减压浓缩的道理不复杂:压力降下来,溶液的沸点跟着降,物料在较低温度下就能蒸发。但把真空度当成越高越好的指标,往往会带来另一串问题。真空度、蒸发温度、传热面积三者是绑在一起的,动一个,另两个要跟着核算。
沸点与压力的对应关系要先查清
不同浓度的提取液,沸点升高不同。稀溶液接近水的饱和温度,浓度高时沸点明显上移。选真空度之前先确定两件事:物料允许的最高受热温度,以及该浓度下的沸点升高值。前者由有效成分的热稳定性决定,后者靠小试或同类物料经验。两者相加,才是加热介质温度的下限。
真空度过高会压缩传热温差
沸点降低,加热蒸汽与料液的温差随之减小,同样的传热面积能传递的热量下降,蒸发速率反而变慢。要维持产能,只能加大面积或提高加热温度,前者增加投资,后者与热敏要求冲突。真空度应停在够用的位置,而不是设备能抽到的极限。
冷凝器与冷却水是另一道约束
末效或单效的真空度,实际由冷凝器出口温度与冷却水温度决定。冷却水三十摄氏度时,想把真空度再提高,靠加大抽速意义有限,因为可凝蒸气凝不下来。夏季冷却水温升高、浓缩速度下降,多与此有关。这时先查冷却塔与冷凝器结垢,比换更大的真空泵有效。
自控怎么配
加热蒸汽阀以料液温度为被控量,真空度以补气量或抽气量为被控量,两个回路分开,避免互相拉扯。密度或折光作终点判据,比固定时间可靠。真空度波动大的系统,可加缓冲罐稳定压力;真空表取压口要避开泡沫区,否则读数会偏低。
跑料与泡沫
真空度高、温差大时,料液容易起泡,泡沫被抽到冷凝器,既损失物料又污染冷凝液。消泡装置、进料液位上限、降膜蒸发器布膜器的状态,都要一并检查。泡沫问题严重时,宁可把真空度降一点,也不要靠加大抽气硬扛。
多效的分配
双效、三效的真空度按效体逐级配置,末效真空由冷凝器决定,前几效的压力要与加热蒸汽压力、料液走向一起核算。效间压差过小,料液输送与沸腾都会不稳。
JB/T 20037-2016《真空浓缩罐》与 JB/T 20118-2009《三效逆流降膜蒸发器》为现行行业标准,可分别作为单效浓缩与三效降膜设备本体核对的依据。彬达干燥在提取浓缩配套中,按物料热敏性与目标浓度,就真空度区间、加热介质温度与冷凝器配置给出建议。
关于彬达干燥
常州市彬达干燥制粒设备有限公司成立于 2007 年,位于江苏省常州市天宁区郑陆镇,专业从事干燥机、混合机、制粒机的研究、开发、设计与制造,产品覆盖干燥设备、制粒设备、混合设备、粉碎设备、提取浓缩设备、筛分设备、热源设备、除尘设备等系列,应用于化工、医药、食品、农林等行业的物料干燥与成型工序。
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