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如何降低单效外循环浓缩器的能源消耗?

  • 发布日期:2023-01-11      浏览次数:57
    •   单效外循环浓缩器系通用性的浓缩装置,是一种在真空系统下操作的自然循环型浓缩器。它既可蒸发水溶液,也可用于回收有机溶媒的溶液蒸发,既可在真空下操作,也可在常压下操作。可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩。特别适用于热敏性物质(例如中药生产的水,醇提取液,抗生素发酵、牛奶、果汁等)在真空条件下进行低温连续浓缩,可确保产品质量。
       
        单效外循环浓缩器工作原理:
       
        所需浓缩的料液通过加热器的管程,受到壳程的蒸汽加热达到沸点温度,经上升管由切线方向进入蒸发室被迅速蒸发,由于是切线高速进入浓缩器,未经汽化比重较大的液滴受离心力的作用而甩到器壁上,由于重力的作用使其落到浓缩器下部,基于浓缩器与加热器是通过下降管互相连接的装置,故未能蒸发的液体又通过下降管回到加热器中再受到加热,如此循环加热蒸发,使得溶液中的溶媒不断被汽化带出,而溶液中的溶质浓度不断升高,达到所需要的浓度。而已经汽化的溶媒蒸汽,则从浓缩器上口通过除沫器出来进入冷凝器冷凝成液体进入下方的接收器中,根据需要可以回收利用。
       
        根据上述分析可知,单效外循环浓缩器能源消耗主要是两个方面:
       
        一是在加热器壳程内用于加热稀溶液使溶液中溶媒蒸发所消耗的生蒸汽;
       
        二是已经汽化的溶媒蒸汽再冷凝成溶媒液体时,在冷凝器中所需要的冷却水。
       
        前者需要供给热量,而后者需要带走热量。产量越大(即蒸发量越大),供给的热量越多,所需要的蒸汽也就越多,同时所需要消耗的冷却水也就越多。从这里可以看出,被加热的溶液所产生的溶媒蒸汽含有大量的热能,不但没有得到利用,反而还需要消耗大量的冷却水来冷却它,这也就是单效浓缩器能耗的原因所在。
       
        一般来说在蒸发装置中,为了降低溶液的蒸发温度,通常使得蒸发在一定的真空状态下操作,这不仅可以保持物料的不易被破坏性,还可以增大传热温差,从而加快蒸发的速度,故在单效和双效浓缩器中均采用真空系统。不仅节省了原来在单效中蒸发相同量的溶液所需的生蒸汽消耗,而且这部分在单效中需要用冷却水来冷凝的蒸汽能在二效的加热器中冷凝,这是因为加热需要蒸发的溶液同时本身就得到了冷凝,所以也节约了大量的冷却水。
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