专利名称：一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天然产物提取装置领域，具体涉及一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，适用于生化工程上大规模的发酵液浓缩结晶、天然产物提取液浓缩结晶。
背景技术：
目前在生化工程和天然产物提取领域，无论是直接沸煮浓缩、真空浓缩、降膜式浓缩还是升膜式浓缩，都是直接对发酵液或者提取液进行加热促进溶剂蒸发，加热所使用的蒸汽和产生的溶剂蒸汽一般直接排放到大气中去。由于排放的蒸汽含有大量的热能，直接排放造成大量的能源浪费，此外，很多发酵液或天然产物提取液的蒸发气体具有强烈的刺激性气味或具有一定的毒性。这些溶剂蒸汽直接排放也引起大气环境污染。因此，回收利用排放的蒸汽的热能和阻断溶剂蒸汽排放成为发酵液和天然产物提取液浓缩过程中需要解决的首要问题，也符合国家节能减排的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是在于针对现有技术存在的上述不足，提供一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，将用于对蒸发管加热后的蒸汽进行回收循环至加热器再次加热后对蒸发管进行加热；对溶液蒸发产生的溶剂蒸汽进行回收循环至加热器再次加热后对蒸发管进行加热。通过真空泵在热交换室空间和蒸发管空间分别形成一定的高压和一定的真空，这样有利于热交换室内的蒸汽放热、凝结，也有利于蒸发管里的溶液快速蒸发。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施:一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，包括罐体，还包括设置在罐体内的热交换室，热交换室上部通过热交换室导出管道与真空泵的进口连通，真空泵的出口通过加热器与热交换室的下部连通，热交换室的下部还与液态溶剂储存室连通，热交换室的顶端至底端贯穿设置有若干个蒸发管，罐体的顶端设置有溶液喷嘴，罐体的上部通过蒸发管空间导出管道与真空泵的进口连通，罐体的底部与浓缩液储存室连通。如上所述的蒸发管均垂直设置，各个蒸发管等距设置。如上所述的罐体的底面为倾斜面，热交换室的底面为倾斜面。如上所述的热交换室设置在罐体中部。如上所述的热交换室与蒸发管为一体化连接。一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，所述的加热器内设置有压力开关，当压力开关检测到加热器内气压大于预先设定的临界气压值时，压力开关控制加热器停止加热；当压力开关检测到加热器内的气压小于等于预先设定的临界气压值时，压力开关控制加热器加热。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:1.对废弃蒸汽进行回收再利用，操作自动化。2.充分回收热能和废弃溶剂，既节约能源又保护环境。[0014]3.与传统蒸发浓缩工艺相比节约能源50%以上，溶剂零排放。4.与传统蒸发浓缩工艺相比，每浓缩100公斤发酵液或提取液，所需时间缩短2/5。
图1是本实用新型的结构图；图2是本实用新型的热交换室的俯视图。图中:1-罐体；2-蒸发管；3_浓缩液汇流室；4_浓缩液储存室；5_热交换室；6-阀门；7_真空泵；8_加热器；9_液态溶剂储存室；10-溶液喷嘴；11-热交换室导出管道；12-蒸发管空间导出管道。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述:实施例1:如图广图2所示，一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，包括罐体1，还包括设置在罐体I内的热交换室5，热交换室5上部通过热交换室导出管道11与真空泵7的进口连通，真空泵7的出口通过加热器8与热交换室5的下部连通，热交换室5的下部还与液态溶剂储存室9连通，热交换室5的顶端至底端贯穿设置有若干个蒸发管2，罐体I的顶端设置有溶液喷嘴10，罐体I的上部通过蒸发管空间导出管道12与真空泵7的进口连通，罐体I的底部与浓缩液储存室4连通。蒸发管2均垂直设置，各个蒸发管2等距设置。罐体I的底面为倾斜面，热交换室5的底面为倾斜面。热交换室5设置在罐体I中部。热交换室5与蒸发管2为一体化连接。加热器8内设置有压力开关，当压力开关检测到加热器8内气压大于预先设定的临界气压值时，压力开关控制加热器8停止加热；当压力开关检测到加热器8内的气压小于等于预先设定的临界气压值时，压力开关控制加热器8加热。热交换室5在运行过程中由于阀门6和真空泵7的作用而形成一定的高压，有利于蒸汽凝结和放热。蒸发管空间2在运行过程中由于真空泵7的作用而形成一定的真空，有利于溶剂的快速蒸发。实施例2:一种节能环保的降膜式蒸发浓缩方法，包括以下步骤:步骤1、打开阀门6，开启真空泵7，循环空气通过由热交换室5、热交换室导出管道11和加热器8构成的加热回路将蒸发管2加热到100摄氏度 200摄氏度；步骤2、关闭阀门6，打开溶液喷嘴10，喷洒的溶液流经蒸发管2进行蒸发，蒸发产生的蒸汽与步骤I的循环空气共同由真空泵7循环送入加热器8进行加热，；步骤3、当加热回路中的气压大于预先设定的安全气压值时，打开阀门6 ;当加热回路中的气压小于等于预先设定的安全气压值时，关闭阀门6 ;当加热回路中的气压大于预先设定的临界气压值时，加热器8中的压力开关控制加热器8停止加热；当加热回路中的气压小于等于预先设定的临界气压值时，加热器8中的压力开关控制加热器8加热，临界气压值大于安全气压值。[0028]步骤4、蒸汽由于加热回路中的压力在热交换室5的底部凝聚，并流入液态溶剂储存室9，溶液经过蒸发管2蒸发后得到浓缩溶液，浓缩溶液流入浓缩液储存室4。实施例3:材料:北虫草发酵液。浓缩方法:先打开阀门6，开启真空泵7和加热器8，此时，循环空气在加热回路循环，而在蒸发管2空间则形成一定的真空，循环的高温空气开始在热交换室通过并对蒸发管2加热，当蒸发管2的温度达到设定的150°C时，关闭阀门6，溶液喷嘴10打开，发酵液喷入蒸发管2并沿着蒸发管2的管壁缓慢下流，并在蒸发管壁上沸腾产蒸汽，蒸汽由蒸发管空间导出管道12导入真空泵进入加热器被加热后与原有的循环热空气一起进入热交换室5对蒸发管进行加热，此时由于进入热交换室5的气体增加，导致热交换室5的压力增大，高压使得热交换室的一部分水蒸气凝结成液态水而流入液态溶剂储存室9中，当蒸发管2更多的水蒸气进入热交换室5时，压力继续增加，当压力超过预先设定的安全气压值时，阀门6自动打开，允许一部分蒸汽通过而维持热交换室空间的安全压力。在蒸发管浓缩后的发酵液汇流到浓缩液储存室4中。实施例4:材料:藤茶的二氢杨梅素提取液(溶剂为60%乙醇)。操作方法:先打开阀门6，开启真空泵7和加热器8，此时，循环空气在加热回路循环，而在蒸发管2则形成一定的真空；循环的高温空气开始在热交换室5通过并对蒸发管2加热，当蒸发管2的温度达到设定的100°C时，关闭阀门6，溶液喷嘴10打开，提取液喷入蒸发管2并沿着蒸发管2的管壁缓慢下流，并在蒸发管壁上沸腾产酒精蒸汽，蒸汽由蒸发管空间导出管道12导入真空泵7进入加热器8被加热后与原有的循环热空气一起进入热交换室5对蒸发管2进行加热，此时由于进入热交换室5的气体增加，导致热交换室5的压力增大，高压使得热交换室的一部分水蒸气凝结成液态酒精而流入液态溶剂储存室9中，当蒸发管2更多的酒精蒸气进入热交换室5时，压力继续增加，当压力超过预先设定的安全气压值时，阀门6自动打开，允许一部分蒸汽通过而维持热交换室空间的安全压力，当系统内压力接近安全范围上限时，压力开关控制加热器8停止加热，待压力下降后，压力开关控制加热器8开始加热。在蒸发管2浓缩后的提取液汇流到储存罐4中。上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本申请的保护范围内。
权利要求1.一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，包括罐体(1)，其特征在于:还包括设置在罐体(I)内的热交换室(5 )，热交换室(5 )上部通过热交换室导出管道(11)与真空泵(7 )的进口连通，真空泵(7 )的出口通过加热器(8 )与热交换室(5 )的下部连通，热交换室(5 )的下部还与液态溶剂储存室(9)连通，热交换室(5)的顶端至底端贯穿设置有若干个蒸发管(2)，罐体(I)的顶端设置有溶液喷嘴(10)，罐体(I)的上部通过蒸发管空间导出管道(12)与真空泵(7)的进口连通，罐体(I)的底部与浓缩液储存室(4)连通。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，其特征在于:所述的蒸发管(2 )均垂直设置，各个蒸发管(2 )等距设置。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，其特征在于:所述的罐体(I)的底面为倾斜面，热交换室(5)的底面为倾斜面。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，其特征在于:所述的热交换室(5 )设置在罐体(I)中部。
5.根据权利要求1所述的一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，其特征在于:所述的热交换室(5)与蒸发管(2)为一体化连接。
6.根据权利要求1所述的一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，其特征在于:所述的加热器(8)内设置有压力开关，当压力开关检测到加热器(8)内气压大于预先设定的临界气压值时，压力开关控制加热器(8)停止加热；当压力开关检测到加热器(8)内的气压小于等于预先设定的临界气压值时，压力开关控制加热器(8)加热。
专利摘要本实用新型公开了一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置，包括罐体和热交换室，热交换室上部通过热交换室导出管道与真空泵连通，真空泵通过加热器与热交换室连通，热交换室还与液态溶剂储存室连通，热交换室的顶端至底端贯穿设置有蒸发管，罐体的顶端设置有溶液喷嘴，罐体通过蒸发管空间导出管道与真空泵连通，罐体与浓缩液储存室连通。还公开了一种降膜式蒸发浓缩方法，通过热交换室进行蒸发浓缩，同时对热交换室内的压力进行调节和控制。本实用新型对废弃蒸汽进行回收再利用，操作自动化；充分回收热能和废弃溶剂，既节约能源又保护环境。
文档编号B01D1/22GK202961922SQ201220662789
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者董静洲, 艾训儒, 郑小江, 王瑛, 王麒 申请人:湖北民族学院