[实用新型]刮板式微波真空浓缩设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用微波能作为热源的刮板式真空浓缩设备，尤其适合于含热敏性物质溶液的浓缩。

背景技术

目前，微波干燥和微波真空干燥技术已在工业化生产中得到广泛的应用，然而针对溶液浓缩过程进行开发的微波能(真空)浓缩设备却不多。市场上现有的微波能(真空)浓缩设备大多为浓缩干燥兼容型设备，基本沿用吊篮式、隧道式等传统微波(真空)干燥设备的结构模式，或直接采用简单的蒸发罐模式，普遍存在溶剂蒸发速率低，物料处理时间长，热效率不高等问题。

刮板式真空浓缩技术是一种目前在工业生产中被广泛应用的浓缩技术，通过高速旋转的刮板使液体在浓缩腔体内壁上强制形成薄膜，增大了液体受热面积和蒸发表面积，因而大大提高了溶剂的蒸发速率，浓缩处理时间非常短，并且能有效避免溶液蒸发时的发泡现象，也适用于高黏度液体的浓缩。但传统刮板式真空浓缩过程通常以热水/热蒸汽作为中间媒体加热物料，因而整体热效率不高，能耗大成为阻碍其进一步推广应用的主要原因之一。而且在实际应用中需要建造锅炉房，而煤等有机燃料的燃烧也会产生废气，直接排放会污染环境。

微波能作为一种高效安全的绿色能源，可由电能直接转化，转化率高，热效率高，无“三废”的排放，对环境友好，且在厂房建设时无需建造锅炉房。同时微波加热不存在热惯性，可调可控，有利于实现工业生产的自动化控制和管理，是一种很有发展前途的加热技术。

发明内容

为了克服现有的微波能(真空)浓缩设备存在的蒸发速率低，物料处理时间长，热效率不高等问题，本实用新型提供一种刮板式微波真空浓缩设备，该设备是以微波能作为加热能源，在浓缩腔体内设有旋转刮板的减压浓缩设备。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种刮板式微波真空浓缩设备，包括分离筒、浓缩腔体、浓缩液接收器、微波装置、真空系统和由电机带动的转轴；所述分离筒的上端封闭，下端与浓缩腔体的进料端连通，所述浓缩腔体的出料端由底封头封闭；所述转轴贯穿分离筒两端，并伸入浓缩腔体内由安装在底封头上的滚动轴承固定；所述浓缩腔体内安装有将腔体内壁料液刮成薄膜的刮板结构，该刮板结构固定在转轴上；所述浓缩腔体的底封头上设有一出料口，该出料口通过一出料阀与浓缩液接收器相通；所述分离筒内设有分离器，所述浓缩腔体的进料端设有分布器，所述分离器和分布器均固定于转轴上；所述浓缩腔体外侧设有微波装置，浓缩腔体和刮板结构均采用微波能穿透且不吸收微波的材料；浓缩腔体与真空系统相连通，该设备整体密封，以保证腔体内真空度。

优选地，所述浓缩腔体为圆柱形，其外设有一密封外壳，外壳为圆柱形或长方体形，侧面与浓缩腔体间有一定的距离，其最短距离不小于10mm。外壳上面有可开启的盖，盖上有视镜，便于观察液体在浓缩器内的沸腾性状，从而调节仪器参数。所述外壳材料为不锈钢，外壳上设有一个或多个开口，该开口由微波能穿透且不吸收微波的材料密封，所述微波装置安放在该开口的对应位置上，该微波装置为物料浓缩过程提供热能。

所述浓缩腔体和底封头采用微波能穿透且不吸收微波能，同时具有高耐热性、热膨胀系数小，并且透明的石英玻璃材料制成，厚度为5-10mm。分离筒为5-10mm厚不锈钢板制成，外壳为2mm厚不锈钢板制成。上述设备外壳上的矩形孔，由聚四氟乙烯板封口。微波装置安装在对应开口处，微波能透过聚四氟乙烯板进入腔体内。所述刮板结构、转轴、分布器和分离器可选用的材质包括但不限于不锈钢、石英玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、塑料等。

优选地，所述分离器上设有正三角形排列的孔，工作时，通过转轴带动其旋转，可有效阻隔被夹带上升上来的物料颗粒，实现气液分离。

优选地，所述浓缩腔体的进料端设有进料口，所述进料口水平且与浓缩腔体圆筒成切线，料液沿切线方向进入腔体后，在腔体内壁上经螺旋线运动落在分布器外缘壁上，凭借离心力把物料甩进圆筒内壁，并使其不断淌下。进料口与浓缩腔体圆筒成切线的设计，可避免料液直接喷在分布器上，引起料液飞溅。

优选地，该设备还设有控制与检测系统，所述浓缩腔体内部、进料口及出料口处分别设有温度传感器，浓缩腔体内设有压力传感器。上述传感器的电信号经过处理后均在控制面板集中显示，以便于整机的监控及操作控制。

优选地，所述浓缩腔体的外壳上设有观察窗，观察窗内表面以及设备外接管路中均有微波屏蔽装置，避免微波泄漏。

根据实际需要，所述刮板结构可为滑动刮板结构或固定刮板结构。

所述滑动刮板结构的刮板设于一刮板架的两端的凹槽上并可相对刮板架径向伸缩，所述刮板架固定于转轴上。