[发明专利]一种蒸发浓缩装置及方法

说明书

本发明提供了一种蒸发浓缩装置及方法，属于蒸发浓缩领域。所述装置包括进料缓冲罐和依次相连的进料泵、冷凝水预热器、不凝气预热器、生蒸汽预热器、多级降膜蒸发器及刮板薄膜蒸发器；降膜蒸发器内设置多级蒸发过程，气相出口与第一分离器相连，不凝气出口与不凝气预热器相连，冷凝水出口与冷凝水罐相连；与第一分离器相连的蒸汽压缩机将二次蒸汽送回多级降膜蒸发器；降膜蒸发器的最后一级转料泵与刮板薄膜蒸发器相连，再分别与生蒸汽输送管道、第二分离器、收膏罐相连，收膏罐后再与出料泵、在线密度计、浓缩液出料支路相连。本发明采用初级浓缩和深度浓缩结合，缩短了物料停留时间，保证了浓缩品质；通过多级内循环，节能减耗，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于蒸发浓缩工艺及设备领域，具体涉及一种蒸发浓缩装置及方法。

背景技术

烟草工业、糖工业等行业涉及到提纯或浓缩工艺，一般采用蒸发浓缩(MechanicalVapor Recompression，MVR)系统来完成。在蒸发浓缩过程中，随着物料浓度增加，沸点升高、粘度急剧增加，MVR系统的能耗也会急剧增加，同时浓缩效率下降。

现有技术中，为了调整MVR系统在工艺进行过程中的性能下降、运行稳定性差的问题，一般采用冷凝水预热、不凝气进入冷凝设备冷凝的方式，这样不仅浪费了MVR系统二次蒸汽的潜热，同时增加了二次蒸汽冷却水耗量和物料预热生蒸汽耗量，增加了系统运行能耗。另外，传统的降膜蒸发器多采用自循环，物料停留时间长，破坏了热敏性物料的有效成分，降低了浓缩液品质。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种蒸发浓缩装置及方法，采用MVR多级降膜蒸发系统与刮板薄膜蒸发系统工艺结合，既能满足物料随浓度增加，沸点升高、粘度增加的连续生产工艺，又能采用低温蒸发同时缩短物料停留时间以提高浓缩液品质。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种蒸发浓缩装置，所述装置包括：

具有进料口的进料缓冲罐5；

所述进料缓冲罐5依次与进料泵18、冷凝水预热器6、不凝气预热器7、生蒸汽预热器8相连；所述冷凝水预热器6还具有与冷凝水泵28相连的冷凝水进口和与外界相通的冷凝水出口，所述冷凝水泵28与冷凝水罐9相连；所述不凝气预热器7还具有与多级降膜蒸发器1的不凝气出口相连的不凝气进口和与第一气液分离罐10相连的不凝气出口；所述生蒸汽预热器8还具与生蒸汽输送管道相通的生蒸汽进口和与外界相通的生蒸汽出口；

所述第一气液分离罐10的气相出口与不凝气冷却器12相连，液相出口与冷凝水罐9相连；

所述不凝气冷却器12的出口与所述第二气液分离罐11相连；

所述第二气液分离罐11的气相出口与水环式真空泵30相连，所述液相出口与冷凝水罐9相连；

所述多级降膜蒸发器1包括外壳、进料口、上挡板、上法兰31、换热管、下法兰32、下挡板、收集箱33及转料泵，上挡板将进料口与上法兰31之间分隔为至少两个区域，每个区域对应一个进料口，除第一进料口与生蒸汽预热器8的物料出口相连外，其余进料口均与各级转料泵出口相连；分隔的区域数量对应换热管组数、收集箱33区域及转料泵数量；上法兰31与下法兰32间构成换热区；下侧气相出口与第一分离器2相连，不凝气出口与不凝气预热器7和不凝气冷却器12相连，冷凝水出口与冷凝水罐9相连；

所述第一分离器2的二次蒸汽出口依次与蒸汽压缩机16、多级降膜蒸发器1的换热区相连，液相出口与收集箱相连；

所述多级降膜蒸发器1下侧还设置有至少一个冷凝水出口，与冷凝水罐9相连，所述冷凝水出口低于蒸汽压缩机16与多级降膜蒸发器1的连接处；多级降膜蒸发器1的最后一级转料泵25与第一在线密度计41相连，再分为两个分支，其中一支与最后一级进料口相连，另一支依次与转料开关阀43、刮板薄膜蒸发器3相连；