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如何降低單效外循環濃縮器的能源消耗?

  • 更新時間:2023-01-11      瀏覽次數:422
    •   單效外循環濃縮器系通用性的濃縮裝置,是一種在真空系統下操作的自然循環型濃縮器。它既可蒸發水溶液,也可用于回收有機溶媒的溶液蒸發,既可在真空下操作,也可在常壓下操作??蓮V泛用于醫藥、食品、化工、輕工等行業的水或有機溶媒溶液的蒸發濃縮。特別適用于熱敏性物質(例如中藥生產的水,醇提取液,抗生素發酵、牛奶、果汁等)在真空條件下進行低溫連續濃縮,可確保產品質量。
       
        單效外循環濃縮器工作原理:
       
        所需濃縮的料液通過加熱器的管程,受到殼程的蒸汽加熱達到沸點溫度,經上升管由切線方向進入蒸發室被迅速蒸發,由于是切線高速進入濃縮器,未經汽化比重較大的液滴受離心力的作用而甩到器壁上,由于重力的作用使其落到濃縮器下部,基于濃縮器與加熱器是通過下降管互相連接的裝置,故未能蒸發的液體又通過下降管回到加熱器中再受到加熱,如此循環加熱蒸發,使得溶液中的溶媒不斷被汽化帶出,而溶液中的溶質濃度不斷升高,達到所需要的濃度。而已經汽化的溶媒蒸汽,則從濃縮器上口通過除沫器出來進入冷凝器冷凝成液體進入下方的接收器中,根據需要可以回收利用。
       
        根據上述分析可知,單效外循環濃縮器能源消耗主要是兩個方面:
       
        一是在加熱器殼程內用于加熱稀溶液使溶液中溶媒蒸發所消耗的生蒸汽;
       
        二是已經汽化的溶媒蒸汽再冷凝成溶媒液體時,在冷凝器中所需要的冷卻水。
       
        前者需要供給熱量,而后者需要帶走熱量。產量越大(即蒸發量越大),供給的熱量越多,所需要的蒸汽也就越多,同時所需要消耗的冷卻水也就越多。從這里可以看出,被加熱的溶液所產生的溶媒蒸汽含有大量的熱能,不但沒有得到利用,反而還需要消耗大量的冷卻水來冷卻它,這也就是單效濃縮器能耗的原因所在。
       
        一般來說在蒸發裝置中,為了降低溶液的蒸發溫度,通常使得蒸發在一定的真空狀態下操作,這不僅可以保持物料的不易被破壞性,還可以增大傳熱溫差,從而加快蒸發的速度,故在單效和雙效濃縮器中均采用真空系統。不僅節省了原來在單效中蒸發相同量的溶液所需的生蒸汽消耗,而且這部分在單效中需要用冷卻水來冷凝的蒸汽能在二效的加熱器中冷凝,這是因為加熱需要蒸發的溶液同時本身就得到了冷凝,所以也節約了大量的冷卻水。
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