CN212016758U - 热敏性物料的蒸发浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热敏性物料的蒸发浓缩系统，降膜蒸发器的上管箱设有多个布液口，下管箱被分隔为与布液口分别对应的多个下管箱分室；进料泵的出口与降膜蒸发器的布液口一相连，下管箱分室一的出口与降膜循环泵一的入口相连，降膜循环泵一的出口与降膜蒸发器的布液口二相连，下管箱分室二的出口与降膜循环泵二的入口相连，降膜循环泵二的出口与降膜蒸发器的布液口三相连，以此类推，末级下管箱分室的出口与降膜分离器的底部出口共同与出料泵的入口相连；降膜蒸发器的不凝气排出口与抽真空系统相连，降膜分离器的顶部排汽口与蒸汽压缩机的入口管道相连，蒸汽压缩机的出口管道与降膜蒸发器的热媒进口相连。提取液实现低温蒸发，停留时间短，产出品味好。

Description

热敏性物料的蒸发浓缩系统

技术领域

本实用新型涉及一种蒸发浓缩系统，尤其涉及一种热敏性物料的蒸发浓缩系统，属于低温蒸发浓缩处理技术领域。

背景技术

在烟叶复烤及卷烟生产过程中，会产生占原烟料1/3的烟梗、碎叶、碎末等下脚料，通过造纸法将这些下脚料制成烟草薄片，通过添加烟草薄片进入原烟从而提高烟叶原料利用率，降低生产成本，提高产量。

造纸法生产烟草薄片的工艺是将下脚料浸泡萃取，得到固形物和提取液，将固形物打浆，抄纸制成纸基，将提取液浓缩、加香料等处理后喷涂到纸基上，最后干燥成型制成烟草薄片。

目前造纸法再造烟叶行业中，浓缩设备是借鉴制药和食品行业使用的两效强制循环真空浓缩系统。两效强制循环系统的加热方式是将压力（本文压力均指绝对压力）为0.15~0.20MPa，温度为112~120℃的生蒸汽通入一效，一效产生压力为0.10~0.12MPa，温度为100~105℃的二次蒸汽给二效加热，二效产生压力为0.057~0.070MPa，温度为85~95℃的二次蒸汽被表面冷凝器冷凝。

烟草提取液为热敏性物质，影响浓缩液质量最为关键的两个因素为蒸发温度及物料停留时间。烟草提取液的蒸发温度82℃相对于55℃，其浓缩液中挥发/半挥发性主要成分含量下降约40%，对两组液体制样评吸对比发现，浓缩温度越低，香气质和香气量较丰富，口腔舒适度较好，且浓缩液温度超过90℃后，会出现结焦现象，降低设备的传热效率，增加能耗，严重的会造成换热管堵塞，影响生产的安全运行。现有两效强制循环真空浓缩系统停留时间长约6~8h，且加热温度高，严重影响物料品味，对工序高效衔接，生产连续稳定造成一定压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种热敏性物料的蒸发浓缩系统，实现低温蒸发，提取液的停留时间短，产出品味好。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种热敏性物料的蒸发浓缩系统，包括原料缓存罐、进料泵、降膜蒸发器和降膜分离器，原料缓存罐的出口与进料泵的入口相连，降膜蒸发器的上管箱设有多个布液口，降膜蒸发器的下管箱被分隔为与布液口分别对应的多个下管箱分室；进料泵的出口与降膜蒸发器的布液口一相连，下管箱分室一的出口与降膜循环泵一的入口相连，降膜循环泵一的出口与降膜蒸发器的布液口二相连，下管箱分室二的出口与降膜循环泵二的入口相连，降膜循环泵二的出口与降膜蒸发器的布液口三相连，以此类推，末级下管箱分室的出口与降膜分离器的底部出口共同与出料泵的入口相连；降膜蒸发器的不凝气排出口与抽真空系统相连，降膜分离器的顶部排汽口与蒸汽压缩机的入口管道相连，蒸汽压缩机的出口管道与降膜蒸发器的热媒进口相连。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：进料泵将热敏性物料例如烟草提取液送至布液口一喷淋，流经相应的降膜管落入下管箱分室一，被降膜循环泵一提升并送至布液口二喷淋，流经相应的降膜管落入下管箱分室二，再被降膜循环泵二提升并送至布液口三喷淋，如此循环，降膜蒸发器被分隔成依次串联的多段。停留时间=下管箱容积/出料量，以四段为例，停留时间能降低至原来的四分之一。烟草提取液不经过循环蒸发，一次蒸发浓缩达品质要求，系统内停留时间短，工艺简洁，可以减小下管箱的容积，进一步减少物料的停留时间。抽真空系统使降膜蒸发器内维持负压，烟草提取液的蒸发温度控制在48~52℃，有利于维持烟草提取液的高品位，降膜分离器排出的蒸汽经蒸汽压缩机压缩，增压过后，二次汽的温度升高至56~60℃，压力在16.5~20Kpa,作为降膜蒸发器的热源循环使用，可显著降低生产能耗。与传统两效强制循环真空浓缩设备相比，本实用新型采用低温蒸发技术可以减少烟草提取液中热敏性物质的损耗，蒸发温和避免系统结焦。

作为本实用新型的改进，降膜蒸发器的冷凝水出口通过降膜冷凝水管与冷凝水罐的入口相连，冷凝水罐的出口与冷凝水泵的入口相连，冷凝水泵的出口与凝水预热器的热媒入口相连，凝水预热器的热媒出口与冷凝水回收管相连；进料泵的出口与凝水预热器的进料口相连，凝水预热器的出料口与降膜蒸发器的布液口一相连。降膜蒸发器产生的冷凝水经降膜冷凝水管进入冷凝水罐收集，由冷凝水泵抽出并作为凝水预热器的热媒，对进料泵出口的热敏性物料进行预热，进一步降低系统的能耗。

作为本实用新型的进一步改进，蒸汽压缩机的排液口与积液罐相连，积液罐的出口通过积液泵与所述冷凝水罐的入口相连。蒸汽压缩机排出的冷凝水经积液罐收集后，由积液泵送入冷凝水罐回收。

作为本实用新型的进一步改进，降膜蒸发器的不凝气排出口通过不凝气抽气管与表面冷凝器的进气口相连，表面冷凝器的出气口与真空泵的入口相连，表面冷凝器的冷凝水出口通过冷凝水回流管与降膜蒸发器的回流口相连。在真空泵的抽吸下，降膜蒸发器中的不凝气经不凝气抽气管进入表面冷凝器中冷却，由于采用低温蒸发，表面冷凝器可以采用循环冷却水作为冷媒，从冷却水管进入表面冷凝器；从表面冷凝器底部排出的冷凝水沿冷凝水回流管回流至降膜蒸发器中循环利用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型热敏性物料的蒸发浓缩系统实施例一的流程图。

图2为本实用新型热敏性物料的蒸发浓缩系统实施例二的流程图。

图中：1.原料缓存罐；2.进料泵；3.凝水预热器；4.降膜蒸发器；4a.降膜循环泵一；4b.降膜循环泵二；4c.降膜循环泵三；5.降膜分离器；6.出料泵；7.蒸汽压缩机；8.积液罐；9.积液泵；10.冷凝水罐；11.冷凝水泵；12.表面冷凝器；13.真空泵；G1.提取液原料管；G2.不凝气抽气管；G3.冷却水管；G4.冷凝水回流管；G5.浓缩液输出管；G6.冷凝水回收管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型热敏性物料的蒸发浓缩系统包括原料缓存罐1、进料泵2、降膜蒸发器4和降膜分离器5，原料缓存罐1的出口与进料泵2的入口相连，降膜蒸发器4的不凝气排出口与抽真空系统相连，降膜分离器5的顶部排汽口与蒸汽压缩机7的入口管道相连，蒸汽压缩机7的出口管道与降膜蒸发器4的热媒进口相连。

降膜蒸发器4的上管箱设有多个布液口，降膜蒸发器4的下管箱被分隔为与布液口分别对应的多个下管箱分室；进料泵2的出口与降膜蒸发器4的布液口一相连，下管箱分室一的出口与降膜循环泵一4a的入口相连，降膜循环泵一4a的出口与降膜蒸发器4的布液口二相连，下管箱分室二的出口与降膜循环泵二4b的入口相连，降膜循环泵二4b的出口与降膜蒸发器4的布液口三相连，以此类推，末级下管箱分室的出口与降膜分离器5的底部出口共同与出料泵6的入口相连，出料泵6的出口与浓缩液输出管G4相连。以四段为例，下管箱分室三的出口与降膜循环泵三4c的入口相连，降膜循环泵三4c的出口与降膜蒸发器的布液口四相连，下管箱分室四的出口与出料泵6的入口相连。

蒸汽压缩机7的排液口与积液罐8相连，积液罐8的出口通过积液泵9与所述冷凝水罐10的入口相连。蒸汽压缩机7排出的冷凝水经积液罐8收集后，由积液泵9送入冷凝水罐10回收。

降膜蒸发器4的不凝气排出口通过不凝气抽气管G2与表面冷凝器12的进气口相连，表面冷凝器12的出气口与真空泵13的入口相连，表面冷凝器12的冷凝水出口通过冷凝水回流管与降膜蒸发器4的回流口相连。在真空泵13的抽吸下，降膜蒸发器4中的不凝气经不凝气抽气管G2进入表面冷凝器12中冷却，由于采用低温蒸发，表面冷凝器12可以采用循环冷却水作为冷媒，从冷却水管G3进入表面冷凝器12；从表面冷凝器12底部排出的冷凝水沿冷凝水回流管回流至降膜蒸发器4中循环利用。

烟草提取液沿提取液原料管G1进入原料缓存罐1暂存，进料泵2将热敏性物料例如烟草提取液送至布液口一喷淋，流经相应的降膜管落入下管箱分室一，被降膜循环泵一4a提升并送至布液口二喷淋，流经相应的降膜管落入下管箱分室二，再被降膜循环泵二4b提升并送至布液口三喷淋，如此循环，降膜蒸发器4被分隔成依次串联的多段。停留时间=下管箱容积/出料量，以四段为例，停留时间能降低至原来的四分之一。烟草提取液不经过循环蒸发，一次蒸发浓缩达品质要求，系统内停留时间短，工艺简洁，可以减小下管箱的容积，进一步减少物料的停留时间。抽真空系统使降膜蒸发器4内维持负压，烟草提取液的蒸发温度控制在48~52℃，有利于维持烟草提取液的高品位，降膜分离器5排出的蒸汽经蒸汽压缩机7压缩，增压过后，二次汽的温度升高至56~60℃，压力在16.5~20Kpa,作为降膜蒸发器4的热源循环使用，可显著降低生产能耗。与传统两效强制循环真空浓缩设备相比，本实用新型采用低温蒸发技术可以减少烟草提取液中热敏性物质的损耗，蒸发温和避免系统结焦。

如图2所示，降膜蒸发器4的冷凝水出口通过降膜冷凝水管与冷凝水罐10的入口相连，冷凝水罐10的出口与冷凝水泵11的入口相连，冷凝水泵11的出口与凝水预热器3的热媒入口相连，凝水预热器3的热媒出口与冷凝水回收管G6相连；进料泵2的出口与凝水预热器3的进料口相连，凝水预热器3的出料口与降膜蒸发器4的布液口一相连。降膜蒸发器4产生的冷凝水经降膜冷凝水管进入冷凝水罐10收集，由冷凝水泵11抽出并作为凝水预热器3的热媒，对进料泵2出口的热敏性物料进行预热，进一步降低系统的能耗。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (4)

1.一种热敏性物料的蒸发浓缩系统，包括原料缓存罐、进料泵、降膜蒸发器和降膜分离器，原料缓存罐的出口与进料泵的入口相连，其特征在于：降膜蒸发器的上管箱设有多个布液口，降膜蒸发器的下管箱被分隔为与布液口分别对应的多个下管箱分室；进料泵的出口与降膜蒸发器的布液口一相连，下管箱分室一的出口与降膜循环泵一的入口相连，降膜循环泵一的出口与降膜蒸发器的布液口二相连，下管箱分室二的出口与降膜循环泵二的入口相连，降膜循环泵二的出口与降膜蒸发器的布液口三相连，以此类推，末级下管箱分室的出口与降膜分离器的底部出口共同与出料泵的入口相连；降膜蒸发器的不凝气排出口与抽真空系统相连，降膜分离器的顶部排汽口与蒸汽压缩机的入口管道相连，蒸汽压缩机的出口管道与降膜蒸发器的热媒进口相连。

2.根据权利要求1所述的热敏性物料的蒸发浓缩系统，其特征在于：降膜蒸发器的冷凝水出口通过降膜冷凝水管与冷凝水罐的入口相连，冷凝水罐的出口与冷凝水泵的入口相连，冷凝水泵的出口与凝水预热器的热媒入口相连，凝水预热器的热媒出口与冷凝水回收管相连；进料泵的出口与凝水预热器的进料口相连，凝水预热器的出料口与降膜蒸发器的布液口一相连。

3.根据权利要求2所述的热敏性物料的蒸发浓缩系统，其特征在于：蒸汽压缩机的排液口与积液罐相连，积液罐的出口通过积液泵与所述冷凝水罐的入口相连。

4.根据权利要求1或2或3所述的热敏性物料的蒸发浓缩系统，其特征在于：降膜蒸发器的不凝气排出口通过不凝气抽气管与表面冷凝器的进气口相连，表面冷凝器的出气口与真空泵的入口相连，表面冷凝器的冷凝水出口通过冷凝水回流管与降膜蒸发器的回流口相连。

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