概述
濃縮是許多工業(yè)過程的核心環(huán)節(jié),傳統(tǒng)常壓濃縮存在溫度高、能耗大、熱敏成分易破壞等弊端。真空減壓濃縮罐通過建立負壓環(huán)境,使物料沸點降低(如-0.08MPa時水的沸點約45℃),實現(xiàn)在低溫條件下高效蒸發(fā)。目前,該設(shè)備已成為制藥提取液濃縮、食品果汁濃縮及化工中間體處理的首要技術(shù),能耗較常壓濃縮降低40%以上。
設(shè)備結(jié)構(gòu)組成
真空減壓濃縮罐主要由以下部件構(gòu)成:
濃縮罐體:立式或臥式結(jié)構(gòu),材質(zhì)通常為SUS304/316L不銹鋼,容積0.5-10m3不等,帶夾套或盤管加熱
冷凝器:列管式或板式冷凝器,用于冷凝蒸發(fā)出的溶劑蒸汽
真空系統(tǒng):水環(huán)真空泵、羅茨泵或水力噴射泵,維持系統(tǒng)真空度(通常-0.06至-0.095MPa)
分離器:汽液分離裝置,避免物料跑料
控制系統(tǒng):PLC自動控制真空度、溫度等參數(shù)
工作原理
物料在罐內(nèi)通過以下過程實現(xiàn)濃縮:
抽真空:啟動真空泵,將罐內(nèi)壓力降至設(shè)定值
加熱:通入蒸汽或熱水對物料間接加熱
蒸發(fā):在低壓下物料液沸點降低,溶劑迅速蒸發(fā)
冷凝:蒸發(fā)的溶劑蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝回收
濃縮液收集:達到所需濃度后,解除真空排出濃縮物
技術(shù)特點:真空環(huán)境下傳熱溫差增大,蒸發(fā)速率提高;低溫操作保護熱敏性成分;閉式系統(tǒng)減少溶劑損失和環(huán)境污染。
技術(shù)優(yōu)勢
低溫蒸發(fā):有效保護熱敏性成分,如**活性成分、食品營養(yǎng)素等
節(jié)能高效:蒸發(fā)溫度低,熱量利用率高,能耗比常壓濃縮降低30-50%
濃縮比高:一次濃縮可達較高濃度(如中藥提取液可濃縮至相對密度1.2-1.35)
操作靈活:可間歇或連續(xù)操作,適應多品種、小批量生產(chǎn)
應用領(lǐng)域
制藥行業(yè):中藥提取液濃縮、***發(fā)酵液濃縮、維生素濃縮等
食品工業(yè):果汁濃縮、乳清濃縮、調(diào)味品濃縮等
化工領(lǐng)域:有機溶劑回收、染料中間體濃縮、環(huán)保廢水處理等
生物工程:酶制劑濃縮、微生物代謝產(chǎn)物提取等
現(xiàn)代技術(shù)集成
多效濃縮:采用多效串聯(lián)設(shè)計,利用前效二次蒸汽作為后效熱源,顯著降低能耗
MVR技術(shù):機械蒸汽再壓縮技術(shù),將二次蒸汽壓縮升溫后作為熱源,能耗僅為傳統(tǒng)濃縮的1/3
自動化控制:采用PLC/DCS系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)真空度、溫度和進料量,實現(xiàn)**控制
在線清洗:配備CIP在線清洗系統(tǒng),滿足GMP要求