連續式高濃度液體濃縮裝置及連續式高濃度液體濃縮方法
2023-12-08 17:11:16
專利名稱：連續式高濃度液體濃縮裝置及連續式高濃度液體濃縮方法
技術領域：
本發明涉及一種液體濃縮裝置以及液體濃縮方法，尤其涉及一種用於中成藥提取 液或天然調味料提取液等在一次濃縮後需要濃縮至更高的濃度的濃縮裝置及濃縮方法。
背景技術：
通過一次濃縮後的具有中間濃度的液體，再濃縮操作時，該液體的濃度在上升的 狀態的同時濃縮液的比重及粘度會同時上升，因此濃縮過程變得非常困難。現有技術是採 用分批式的夾套型攪拌罐，需要花費很長時間除去水分，以達到濃縮目的。
發明內容
本發明的目的在於提供一種連續式高濃度液體濃縮裝置及連續式高濃度液體濃 縮方法，能連續地對一次濃縮液進行再次濃縮。本發明的連續式高濃度液體濃縮方法，用於對經一次濃縮的中間濃度液體進行連 續濃縮，其特點是，對連續地、定量地、高壓力地輸送的中間濃度液體進行加熱，同時對加熱 後的中間濃度液體在真空環境下進行蒸發且分離水蒸汽後獲得高濃度液體。所述的連續式高濃度液體濃縮方法，其進一步的特點是，具體包括以下步驟a、連續地、定量地、高壓力地輸送中間濃度液體，在送液通道的末端形成密閉空 間；b、在輸送中間濃度液體的至少一部分送液通道中對中間濃度液體進行加熱，同時 藉助一抽氣通道對所述密閉空間抽取真空，以使所述密閉空間保持真空狀態；C、在密閉空間中利用真空條件對加熱後的中間濃度液體進行蒸發，同時藉助抽氣 通道分離水蒸汽以獲得高度濃度液體；d、在抽氣通道中對水蒸氣進行汽液分離處理；以及e、在抽氣通道中對經過汽液分離處理的水蒸氣進行冷凝處理。所述的連續式高濃度液體濃縮方法，其進一步的特點是，在步驟b中，是利用夾套 式單管加熱器中間濃度液體進行加熱。本發明的一方面的連續式高濃度液體濃縮裝置，用於對經一次濃縮的中間濃度液 體進行連續濃縮，其特點是，包括對連續地、定量地、高壓力地輸送的中間濃度液體進行加 熱的裝置，以及對加熱後的中間濃度液體在真空環境下進行蒸發並分離水蒸汽後獲得高濃 度液體的裝置。本發明的另一方面的連續式高濃度液體濃縮裝置，其特點是，包括供液容器、供液 泵、夾套式單管加熱器、蒸發容器、汽液分離機、冷凝器和真空泵，供液泵從供液容器中連續 地、定量地、高壓力地輸送中間濃度液體至所述夾套式單管加熱器，蒸發容器提供接收經單 管加熱器加熱的中間濃度液體的密閉空間，真空泵用於對蒸發容器的密閉空間抽取真空， 在真空泵連接蒸發容器的管路中設置該汽液分離機和該冷凝器，該汽液分離機和該冷凝器 沿著該管路中水蒸汽的運動方向先後設置。
所述的連續式高濃度液體濃縮裝置，其進一步的特點是，濃縮液接收罐設置在蒸 發容器的下方，用於接收高濃度液體。本發明的有益效果是現有的低濃度濃縮裝置，液體的加熱部是多管式或者板狀 形式，隨著液體濃度的上升會產生加熱器的傳熱面上有液體的黏附現象，而不能達到高濃 度的濃縮。本發明連續地、定量地、高壓力地輸送中間濃度液體，並對中間濃度液體加熱，再 加上真空對液體吸引力，即使濃縮至高濃度液體也能充分進行熱交換過程，本發明的方法 和裝置具有經濟性的特點，且使得作業具有計劃性強的特點。
圖1是本發明的連續式高濃度液體濃縮裝置的結構示意圖。圖2是單管式加熱器的工作原理示意圖。圖3是沿圖2中A-A線的剖視圖。圖4是沿圖2中B-B線的剖視圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明的連續式高濃度液體濃縮裝置包括供液容器1、供液泵2、汽液 分離機6、冷凝器7、真空泵8、夾套式單管加熱器3、蒸發容器4以及濃縮液接收罐5。供液泵2用於從供液容器1中連續地、定量地、高壓力地輸送中間濃度液體至夾套 式單管加熱器3，蒸發容器4提供接收經夾套式單管加熱器加熱的中間濃度液體的密閉空 間，真空泵8用於對蒸發容器4的密閉空間抽取真空，在真空泵1連接蒸發容器4的管路中 設置汽液分離機6和冷凝器7，汽液分離機6和冷凝器7沿著管路中水蒸汽的運動方向先後 設置。濃縮液接收罐5是位於蒸發容器4的下方，用於接收高濃度液體。如圖2所示，夾套式單管加熱器3包括內管31和外管32，內管31和外管32之間 充滿了加熱用蒸汽，內管31中通過供液泵2輸送的液體。如圖3所示，液體300進入剛進入 到內管31的加熱段時，被外管內的蒸汽加熱，此時全部處於液相狀態。如圖4所示，從內管 31的一個點開始，由於在真空的狀態下，液體開始發生蒸發效應，原先的液體分成薄膜狀的 液體300以及水蒸氣301。蒸發容器4可以理解為冷卻容器，其主要用於對蒸發後的水分與濃縮後的液體進 行分離。由於蒸發容器4中保持真空狀態，使得過飽和狀態下的中間濃度液體在進入到蒸 發容器4後急速地引起水分蒸發，蒸發後的水分伴隨著液體，一直冷卻到真空度所對應的 飽和濃度為止。從蒸發容器4中蒸發後的水分(水蒸氣膜)同時伴有液滴產生，設置汽液分離機6 可使蒸汽與液滴分離達到各收集目的。如果沒有設置汽液分離機，液滴會隨著蒸汽一起到 達冷凝器7，附著在冷凝器上，使冷凝器的能力降低失去平衡。冷凝器7可以選自多種形式，如噴水式冷凝器、管式冷凝器，冷凝器的具體形式對 本發明的實現無影響。前述「定量」、「高壓力」、「高濃度，，是由本領域技術人員可根據具體濃縮要求而確 定的相對量，例如供液泵2的供液壓力可由本領域技術人員根據具體工況選擇或調節。現有的低濃度濃縮裝置，液體的加熱部是多管式或者板狀形式，隨著液體濃度的上升會產生加熱器的傳熱面上有液體的黏附現象，而不能達到高濃度的濃縮。前述實施例 採用外套式單管加熱器，管內的液體流速由供液泵來控制、送壓，再加上真空泵的液體吸引 力，即使濃縮至高濃度液體也能充分進行熱交換過程。例如，可以將中成藥提取液的水分 含量為30% -50%的一次濃縮液再次濃縮至水分含量為30% -20%的提取液；還可將天然 調味料(雞肉提取物、豬肉提取物等)的一次濃縮液，為了保存的目的，濃縮至水分含量為 40% -30%。還可藉助前述實施例的裝置的工作過程理解本發明的濃縮方法，該濃縮方法包括 以下步驟a、通過供液泵2從供液罐1連續地、定量地、高壓力地輸送中間濃度液體，到外套 式單管加熱器3，在蒸發容器4中形成密閉空間；b、在外套式單管加熱器3對中間濃度液體進行加熱，同時藉助真空泵8對蒸發容 器4抽取真空，以使蒸發容器4保持真空狀態；C、在蒸發容器4中利用真空條件對加熱後的中間濃度液體進行蒸發，同時藉助真 空泵8分離水蒸汽以獲得高度濃度液體；d、利用汽液分離機對水蒸氣進行汽液分離處理；以及e、利用冷凝器對經過汽液分離處理的水蒸氣進行冷凝處理。
權利要求
1.一種連續式高濃度液體濃縮方法，用於對經一次濃縮的中間濃度液體進行連續濃 縮，其特徵在於，對連續地、定量地、高壓力地輸送的中間濃度液體進行加熱，同時對加熱後 的中間濃度液體在真空環境下進行蒸發且分離水蒸汽後獲得高濃度液體。
2.如權利要求1所述的連續式高濃度液體濃縮方法，其特徵在於，包括以下步驟a、連續地、定量地、高壓力地輸送中間濃度液體，在送液通道的末端形成密閉空間；b、在輸送中間濃度液體的至少一部分送液通道中對中間濃度液體進行加熱，同時藉助 一抽氣通道對所述密閉空間抽取真空，以使所述密閉空間保持真空狀態；C、在密閉空間中利用真空條件對加熱後的中間濃度液體進行蒸發，同時藉助抽氣通道 分離水蒸汽以獲得高度濃度液體；d、在抽氣通道中對水蒸氣進行汽液分離處理；以及e、在抽氣通道中對經過汽液分離處理的水蒸氣進行冷凝處理。
3.如權利要求2所述的連續式高濃度液體濃縮方法，其特徵在於，在步驟b中，是利用 夾套式單管加熱器中間濃度液體進行加熱。
4.一種連續式高濃度液體濃縮裝置，用於對經一次濃縮的中間濃度液體進行連續濃 縮，其特徵在於，包括對連續地、定量地、高壓力地輸送的中間濃度液體進行加熱的裝置，以 及對加熱後的中間濃度液體在真空環境下進行蒸發並分離水蒸汽後獲得高濃度液體的裝 置。
5.一種連續式高濃度液體濃縮裝置，其特徵在於，包括供液容器、供液泵、夾套式單管 加熱器、蒸發容器、汽液分離機、冷凝器和真空泵，供液泵從供液容器中連續地、定量地、高 壓力地輸送中間濃度液體至所述夾套式單管加熱器，蒸發容器提供接收經單管加熱器加熱 的中間濃度液體的密閉空間，真空泵用於對蒸發容器的密閉空間抽取真空，在真空泵連接 蒸發容器的管路中設置該汽液分離機和該冷凝器，該汽液分離機和該冷凝器沿著該管路中 水蒸汽的運動方向先後設置。
6.如權利要求5所述的連續式高濃度液體濃縮裝置，其特徵在於，濃縮液接收罐設置 在蒸發容器的下方，用於接收高濃度液體。
全文摘要
本發明提供一種連續式高濃度液體濃縮裝置及連續式高濃度液體濃縮方法，該方法對連續地、定量地、高壓力地輸送的中間濃度液體進行加熱，同時對加熱後的中間濃度液體在真空環境下進行蒸發且分離水蒸汽後獲得高濃度液體。該裝置包括對連續地、定量地、高壓力地輸送的中間濃度液體進行加熱的裝置，以及對加熱後的中間濃度液體在真空環境下進行蒸發並分離水蒸汽後獲得高濃度液體的裝置。由於連續地、定量地、高壓力地輸送中間濃度液體，並對中間濃度液體加熱，再加上真空對液體吸引力，即使濃縮至高濃度液體也能充分進行熱交換過程，該方法和裝置具有經濟性的特點，且使得作業具有計劃性強的特點。
文檔編號B01D1/00GK101991964SQ20091019440
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者松山聖子 申請人:中川工程顧問(上海)有限公司