第八章 食品浓缩设备.ppt(6)

食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 多效浓缩设备的流程 1.顺流法 蒸气和料液的流动方向一致，均从第一效到末效。 特点： 蒸发室的压强依效序递减，效间流动不需泵； 沸点依效序递降，前效料进入后效时放出显热，供一部分水汽化； 浓度依效序递增，高浓度料液在低温下蒸发，对热敏性物料有利。 沿流动方向浓度增高，传热系数下降。 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 2.逆流法 料液与蒸气流动方向相反； 原料由末效进入，用泵依次输送至前效， 浓缩液由第一效底部取出。 加热蒸气的流向仍是由第一效顺序至末效。 特点： 浓度较高的料液在较高温度下蒸发； 粘度不高； 传热系数较大； 效间需用泵输送； 无自蒸发； 高温加热面上易引起结焦和营养物质的破坏。 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 原料液 加热蒸汽 至冷凝器 浓缩液 1 2 3 冷凝水 冷凝水 冷凝水 平流法 原料液分别加入各效中，浓缩液也分别自各效底部取出， 蒸气流向仍是由第一效流至末效。

此种流程适用于处理蒸发过程中伴有结晶析出的溶液。 4. 混流法 效数多时，也可采用顺流和逆流并用的操作，称为混流法，这种流程可协调两种流程的优缺点，适于粘度极高料液 的浓缩。 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 蒸发浓缩设备的分类 1、蒸发设备由蒸发器(具有加热界面和蒸发表面)、冷疑器和抽气泵等部分组成。由于各种溶液的性质不同，蒸发要求的条件差别很大，因此蒸发浓缩设备的形式很多，按不同方法可以分成不同的类型。 2、按蒸发面上的压力分： 1）常压浓缩设备 溶剂汽化后直接排入大气，蒸发面上为常压，如麦芽汁煮沸锅，熬糖锅等。 2)真空浓缩设备 溶剂从蒸发面上汽化后进入负压状态，蒸发温度低、蒸发速率高。 真空浓缩设备的型式很多，一般可按下列方法分类 根据加热蒸汽被利用的次数分类 单效浓缩设备；二效浓缩设备；多效浓缩设备，带有热泵的浓缩设备。 3、根据料液的流程分类 循环式(有自然循环式与强制循环式之分)和单程式。循环式比单程式热利用率高。 4、根据加热器结构形式分类 非膜式和薄膜式。 1）非膜式：料液在蒸发器内聚集在一起，只是翻滚或在管中流动，形成大蒸发面。

需蒸发的物料通过进料泵从降膜蒸发器顶部进入，走蒸发管内（管程），物料通过布膜器以膜状分布到换热管内，物料在凭借引力流下管腔时被管外的蒸汽加热，达到蒸发温度后产生蒸发，物料连同二次蒸汽从管内流下以薄膜的形式蒸发。结果表明，当物料摩尔比n（naoh）：n（dcp）=1．05：1、naoh溶液的质量分数为20％、反应温度为50℃、管式反应停留时间为15s、薄膜蒸发温度为50℃、薄膜蒸发压力为9．5kpa时，环氧氯丙烷的收率达97．3％。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.。

这些气泡易被二次蒸汽带走进入冷凝器，一方面造成溶液的损失，增加产品的损耗，另一方面污染其他设备，严重时会造成不能操作。所以，发泡性溶液蒸发时，要降低蒸发器内二次蒸汽的流速，以防止发泡的现象，或在蒸发器的结构上考虑消除发泡的可能性。同时要设法分离回收泡；采用管内流速很大的升膜式蒸发器或强制循环式蒸发器，用高流速的气体来冲破； (4)结晶性 有些溶液在浓度增加时，会有晶粒析出，大量结晶沉积则会防碍加热面的热传导，严重时会堵塞加热管。要使有结晶的溶液正常蒸发，则要选择带搅拌或强制循环蒸发器，用外力使结晶保持悬浮状态。 (5)粘滞性 有些料液浓度增大时，粘度也随着增大，而使流速降低，传热系数随之减小，生产能力下降。故对粘度较高或经加热后粘度会增大的料液，不宜选用自然循环型，而应选用强制循环型、刮板式或降膜式浓缩器。 · (6)腐蚀性 蒸发腐蚀性较强的料液时，应选用防腐蚀材料制成的设备或结构上采用更换方便的型式，使腐蚀部分易于定期更换。如柠檬酸液的浓缩器采用石墨加热管或耐酸搪瓷夹层蒸发器等。 (1)生产能力，通常以每小时水分蒸发量来表示； (2)浓缩度，通常以浓缩制品的固体百分含量来表示； (3)制品热敏性，与停留时间与蒸发温度有关； 4)制品粘度； (5)有价值挥发物质的回收； 6)卫生结构及清洗要求； 7）投资费用与操作费用； 8）装置大小与厂房大小有关。

蒸发设备的选择原则 蒸发设备的类型 1、管式加热（直管、盘管、套管、蛇管、中央循环管）浓缩设备 2、板片式加热浓缩设备 3、刮板式加热浓缩设备 4、离心薄膜蒸发浓缩设备 5、旋转圆锥式加热浓缩设备器 食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备 第一节真空蒸发浓缩设备 真空蒸发浓缩设备主要由加热蒸发器、冷凝器及真空系统等构成。具体形式较多，主要差异表现在蒸发器的形式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。 真空蒸发浓缩设备特点 一、蒸发器 二、真空蒸发浓缩系统的辅助设备 三、典型真空浓缩系统 食品工厂机械与设备——第六章 浓缩设备 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

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