第八章 食品浓缩设备.ppt(2)

对于多数果汁，如果能用吸收器吸收芳香物，就能减少芳香物的损失。 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 应用举例 图8. 16为一种具有芳香物回收的真空结晶装置。 料液进入真空结晶器后，在267Pa绝对压强下部分蒸发，部分水分成为冰晶。 从结晶器出来的冰晶悬浮液经分离器分离后，冰晶排出，浓缩液从顶部进入吸收器。 而从真空结晶器出来的带芳香物的蒸汽先经冷凝器除去水分后，从底部进入吸收器。在吸收器内，浓缩液与芳香物的惰性气体逆流流动，芳香物被浓缩液吸收，然后惰性气体由吸收器顶部排出，而吸收了芳香物的浓缩液从吸收器底部排出。 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 （二）内冷式结晶器 这类结晶器有两种： 产生几乎完全固化悬浮液的结晶器 产生可泵送浆料的结晶器 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 产生几乎完全固化悬浮液的结晶器 这种结晶器中，没有搅拌的液体与冷却壁面相接触，直至水分几乎完全固化，所以在原理上它属于层状冻结。冻结的晶体成片状或“雪”状，然后用机械方法除去。在这种结晶器中，即使非常稀的溶液也能一步浓缩至40％浓度的浓缩液，甚至还可能更高。但是由于冰晶非常薄，浓缩液与冰晶的分离比较困难。

b结晶a、将80℃左右的氯化液抽入结晶釜中，并加入适量母液，然后以最快的搅拌速度将其冷却，当冷至开始有结晶出现时(约48℃左右)，将搅拌速度放慢，保温2～3小时后，再冷至30℃，然后将结晶物加热至45℃，保温一段时间，使一部分小颗粒的晶体熔化，最后再冷至25～28℃，即可出料。i、蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法.结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物.结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出.加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅.当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离nacl和kno3混合物.。6．蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法.结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物.结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出.加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅.当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离nacl和kno3混合物.。

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中和液静置澄清后，清液经蒸发浓缩、冷却结晶，分离后用50～60℃的热水洗涤，间接干燥得成品。 废酸液采用外循环三效减压浓缩的方法将稀酸蒸出并冷凝回收，先进入三浓缩分离器，达到一定的容量后，进入三效蒸发器通过二次酸蒸汽加热，在浓缩分离器内进行汽液分离，蒸发出的水蒸汽和hcl气体经过冷凝器回收成为稀盐酸进入液封槽，经初步浓缩的废酸再通过酸泵到二效浓缩分离器与二效蒸发器，通过二次酸蒸汽加热，在浓缩分离器内进行汽液分离，蒸发出的水蒸汽和hcl气体经过三效换热冷凝回收成为稀盐酸进入液封槽，经二次浓缩的废酸再通过酸泵到一效浓缩分离器与一效蒸发器经生蒸汽加热，在一效浓缩分离器内进行三次蒸发，蒸发出的水蒸汽和hcl气体经过二效蒸发器冷凝回收成为稀盐酸进入液封槽，再通过酸泵排出，可以与新酸混合一起使用。主要产品应用机能特性用 途应 用 实 例过 滤气、固分离过滤各种气态化合物，高温烟气除尘，从废弃中回收贵重粉尘液、固分离过滤各种油类，水，水溶胶，合成树脂熔融物，熔融金属及各种酸，碱，盐溶液气、液分离压缩空气除油，水，液压油除气泡液、液分离油水分离，液药制造的悬浮粒子过滤分离浓缩气体分离混合气体分离，气体同位素分离液体分离反渗透法中的渗透膜贯通孔透过特性送入气体充气装置（饮料，发泡），气体辊筒，气浮轴承，物料输送板，流化床，气体分布器，气体发散材料，气体逸出气体呼吸塞，透气性金属膜，抑制器（透过多孔塞放出气体抑制启动装置）透过气体雾化器，海水淡化支撑起，液体取样分析吸收冲击消音材料压缩空气消音，吸音材料，声阻缓冲材料缓冲器（防止高能流体脉冲）弹性压缩材料封印材料，减震器大比表面积化学反应催化剂，催化剂载体，各种电极热传导材料热交换器，火焰阻止器毛细管现象输送或供给液体加湿器（将液体加在膜带上，如定影，显影），渗出器（记录，印刷），给油器，燃烧嘴，灯芯，发汗冷却材料，消冰装置（飞机机翼前缘设置多孔体使防冻液渗出）控制流动控制流动流速分流，分散板控制气流层喷射气体而控制边界层，使紊流层流化其他医用液药制造，人工氧合器（人工肺），人造骨头绝热材料垫圈，隔离板品质源于，我们以的精神期盼与您携手。

减压浓缩反应液，在残留物中加入水，过滤收集析出的晶体，用水洗涤。第4步：滤渣用稍过量硫酸充分溶解后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸镍晶体。第4步：滤渣用稍过量硫酸充分溶解后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得硫酸镍晶体。

* * 多效浓缩的有效温度差和分配： 根据浓缩操作得出，任何效的加热蒸汽温度（T），必须高于溶液的沸点温度（t）。保持一定温差（T-t），浓缩操作才能正常进行。 各效温度差，若用Δt1，Δt2，……Δtn表示，则第一效温差Δt1＝T1-t1,第二效温差Δt2＝T2-t2,第三效的温差为Δt3＝T3-t3，如果无温度损失∑Δt，则溶液的沸点即等于二次蒸汽温度，也必等于进入次一效加热蒸汽的温度。 * * 所以各效的总温度差为：Δ t总＝Δt1＋Δt2＋……＋Δtn＝T1-tn=T1-Tn′ 式中 Tn′－末效二次蒸汽的温度（开） 实际上，由于各效均有温度损失，所以总的有效温差的数值，∑Δt比上式计算出的数值要小。其关系 总的温度损失ΣΔ： ΣΔ= ΣΔn+ ΣΔn’ + ΣΔm-n 其中Σ Δ n溶液沸点升高引起的温度损失 ΣΔn’溶液的静压引起的温度损失Σ m-n Δ各效间二次蒸汽在管路中的温度损失，一般为1℃ * * 1.确定各效传热面积相等，对有效温差进行分配 这种情况有利于制造设备，检修方便，以三效浓缩装置为例： * * 各效的有效温度差如下关系 * * 依此则得多效浓缩锅中任何效（X）的有效温度差Δt，为： 如果各效二次蒸汽温度为已知时，则可根据各效温度损失，求出各效溶液的沸点温度，各效的有效温差，即为各效加热蒸汽温度（T）与各效溶液沸点温度（t）之差。

（v）接近饱和的溶液，变成饱和可以用加入溶质和蒸发溶剂，甲的溶解度随温度的升高而增大，可以通过降低温度实现，但此题要求是得到该温度下的饱和溶液，因此不能通过降温实现．。3、流程的选择：顺流操作时，后效蒸发室的压强较前效低，溶液在效间的输送所需泵的功率小。多效蒸发（med）串联多个蒸发器，加热废水浓缩得到固相盐，下一个蒸发器所需的加热蒸汽来自上一个蒸发器的二次蒸汽，蒸发效数就是蒸汽利用次数。

* * 四 、蒸发室直径及高度计算 * * （二）蒸发室高度计算 1. 蒸发空间的容积 * * 蒸发器的生产能力和生产强度 进料状况对生产能力的影响： (1)低于沸点进料时，需消耗部分热量将溶液加热至沸点，因而降低了生产能力； (2)沸点进料时，通过传热面的热量全部用于蒸发水分，其生产能力有所增加； (3)高于沸点进料时，由于部分原料液的自动蒸发，使生产能力有所增加。蒸发器的生产强度若为沸点进料，且忽略热损失，则： 欲提高蒸发器的生产强度，必须设法提高蒸发器的总传热系数和传热温度差。 总传热系数取决于对流传热系数和污垢热阻。 蒸气冷凝传热系数通常比溶液沸腾传热系数大； 必须考虑及时排除蒸气中的不凝性气体，以免热阻增加，总传热系数下降。 增大总传热系数是提高蒸发器生产强度的主要途径 传热温差取决于加热蒸气和二次蒸气的压强。 浓缩设备设计计算题 1、蒸发量4吨/h的逆流双效浓缩装置物料的热量及主要工艺尺寸计算。已知条件：进料浓度B0=4.25％，成品浓度B2=28％，第一效真空度600毫米汞柱，强制循环，K1=1860W/m2·K,第二效真空度为700毫米汞柱,自然循环K2=930W /m2.K ，加热蒸汽为1.2大气压(绝对压强),加热器为列管式加热器,计算:处理物料量、成品量、所需加热蒸汽D1,一、二效加热面积等(除各效之间外，温差损失忽略不计) 。

1、物料衡算原料量S0=W/（1-B0/B2）=4000/（1-4.25/28） =4725kg/h成品的量:S2=S0-W=725kg/h2、热量衡算： （1）参数确定： 加热蒸汽：压力1.2atm 温度:T0=103℃,潜热:γ0=2246.6kj/kg 进料:B0=4.25%, 4725kg/h, 62 ℃,出料: B2=28%, 725kg/h Ⅰ效二次蒸汽:t1=62 ℃ ,汽化潜热γ1=2352.5 kj/kg Ⅱ 效加热蒸汽:T2=62 ℃ -1 ℃=61 ℃,潜热 γ2=2353.4 kj/kg Ⅱ效二次蒸汽: t2=42 ℃ (0.08atm),I=2570.2 kj/kg, (2)蒸发量及蒸汽耗量计算: W1=（D1·α1+S·C·β1）·η1W2=(D2·+(S-W1)·C·β2) 2 ηW=W1+W2,D2=W1,且α1= α2=1.0,S0,W,S2已求出. β 1=(t2-t1)/(i1- t1·C0)=(42-62)/2352.5=-0.00856β2=(t0-t2)/(i2-t2·C0)=(62-42)/(2582.8-42×4.186)=0.0084将S0, α1、α2=1.0,W,S2、β 1 、β 2代入上式：0.9642W1=D1-163.347即W1=1.0371D1-169.41W2=1.0371D1-3.2677 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 由以上两式得: A=1.0371+1.0371=2.0742 B=-169.41-3.2677=-172.6777 由此得:D1=(W-B0）/A=（4000+172.6777）/2.0742=2011.7046kg/hW1=1.0371×2011.7046-169.41=1916.2458kg /hW2=S0-W1=1.0371 ×2011.7046=2082.3881kg /h(3)第一效的放出料液量S1及浓度B1 S2=S0-W2=4725-2082.3881=2642.6119kg /h B2=S0×B0/S2=7.599% (4) Ⅰ效、Ⅱ效传热量及传热面积的计算 Ⅰ效传热量：Q1=D1× γ0=2246.6=4519495.54kj /hⅡ效传热量: Q2=D2× γ1=1916.2458 ×2331.6=4467918.707kj/h各效有效温差:△t1=T0-t1=103-62=41℃△t2=T2-t2=62-42-1=19℃各效传热系数:K1=1860W/m2·K K2=930W /m2·K 各效传热面积的计算:F1=Q1/K1· △t1=19.28m2F2=Q2/K2· △t1=70.22m2(5)工艺尺寸的计算: 加热管的根数、蒸发室直径、蒸发室的高度 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 2、番茄汁在双效顺流蒸发设备中从固形物含量4.25%，浓缩至成品浓度28%，原料液被预热至最高温度60℃后进料．原料液处理量为每天100吨(每天作20小时计)．所用的加热蒸汽压力为1.2公斤／厘米2(绝对)，冷凝器的真空度选用700毫米汞柱。

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