮液桶，最后不凝气体排入大气或真空泵带走。

CN205007584U公开了一种单效浓缩器，包括加热室、分离室、冷却器、收集罐和真空泵，所述加热室通过上循环管、下循环管和分离室连接，所述下循环管上设置有出料口，所述下循环管上设置有阀门，所述分离室、冷却器和收集罐通过管道依次连接，所述冷却器和真空泵通过管道连接，所述加热室上设置有蒸汽进口，所述加热室的蒸汽进口处设置有蒸汽管道，所述蒸汽管道上设置有压力表，所述分离室上设置有数字温度计。所述单效浓缩器新增加热室蒸汽夹层压力表，能够防止压力过高出现安全事故；增加料液温度检测数字温度计，便于观察掌握料液的温度，控制热敏物料的质量，提高了效率。

现有的单效浓缩器均使用工业蒸汽作为热源对加热器进行加热后对药液进行浓缩，由于工业蒸汽的温度较高，不锈钢管壁的局部温度高，导致药液的局部温度过高，局部易焦化或碳化，满足不了某些产品法规规定的低温浓缩；满足不了某些挥发性成分及高温易氧化分解成分的浓缩；另外，工业蒸汽压力大，设备长期处于高压状态，使用寿命降低。

实用新型内容

针对现有单效浓缩器无法实现低温浓缩的不足，本实用新型的目的在于提供一种低温单效浓缩器，所述低温单效浓缩器的结构简单，能够实现多种产品的低温浓缩，有效避免了高温易氧化分解成分的损失，有效保护了挥发性成分的损失，提高了产品有效成分的实际收率，从而大大节省了产品生产成本。

本实用新型如无特殊说明，所述低温单效浓缩器是指适用于小于等于60℃的单效浓缩器。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种单效浓缩器，包括单效浓缩器本体，所述单效浓缩器本体包括加热器，所述单效浓缩器还包括换热装置和循环水池，工艺用水管路与换热装置的冷液进口连通，换热装置的热液出口与循环水池的进液口连通，循环水池的出液口与加热器的壳程进液口连通，加热器的壳程出液口与循环水池的进液口连通。

所述循环水池为用于盛放工艺用水和循环水的水池。

所述单效浓缩器本体还包括蒸发器、气液分离器、冷凝器、冷却器、集液罐和真空系统，所述蒸发器包括加热室和分离室，所述加热器的出气口与分离室的进气口连通，所述加热室的壳程进液口与循环水池的出液口连通，所述加热室的壳程出液口与循环水池的进液口连通。所述蒸发器上还设置有视窗。

所述真空系统可为真空泵，也可为其它的真空装置。

所述单效浓缩器的工作原理是：工艺用水通过工艺用水管路进入换热装置，经加热后的工艺用水进入循环水池中，循环水池中的热水进入加热器的列管外面，将料液加热上升，从喷管喷入蒸发器的分离室；同时，蒸发器下部的加热室也对料液进行加热，将料液加热上升进入分离室；分离室内由真空系统造成低压环境；进入分离室的料液进行汽液分离，分离出的料液从循环管回到加热器下部再加热，料液受热又喷入分离室开始循环。料液浓缩到一定的程度，经取样确定合格后由出料口出料，分离室蒸发出来的蒸汽经汽液分离器，部分料液返回分离室，其余二次蒸汽由冷凝器与冷却器冷却成液体进入集液罐，最后不凝气体排入大气或真空泵带走。

所述循环水池连接有加热装置和温度控制探头。所述循环水池还设置有溢流口和清洗排污口。所述温度控制探头能够检测循环水池中的水温，进而能够控制加热器的壳程中的热水温度。

所述加热装置为电加热装置。

所述加热装置的设置时为了避免换热器发生故障，不能工作。所述加热装置保障了浓缩过程的顺利进行。

所述换热装置为板式换热器。

所述换热装置的冷液进口还与冷却器的冷凝液出口连通，用于降低浓缩过程中的能耗，节约工艺水用量。

所述工艺用水管路与换热装置的冷液进口连通的管路上设置第六阀门，循环水池的出液口与加热器的壳程进液口连通的管路上依次设置有第一阀门、第一泵和第三阀门，且第一阀门和第一泵靠近循环水池的出液口；加热器的壳程出液口与循环水池的进液口连通的管路上设置有第四阀门。

所述第一阀门、第一泵、第三阀门和第四阀门能够控制循环水池中的热水进入加热器，对待浓缩料液进行加热。

所述加热室的壳程进液口与循环水池的出液口连通的管路上依次设置有第二阀门、第一泵和第一阀门，所述加热室的壳程出液口与循环水池的进液口连通的管路上设置有第五阀门。

所述第一阀门、第一泵、第二阀门和第五阀门能够控制循环水池中的热水进入蒸发器，对蒸发器加热室中的待浓缩料液进行加热。

所述换热装置的冷液进口与冷却器的冷凝液出口连通的管路上设置有第七阀门，且所述冷却器的冷凝液出口还与排污管路通过第八阀门连通。

所述第七阀门能够控制冷却器的冷凝液循环使用，直接进入加热水箱用于加热用工艺用水，并且，由于冷却器中流出的冷凝水具有一定的温度，其用于加热用工艺水能够减小板式换热器加热冷工艺用水的开启时间，从而节约板式换热器的能耗和水箱中电加热能耗。

所述循环水池的出液口与单效浓缩器本体相连的管路为保温管路，即，循环水池与加热器连通的管路、循环水池与蒸发器连通的管路以及换热装置与循环水池连通的管路均为保温管路。所述保温管路的设计进一步降低了浓缩过程中的能耗。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型提供的单效浓缩器避免了用工业蒸汽加热带来的加热剧烈、热源成本高、设备承受力、易烫伤等等问题；设备较工业蒸汽加热承受的环境操作压力小，设备经久耐用；加热器的设计可以按非压力容器设计，大大减少了设备的制造成本；

2、本实用新型提供的单效浓缩器可以实现加热器和蒸发器可同时加热，浓缩效率高；

3、本实用新型提供的单效浓缩器中的使用的热水温度范围可以自动调节，热水流速自动调节，自动补水，自动化程度高；

4、本实用新型提供的单效浓缩器操作过程中冷却器产生的冷凝水有一定的温度，可以作为板式换热器前端的供水，节约能源；

5、本实用新型提供的单效浓缩器，其加热器除垢简单，不需要任何改造和对接，只要将除垢剂加入到循环水池即可循环清洗加热器管壁达到除垢的目的；

6、本实用新型提供的单效浓缩器的所有热水循环管路保温设计，节约能源。

7、本实用新型提供的单效浓缩器占地面积小，可高空设计，设计结构简单易得；

8、本实用新型提供的单效浓缩器适用于法规规定低温浓缩的产品，尤其适用于药液中含有挥发性成分、高温易氧化分解的产品；解决了现有单效浓缩器不能达到低温浓缩的要求；

附图说明

图1为实施例1提供的低温单效浓缩器的结构示意图。

其中：1，加热器；2，蒸发器；3，气液分离器；4，冷凝器；5，集液罐；6，板式换热器；7，循环水池；8-1，第一电加热器；8-2，第二电加热器；9，第一阀门；10，第一泵；11，第二阀门；12，第三阀门；13，第四阀门；14，第五阀门；15，第六阀门；16，第七阀门；17，第八阀门；18，溢流口；19，清洗排污口；20，冷却器；21，视窗；22，压力表。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

一种低温单效浓缩器，如图1所示，包括加热器1、蒸发器2、气液分离器3、冷凝器4、冷却器20、集液罐5、真空泵、板式换热器6和循环水池7，所述蒸发器2包括加热室和分离室；

加热器1的出气口与蒸发器2中分离室的进气口连通，蒸发器2下部的加热室完成液出口与加热器1的管程进液口连通；分离室的出气口与气液分离器3进气口连通，气液分离器3、冷凝器4、冷却器20和集液罐5依次相连；所述真空泵与蒸发器2相连，用于在蒸发器2的分离室中产生低压环境；

所述板式换热器6的热液出口与循环水池7的进液口相连，所述循环水池7的出液口与加热器1的壳程进液口相连通，加热器1的壳程出液口与循环水池7的进液口连通；所述加热器1的出气口与分离室的进气口连通，所述加热室的壳程进液口与循环水池7的出液口连通，所述加热室的壳程出液口与循环水池7的进液口连通；所述冷却器20的冷凝液出口与板式换热器6的冷液进口连通；所述循环水池7连接有电加热装置和温度控制探头，所述电加热装置包括第一电加热器8-1和第二电加热器8-2；

所述循环水池7的出液口与加热器1的壳程进液口连通的管路上依次设置有第一阀门9、第一泵10和第三阀门12，且第一阀门9和第一泵10靠近循环水池7的出液口；加热器1的壳程出液口与循环水池7的进液口连通的管路上设置有第四阀门13；

所述加热室的壳程进液口与循环水池7的出液口连通的管路上依次设置有第二阀门11、第一泵10和第一阀门9，所述加热室的壳程出液口与循环水池7的进液口连通的管路上设置有第五阀门14；

所述冷却器20的冷凝液出口与板式换热器6的冷液进口连通的管路上设置有第七阀门16，且所述冷却器20的冷凝液出口还与排污管路通过第八阀门17连通；

工艺用水管路通过第六阀门15与板式换热器6的冷液进口连通；

所述循环水池7的出液口与单效浓缩器本体相连的管路为保温管路。

所述蒸发器2还设置有视窗21。

所述循环水池还设置有溢流口18和清洗排污口19。

所述单效浓缩器的工作原理为：工艺用水经板式换热器6加热后进入循环水池7，循环水池7中的热水进入加热器1的列管外面，将料液加热上升，从喷管喷入蒸发器2的分离室；同时，蒸发器2下部的加热室也对料液进行加热，将料液加热上升进入分离室；分离室内由真空系统造成低压环境；进入分离室的料液进行汽液分离，分离出的料液从循环管回到加热器1下部再加热，料液受热又喷入分离室开始循环。料液浓缩到一定的程度，经取样确定合格后由出料口出料，分离室蒸发出来的蒸汽经汽液分离器部分料液返回分离室，其余二次蒸汽由冷凝器4与冷却器20冷却成液体进入集液罐5，最后不凝气体排入大气或真空泵带走。

所述单效浓缩器进行生产浓缩可采用下列方式中的一种：

开启第六阀门15，开启板式换热器6，向循环水池7进水；进水结束，开启第一阀门9、第二阀门11、第三阀门12、第四阀门13和第五阀门14，开启第一泵10，加热器1和蒸发器2同时进行浓缩；

或者，开启第一阀门9、第二阀门11、第五阀门14，关闭第三阀门12、第四阀门13，开启第一泵10，蒸发器2独立进行浓缩；

或者，开启第一阀门9、第三阀门12、第四阀门13，关闭第二阀门11、第五阀门14，开启第一泵10，加热器1独立进行浓缩；

浓缩过程中开启第七阀门16、第六阀门15，关闭第八阀门17，可以用冷却器20冷却后的热水为板式换热器6提供带一定温度的热水，节约热量；

当板式换热器6故障时可直接使用循环水池7内的第一电加热器8-11和第二电加热器8-21对循环水池7中的水加热；

所述单效浓缩器的除垢过程包括如下步骤：

将规定量的除垢剂配制后倒入循环水池7中，开启第一阀门9、第二阀门11、第三阀门12、第四阀门13、第五阀门14，开启第一泵10，加热器1和蒸发器2同时进行循环清洗除垢；

实施例2

一种低温单效浓缩器，包括加热器1、蒸发器2、气液分离器3、冷凝器4、冷却器20、集液罐5、真空泵、板式换热器6和循环水池7，所述蒸发器2仅包括分离室；

加热器1的出气口与蒸发器2中分离室的进气口连通，蒸发器2下部的完成液出口与加热器1的管程进液口连通；分离室的出气口与气液分离器3进气口连通，气液分离器3、冷凝器4、冷却器20和集液罐5依次相连；所述真空泵与蒸发器2相连，用于在蒸发器2的分离室中产生低压环境；

所述板式换热器6的热液出口与循环水池7的进液口相连，所述循环水池7的出液口与加热器1的壳程进液口连通，加热器1的壳程出液口与循环水池7的进液口连通；所述加热器1的出气口与分离室的进气口连通；所述冷却器20的冷凝液出口与板式换热器6的冷液进口连通；所述循环水池7连接有电加热装置和温度控制探头，所述电加热装置包括第一电加热器8-1和第二电加热器8-2；

所述循环水池7的出液口与加热器1的壳程进液口连通的管路上依次设置有第一阀门9、第一泵10和第三阀门12，且第一阀门9和第一泵10靠近循环水池7的出液口；加热器1的壳程出液口与循环水池7的进液口连通的管路上设置有第四阀门13；

所述冷却器20的冷凝液出口与板式换热器6的冷液进口连通的管路上设置有第七阀门16，且所述冷却器20的冷凝液出口还与排污管路通过第八阀门17连通；

工艺用水管路通过第六阀门15与板式换热器6的冷液进口相连通；

所述循环水池7的出液口与单效浓缩器本体相连的管路为保温管路。

所述蒸发器2还设置有视窗21。

所述循环水池还设置有溢流口18和清洗排污口19。

所述单效浓缩器的工作原理为：工艺用水经板式换热器6加热后进入循环水池7，循环水池7中的热水进入加热器1的列管外面，将料液加热上升，从喷管喷入蒸发器2的分离室；分离室内由真空泵造成低压环境；进入分离室的料液进行汽液分离，分离出的料液从循环管回到加热器1下部再加热，料液受热又喷入分离室开始循环。料液浓缩到一定的程度，经取样确定合格后由出料口出料，分离室蒸发出来的蒸汽经汽液分离器3部分料液返回分离室，其余二次蒸汽由冷凝器4与冷却器20冷却成液体进入集液罐5，最后不凝气体排入大气或真空泵带走。

所述单效浓缩器进行生产浓缩的方法包括如下步骤：

开启第六阀门15，开启板式换热器6，向循环水池7进水；进水结束，开启第一阀门9、第三阀门12和第四阀门13，开启第一泵10，加热器1进行浓缩；

浓缩过程中开启第七阀门16、第六阀门15，关闭第八阀门17，可以用冷却器20冷却后的热水为板式换热器6提供带一定温度的热水，节约热量；

当板式换热器6故障时可直接使用循环水池7内的第一电加热器8-1和第二电加热器8-2对循环水池7中的水加热。

所述单效浓缩器的除垢过程包括如下步骤：

将规定量的除垢剂配制后倒入循环水池7中，开启第一阀门9、第三阀门12、第四阀门13，开启第一泵10，加热器1进行循环清洗除垢。

实施例3：利用实施1所述的单效浓缩器浓缩

丹参药材加水提取后，称取提取液3000kg，取样检测总酚酸含量，由于总酚酸类成分有高温易氧化分解的性质，故采用实施例1所述的低温单效浓缩器浓缩，浓缩温度控制在小于60℃，浓缩结束后考察总酚酸的转移率。结果如表1所示。

表1

从表1能够看出，本实用新型提供的低温单效浓缩器能够在低温下浓缩丹参药材提取液，并且其中的高温易分解物质总酚酸的转移率高，即有效组分的回收率高。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种单效浓缩器，包括单效浓缩器本体，所述单效浓缩器本体包括加热器，其特征在于，所述单效浓缩器还包括换热装置和循环水池，工艺用水管路与换热装置的冷液进口连通，换热装置的热液出口与循环水池的进液口连通，循环水池的出液口与加热器的壳程进液口连通，加热器的壳程出液口与循环水池的进液口连通。

2.根据权利要求1所述的单效浓缩器，其特征在于，所述单效浓缩器本体还包括蒸发器、气液分离器、冷凝器、冷却器、集液罐和真空系统，所述蒸发器包括加热室和分离室，所述加热器的出气口与分离室的进气口连通，所述加热室的壳程进液口与循环水池的出液口连通，所述加热室的壳程出液口与循环水池的进液口连通。

3.根据权利要求1或2所述的单效浓缩器，其特征在于，所述循环水池还连接有加热装置和温度控制探头，所述循环水池还设置有溢流口和排污口。

4.根据权利要求3所述的单效浓缩器，其特征在于，所述加热装置为电加热装置。

5.根据权利要求1或2所述的单效浓缩器，其特征在于，所述换热装置为板式换热器。

6.根据权利要求2所述的单效浓缩器，其特征在于，所述换热装置的冷液进口还与冷却器的冷凝液出口连通。

7.根据权利要求2所述的单效浓缩器，其特征在于，所述工艺用水管路与换热装置的冷液进口连通的管路上设置第六阀门，循环水池的出液口与加热器的壳程进液口连通的管路上依次设置有第一阀门、第一泵和第三阀门，且第一阀门和第一泵靠近循环水池的出液口；加热器的壳程出液口与循环水池的进液口连通的管路上设置有第四阀门。

8.根据权利要求7所述的单效浓缩器，其特征在于，所述加热室的壳程进液口与循环水池的出液口连通的管路上依次设置有第二阀门、第一泵和第一阀门，所述加热室的壳程出液口与循环水池的进液口连通的管路上设置有第五阀门。

9.根据权利要求3所述的单效浓缩器，其特征在于，所述换热装置的冷液进口与冷却器的冷凝液出口连通的管路上设置有第七阀门，且所述冷却器的冷凝液出口还与排污管路通过第八阀门连通。

10.根据权利要求1或2所述的单效浓缩器，其特征在于，所述循环水池的出液口与单效浓缩器本体相连的管路为保温管路。