[发明专利]一种节能环保的降膜式蒸发浓缩装置及方法

说明书

技术领域

    本发明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，还涉及一种降膜式蒸发浓缩方法，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。

发明内容

本发明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，还提供了一种降膜式蒸发浓缩方法，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，本发明采用以下技术措施：     

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。

一种降膜式蒸发浓缩的方法，包括以下步骤：

步骤1、打开阀门，开启真空泵，循环空气通过由热交换室、热交换室导出管道和加热器构成的加热回路将蒸发管加热到100摄氏度~200摄氏度； 

步骤2、关闭阀门，打开溶液喷嘴，喷洒的溶液流经蒸发管进行蒸发，蒸发产生的蒸汽与步骤1的循环空气共同由真空泵循环送入加热器进行加热；

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；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；当加热回路中的气压大于预先设定的临界气压值时，加热器中的压力开关控制加热器停止加热；当加热回路中的气压小于等于预先设定的临界气压值时，加热器中的压力开关控制加热器加热，临界气压值大于安全气压值；

步骤4、蒸汽由于加热回路中的压力在热交换室的底部凝聚，并流入液态溶剂储存室，溶液经过蒸发管蒸发后得到浓缩溶液，浓缩溶液流入浓缩液储存室。

本发明与现有技术相比，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。

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。 

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是本发明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

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

实施例1：