[发明专利]一种葡萄糖酸内酯节能浓缩方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖酸内酯节能蒸发方法及装置。

背景技术

由于葡萄糖酸内酯溶液粘度变化随浓度变化大，当葡萄糖酸内酯溶液浓度在40%（质量浓度）左右时，温度25℃时，其粘度在8-10mpa.s，当葡萄糖酸内酯浓度在80%以上温度65℃时，其粘度高达1000 mpa.s，即葡萄糖酸内酯溶液随浓度增大时，粘度成倍增长，因而现有的生产浓缩蒸发设备使用列管式外加热单效浓缩装置，采用重力与热动力循环法使葡萄糖酸内酯达到预计浓度（即达到85%以上）。列管式外加热单效浓缩装置主要由列管式单效加热器、单效分离器、水力喷射器、循环水池、循环水泵、冷却塔构成。其蒸发方法是，一次蒸汽进入列管式单效加热器壳程上部，与来自列管式单效加热器管程中的物料逆向换热，冷凝后汽水混合物排至无离子水罐，物料加热后进入处于负压状态的单效分离器进行闪蒸分离，闪蒸后物料温度下降，比重增加，与加热器的物料形成重力与热动力循环加热蒸发的过程，而闪蒸后的二次蒸汽，经水力喷射器抽出与水混合进入循环水池降温后循环抽凝。

采用这种蒸发浓缩方法和使用该浓缩装置的缺点在于：由于采用重力与热动力循环法蒸发浓缩，其蒸发浓缩速度慢，二次蒸汽和冷凝水不能被充分利用，且列管式加热器换热效果差，每蒸发一吨水耗蒸汽约1.1吨，每生产1吨葡萄糖酸内酯需消耗蒸汽6吨，因而蒸汽消耗高、运行成本高。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是根据葡萄糖酸内酯溶液随温度、浓度变化而引起的粘度变化而提供一种葡萄糖酸内酯节能蒸发方法，该方法可充分利用冷凝水热量、二次蒸汽的热量，减少一次蒸汽的用量。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种实现上述方法的装置。

为解决上述第一个技术问题，提供的葡萄糖酸内酯节能蒸发方法，其包括以下连续的步骤：

第一步，使用供料泵将质量浓度为34-41%的葡萄糖酸内酯溶液从物料储存罐中泵出，并经过一次换热器和二次换热器充分预热使上述溶液达到55-60℃；

第二步，将充分预热后的葡萄糖酸内酯溶液和160-180℃的蒸汽通入到一效板式蒸发器进行间接加热蒸发，加热蒸发后达到90-105℃的该溶液进入一效分离器进行分离，自一效分离器分离后的质量浓度为65-70%的葡萄糖酸内酯溶液经一效物料泵送入二效板式蒸发器；自一效板式蒸发器流出的汽水混合物经一效汽水分离器分离出的二次蒸汽和一效分离器分离出的二次蒸汽进入二效板式蒸发器中对其中的溶液进行再次间接加热蒸发，此时二次蒸汽的温度为95-100℃，自二效分离器分离浓度为73-78%的该溶液由二效物料泵泵出，自二效板式蒸发器流出的汽水混合物经二效汽水分离器分离出的二次蒸汽和二效分离器分离出的二次蒸汽进入冷凝器中通过冷却水进行冷却，二次蒸汽经冷却后再经冷凝分离器分离，分离后的蒸汽经真空泵排出，所述一效汽水分离器、二效汽水分离器和冷凝分离器分离出的冷凝水排入二次换热器，冷凝水的温度为80-100℃。

第三步，自二效物料泵排出的质量浓度为73-78%的葡萄糖酸内酯溶液和一次蒸汽进入单效加热器中，单效加热器通过管道和单效浓缩锅组成闭环循环浓缩系统，浓缩至83-85%的葡萄糖酸内酯溶液经单效加热器的下连接管排出，自单效浓缩锅排出的二次蒸汽进入一次换热器换热后经喷射器、冷却塔进入水池中。

采用上述方法后，根据葡萄糖酸内酯溶液的特性（温度高、浓度较低时粘度小。流动性好），先使用一效板式蒸发器进行蒸发浓缩、一效分离器分离，再通过二效板式蒸发器蒸发浓缩、二效分离器分离，真空泵抽出不凝蒸汽的同时为一效板式蒸发器、二效板式蒸发器形成负压蒸发动力，加速了蒸发浓缩进程，并且二效板式蒸发器充分利用了二次蒸汽的热量，二次换热器的设置也充分利用了冷凝水的热量，因而大大降低了一次蒸汽的使用量，本方法有着节约蒸汽用量、提高生产效率的优点。

作为本方法的改进，自单效加热器流出的二次蒸汽经单效汽水分离器分离后蒸汽并入通向一效板式蒸发器的蒸汽管路中，自单效汽水分离器分离后的冷凝水流入二次换热器中，进一步充分利用一次蒸汽和二次蒸汽的热量。

作为本方法的进一步改进，在上述第三步中，设置各自独立间歇放料的两套由单效加热器通过管路和单效浓缩锅组成的闭环循环浓缩系统，自二效物料泵排出的葡萄糖酸内酯溶液间歇进入两套闭环循环浓缩系统。