蒸发浓缩设备选型指南:设备匹配工艺才能保证设备性价比

编辑:南怀瑾 2019-08-17 12:57:22

浓缩是广泛应用在现代工业中的技术,在食品加工中常常会用到。浓缩可以提高溶液浓度,利于运输、存储,方便使用和加工。比如:浓缩果汁、浓缩果酱、浓缩乳等常见的食品都应用到了这一技术。主要的蒸发工艺有蒸发浓缩、冷冻浓缩、膜浓缩等。

浓缩

蒸发浓缩作为应用最为广泛的浓缩技术之一,可以将它分为两类。一类是自然蒸发浓缩,溶剂在低于沸点情况下汽化。自然蒸发所产生的蒸气压低,蒸发速率慢,汽化只在溶剂表面进行。另一类是加热沸腾蒸发,溶剂在沸点时的汽化,汽化过程中溶液处于沸腾状态,汽化不但在表面进行,而且在溶液中的各个部分几乎同时进行,蒸发速率比自然蒸发快。但由于浓缩过程中温度较高,这也导致热敏感性较高的食品物料不适用这种工艺。

蒸发

蒸发浓缩设备分类

根据不同的工艺可以分类出形式多样的设备。

1、压力:常压浓缩设备、真空浓缩设备;

常压浓缩设备中浓缩汽化后直接排入大气,蒸发面上为常压。这种设备结构相对简单,投资少,维修方便,但蒸发速率低。

真空浓缩设备中蒸发面上压力状态为真空,溶剂从蒸发面上汽化后由真空系统抽出。蒸发温度低,速率高。

双效真空浓缩设备

2、蒸汽利用次数:单效浓缩设备、多效浓缩设备;

多效浓缩可以有效的提高热能的利用率。

多效真空浓缩设备

3、料液流程:单程式浓缩设备、循环式浓缩设备(有自然循环式浓缩设备和强制循环式浓缩设备)

球形浓缩设备

4、加热器内料液的状态:薄膜式浓缩设备、非膜式浓缩设备;

薄膜式浓缩设备中,料液在蒸发时被分散成薄膜状。薄膜蒸发器又可分为“升膜式”和“降膜”式。

非膜式浓缩设备中,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。非膜式蒸发器又可分为中央循环管式和盘管式浓缩设备等。

非膜式浓缩设备的加热时间比薄膜式浓缩设备要长,故而对于对温度比较敏感的物料一般采用薄膜式浓缩设备。

热回流浓缩设备

蒸发浓缩设备选型

影响蒸发浓缩设备选型的因素有很多,比如:采购预算、设备尺寸、物料适配等。我们以物料为核心解读设备选型参考方案。

1、结垢

受热后易积垢的物料应选用流速较大的蒸发设备或强制循环的蒸发设备(用高流速来防止积垢生成)。

2、热敏

对加热比较敏感,受热容易发生物理或化学变化等引起产品质量问题的物料则需要使用低温蒸发或高温瞬时蒸发来解决热敏性物料的蒸发过程的特殊要求。一般选用薄膜式或真空度比较高的蒸发浓缩设备。

3、发泡

有些溶液在生产时有大量气泡,这些气泡容易被二次蒸汽带走,进入冷凝器,会造成溶液的损失,增加产品的损耗,同时还有可能污染其他设备,严重时会造成设备无法操作。一般选用管内流速很大的升膜蒸发器或强制循环式蒸发器,用高速的气流来冲破气泡。

4、结晶

有些溶液在浓度增加时会有晶体析出,大量结晶沉积会影响热传导,同时严重时会导致加热管堵塞。

5、黏度

有些料液浓度增大时,粘度也随之升高,流速变低,导热系数也降低,生产能力下降。针对黏度较高的或受热后黏度会增大的料液就要选用强制循环型、刮板式、降膜式浓缩设备。

6、腐蚀

蒸发腐蚀性强的料液时应选用防腐蚀材质制成的设备,还要综合考虑热能利用率、浓缩工艺要求、动力消耗、设备的制作精度,以及气候、水源等条件选择合适的蒸发浓缩设备。

我是机械狂!我为机械狂!下一期给大家介绍真空浓缩罐。

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