乳酸濃縮裝置製造方法
2023-04-30 01:48:36 1
乳酸濃縮裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種乳酸濃縮裝置，包括：平衡罐、MVR蒸發濃縮系統和TVR二效蒸發濃縮系統，所述MVR蒸發濃縮系統中，平衡罐、板式預熱器A、板式預熱器B、MVR板式蒸發器、MVR旋風分離器依次通過物料管連接，MVR旋風分離器底部通過物料管與板式預熱器A連接；TVR二效蒸發濃縮系統中，板式預熱器A、進料平衡罐、板式預熱器C、板式預熱器D、一效板式蒸發器、一效旋風分離器、二效板式蒸發器、二效旋風分離器依次通過物料管連接，物料從出料泵排出。本實用新型將MVR工藝和TVR工藝有機組合，第一部分利用MVR板式蒸發裝置,充分發揮了其運行成本低的優勢，第二部分TVR兩效板式蒸發彌補了MVR板式蒸發裝置出料濃度不高的不足，實現了設備投資與運行費用優化。
【專利說明】乳酸濃縮裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種乳酸濃縮裝置。
【背景技術】
[0002]乳酸，學名為α -羥基丙酸，其分子式為:C2H50-C00H，是一種簡單的羥基酸。它是一種古老而重要的有機酸之一，廣泛存在於自然界中，在生物體內都發現有乳酸，早在1780年瑞典化學家從廢乳中發現了乳酸，乳酸易於水互溶，很不容易結晶析出，乳酸濃度達60%以上，已有很高的吸溼性。乳酸通常為無色或微黃色液體。乳酸、乳酸鹽及其衍生物，廣泛應用於食品、醫藥、飼料、化工等領域。
[0003]由於乳酸的酸性柔和且穩定，有助於食品的風味，在食品工業上廣泛用作酸味劑、防腐劑和還原劑。可用於清涼飲料、糖果、糕點的生產，也可用於魚、肉、蔬菜的加工和保藏。與檸檬酸、蘋果酸等食用相比，具有很強的競爭力。在美國，乳酸用於軟飲料方面，很大程度的取代了檸檬酸、磷酸等。在啤酒製造上，美國禁止使用磷酸等無機酸調節RH值，全部改用乳酸。乳酸還可以直接用作手術室、病房、實驗室、車間等場所的消毒劑。乳酸可添加於菸草中，能保持菸草的溼度，提高菸草的質量。還可用於製革工業中的脫石灰，它能使石灰變成可溶性的乳酸鈣鹽而除去。使皮革柔軟、細密，從而製成高級皮革。其用來處理紡織纖維，可使之易於著色，增加光澤，使觸感柔軟。
[0004]傳統的乳酸濃縮工藝，一般是採用MVR板式蒸發方式，需要將物料多次循環後才能達到預定的要求，工藝複雜，能耗高。
[0005]MVR系英文Mechanical VaRor RecomRress1n縮寫，即機械蒸汽再壓縮；TVR系英文thermal VaRor RecomRress1n縮寫，即熱力蒸汽再壓縮。
實用新型內容
[0006]為克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種能源利用效率高的乳酸濃縮裝置。
[0007]本實用新型採取的技術方案為:一種乳酸濃縮裝置，用於濃縮乳酸溶液，包括:平衡罐、MVR蒸發濃縮系統和TVR 二效蒸發濃縮系統，
[0008]所述MVR蒸發濃縮系統包括板式預熱器A、板式預熱器B、MVR板式蒸發器、MVR旋風分離器、MVR蒸汽壓縮機，平衡罐、板式預熱器A、板式預熱器B、MVR板式蒸發器、MVR旋風分離器依次通過物料管連接，MVR旋風分離器底部通過物料管與板式預熱器A連接，MVR旋風分離器頂部通過蒸汽管道與MVR蒸汽壓縮機連接，板式預熱器B、MVR板式蒸發器和MVR蒸汽壓縮機與加熱蒸汽管道相連，新鮮蒸汽從加熱蒸汽管道進入板式預熱器B、MVR板式蒸發器和MVR蒸汽壓縮機中，MVR板式蒸發器通過蒸汽管道與MVR蒸汽壓縮機連接，板式預熱器B及MVR板式蒸發器通過冷凝水管道與板式預熱器A連接，冷凝水從板式預熱器A中排出；
[0009]TVR 二效蒸發濃縮系統包括熱泵、進料平衡罐、板式預熱器C、板式預熱器D、一效板式蒸發器、一效旋風分離器、二效板式蒸發器、二效旋風分離器、出料泵、冷凝器，板式預熱器A、進料平衡罐、板式預熱器C、板式預熱器D、一效板式蒸發器、一效旋風分離器、二效板式蒸發器、二效旋風分離器依次通過物料管連接，物料從出料泵排出，一效旋風分離器通過蒸汽管道分別與熱泵、二效板式蒸發器連接，熱泵通過加熱蒸汽管道與一效板式蒸發器連接，熱泵及板式預熱器D上設有加熱蒸汽入口，一效板式蒸發器、二效板式蒸發器、二效旋風分離器設有蒸汽管道與冷凝器連接，一效板式蒸發器、二效板式蒸發器通過冷凝水管道與板式預熱器C連接。
[0010]進一步的，還包括MVR汽水分離器、一效汽水分離器和二效汽水分離器，所述板式預熱器B、MVR板式蒸發器通過冷凝水管道與MVR汽水分離器連接，MVR汽水分離器的頂部通過蒸汽管道連到外界，MVR汽水分離器的底部通過冷凝水管道與板式預熱器A連接，板式預熱器A通過冷凝水管道連到外界；
[0011 ] 一效板式蒸發器通過冷凝水管道與一效汽水分離器連接，一效汽水分離器的頂部通過蒸汽管道與熱泵及二效板式蒸發器連接，一效汽水分離器的底部通過冷凝水管道與板式預熱器C連接；
[0012]二效板式蒸發器通過冷凝水管道與二效汽水分離器連接，二效汽水分離器的頂部通過蒸汽管道與冷凝器連接，二效汽水分離器的底部通過冷凝水管道與板式預熱器C連接。
[0013]進一步的，所述冷凝器為板式冷凝器。
[0014]本實用新型的有益效果有如下幾點:
[0015](I)將MVR工藝和TVR工藝有機組合，第一部分利用MVR板式蒸發裝置，充分發揮了其運行成本低的優勢，第二部分TVR兩效板式蒸發又彌補了 MVR板式蒸發裝置出料濃度不高的不足，兩者配合使用，實現了設備投資與運行費用的最優組合。
[0016](2)蒸發過程中實現了連續進出料，無需循環蒸發，提高了生產效率。
[0017]( 3) MVR板式蒸發裝置，濃縮後物料，二次蒸汽和冷凝水都可利用來對物料進行預熱，餘熱均得到充分利用，節能效果顯著。
[0018](4)將板式結構蒸發系統運用到乳酸溶液濃縮中來，MVR板式蒸發系統和TVR兩效板式蒸發系統中蒸發器、預熱器、冷凝器均採用板片結構形式，取代了老式的列管式結構，板式結構具有換熱效率高，系統體積小，重量輕，維修方便，運行及維護費用低且熱量損失很小等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的平衡罐及MVR蒸發濃縮系統的結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型的TVR 二效蒸發濃縮系統的結構示意圖。
[0021]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步闡明。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]參見圖1和圖2，本乳酸濃縮裝置，用於濃縮乳酸溶液，包括:平衡罐1、MVR蒸發濃縮系統和TVR 二效蒸發濃縮系統，
[0024]所述MVR蒸發濃縮系統包括板式預熱器A2、板式預熱器B3、MVR板式蒸發器4、MVR旋風分離器5、MVR蒸汽壓縮機6，平衡罐1、板式預熱器A2、板式預熱器B3、MVR板式蒸發器4、MVR旋風分離器5依次通過物料管連接，MVR旋風分離器5底部通過物料管與板式預熱器A2連接，MVR旋風分離器5頂部通過蒸汽管道與MVR蒸汽壓縮機6連接，板式預熱器B3、MVR板式蒸發器4和MVR蒸汽壓縮機6與加熱蒸汽管道相連，新鮮蒸汽從加熱蒸汽管道進入板式預熱器B3、MVR板式蒸發器4和MVR蒸汽壓縮機6中，MVR板式蒸發器4通過蒸汽管道與MVR蒸汽壓縮機6連接，板式預熱器B3及MVR板式蒸發器4通過冷凝水管道與板式預熱器A2連接，冷凝水從板式預熱器A2中排出；
[0025]TVR 二效蒸發濃縮系統包括熱泵7、進料平衡罐8、板式預熱器C9、板式預熱器D10、一效板式蒸發器11、一效旋風分離器12、二效板式蒸發器13、二效旋風分離器14、出料泵15、冷凝器16，板式預熱器A2、進料平衡罐8、板式預熱器C9、板式預熱器D10、一效板式蒸發器11、一效旋風分離器12、二效板式蒸發器13、二效旋風分離器14依次通過物料管連接，物料從出料泵15排出，一效旋風分離器12通過蒸汽管道分別與熱泵7、二效板式蒸發器13連接，熱泵7通過加熱蒸汽管道與一效板式蒸發器11連接，熱泵7及板式預熱器DlO上設有加熱蒸汽入口，一效板式蒸發器11、二效板式蒸發器13、二效旋風分離器14設有蒸汽管道與冷凝器16連接，一效板式蒸發器11、二效板式蒸發器13通過冷凝水管道與板式預熱器C9連接。
[0026]還包括MVR汽水分離器17、一效汽水分離器18和二效汽水分離器19，所述板式預熱器B3、MVR板式蒸發器4通過冷凝水管道與MVR汽水分離器17連接，MVR汽水分離器17的頂部通過蒸汽管道連到外界，MVR汽水分離器17的底部通過冷凝水管道與板式預熱器A2連接，板式預熱器A2通過冷凝水管道連到外界；
[0027]—效板式蒸發器11通過冷凝水管道與一效汽水分離器18連接，一效汽水分離器18的頂部通過蒸汽管道與熱泵7及二效板式蒸發器13連接，一效汽水分離器18的底部通過冷凝水管道與板式預熱器C連接；
[0028]二效板式蒸發器13通過冷凝水管道與二效汽水分離器19連接，二效汽水分離器19的頂部通過蒸汽管道與冷凝器16連接，二效汽水分離器19的底部通過冷凝水管道與板式預熱器C9連接。
[0029]來自上一工藝的物料進入平衡罐，然後依次進入板式預熱器A、板式預熱器B，在板式預熱器A和板式預熱器B中被預熱後進入MVR板式蒸發器中受熱成汽液混合物料，然後進入MVR旋風分離器中汽液分離，蒸汽被MVR蒸汽壓縮機吸入，被壓縮後進入MVR板式蒸發器作為加熱蒸汽，MVR旋風分離器底部的物料被送至板式預熱器A進行預熱物料，板式預熱器B和MVR板式蒸發器的冷凝水進入MVR汽水分離器中，經汽液分離後，氣體從MVR汽水分離器的頂部排出，液體從MVR汽水分離器的底部進入板式預熱器A中，為物料加熱，板式預熱器A產生的冷凝水排出，板式預熱器B、MVR板式蒸發器和MVR蒸汽壓縮機與加熱蒸汽管道相連，新鮮蒸汽從加熱蒸汽管道進入板式預熱器B、MVR板式蒸發器和MVR蒸汽壓縮機中；
[0030]MVR蒸發濃縮系統蒸發濃縮數據:
[0031]總蒸發量:12000kg/h
[0032]進料濃度:19%
[0033]出料濃度:50%
[0034]進料溫度:30°C
[0035]出料溫度:70°C
[0036]進料量:19355kg/h
[0037]蒸發溫度:90°C，加熱蒸汽溫度100°C ；
[0038]TVR 二效蒸發濃縮系統中，在板式預熱器A內預熱冷物料後被降溫的物料進入進料平衡罐，然後在泵的作用下依次進入板式預熱器C、板式預熱器D被預熱，再進入一效板式蒸發器中受熱成汽液混合物料，然後進入一效旋風分離器中汽液分離，蒸汽一部分被熱泵吸走，另一部分進入二效板式蒸發器作為二效加熱蒸汽，液體物料進入二效板式蒸發器，受熱成汽液混合物料，然後進入二效旋風分離器中汽液分離，蒸汽進入冷凝器中冷卻後排放，液體物料通過出料泵排出，一效板式蒸發器產生的冷凝水進入一效汽水分離器中，經分離後，氣體從一效汽水分離器的頂部一部分進入熱泵中，另一部分進入二效板式蒸發器中作為二效加熱蒸汽，液體從一效汽水分離器的底部進入板式預熱器C中為物料預熱；
[0039]二效板式蒸發器產生的冷凝水進入二效汽水分離器中，經分離後，氣體從二效汽水分離器的頂部進入冷凝器中冷卻後排放，液體從二效汽水分離器的底部進入板式預熱器C中為物料預熱，板式預熱器C產生的冷凝水排出。
[0040]熱泵吸入新鮮蒸汽，與一效旋風分離器分離出的一部分蒸汽混合後供給一效板式蒸發器作為一效加熱蒸汽，另有新鮮蒸汽供給板式預熱器D。
[0041 ] TVR 二效蒸發濃縮系統蒸發濃縮數據:
[0042]總蒸發量:4000kg/h
[0043]進料濃度:50%
[0044]出料濃度:85%
[0045]進料溫度:70°C
[0046]出料溫度:70°C
[0047]進料量:9715kg/h
[0048]一效蒸發溫度:90°C，二效蒸發溫度:70°C。
【權利要求】
1.一種乳酸濃縮裝置，用於濃縮乳酸溶液，包括:平衡罐、MVR蒸發濃縮系統和TVR二效蒸發濃縮系統， 所述MVR蒸發濃縮系統包括板式預熱器A、板式預熱器B、MVR板式蒸發器、MVR旋風分離器、MVR蒸汽壓縮機，平衡罐、板式預熱器A、板式預熱器B、MVR板式蒸發器、MVR旋風分離器依次通過物料管連接，MVR旋風分離器底部通過物料管與板式預熱器A連接，MVR旋風分離器頂部通過蒸汽管道與MVR蒸汽壓縮機連接，板式預熱器B、MVR板式蒸發器和MVR蒸汽壓縮機與加熱蒸汽管道相連，新鮮蒸汽從加熱蒸汽管道進入板式預熱器B、MVR板式蒸發器和MVR蒸汽壓縮機中，MVR板式蒸發器通過蒸汽管道與MVR蒸汽壓縮機連接，板式預熱器B及MVR板式蒸發器通過冷凝水管道與板式預熱器A連接，冷凝水從板式預熱器A中排出； TVR 二效蒸發濃縮系統包括熱泵、進料平衡罐、板式預熱器C、板式預熱器D、一效板式蒸發器、一效旋風分離器、二效板式蒸發器、二效旋風分離器、出料泵、冷凝器，板式預熱器A、進料平衡罐、板式預熱器C、板式預熱器D、一效板式蒸發器、一效旋風分離器、二效板式蒸發器、二效旋風分離器依次通過物料管連接，物料從出料泵排出，一效旋風分離器通過蒸汽管道分別與熱泵、二效板式蒸發器連接，熱泵通過加熱蒸汽管道與一效板式蒸發器連接，熱泵及板式預熱器D上設有加熱蒸汽入口，一效板式蒸發器、二效板式蒸發器、二效旋風分離器設有蒸汽管道與冷凝器連接，一效板式蒸發器、二效板式蒸發器通過冷凝水管道與板式預熱器C連接。
2.根據權利要求1所述的乳酸濃縮裝置，其特徵在於:還包括MVR汽水分離器、一效汽水分離器和二效汽水分離器，所述板式預熱器B、MVR板式蒸發器通過冷凝水管道與MVR汽水分離器連接，MVR汽水分離器的頂部通過蒸汽管道連到外界，MVR汽水分離器的底部通過冷凝水管道與板式預熱器A連接，板式預熱器A通過冷凝水管道連到外界； 一效板式蒸發器通過冷凝水管道與一效汽水分離器連接，一效汽水分離器的頂部通過蒸汽管道與熱泵及二效板式蒸發器連接，一效汽水分離器的底部通過冷凝水管道與板式預熱器C連接； 二效板式蒸發器通過冷凝水管道與二效汽水分離器連接，二效汽水分離器的頂部通過蒸汽管道與冷凝器連接，二效汽水分離器的底部通過冷凝水管道與板式預熱器C連接。
3.根據權利要求1或2所述的乳酸濃縮裝置，其特徵在於:所述冷凝器為板式冷凝器。
【文檔編號】B01D1/26GK204034293SQ201420366218
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2014年7月4日
【發明者】武師朋, 吳成剛, 郭公新 申請人:南京高捷輕工設備有限公司