一種工業(yè)分離設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種工業(yè)分離設(shè)備，涉及工業(yè)分離設(shè)備領(lǐng)域，本發(fā)明提供的工業(yè)分離設(shè)備包括物料與水進(jìn)行蒸發(fā)分離的真空分離罐、水蒸汽形成二次蒸汽的分子壓縮機(jī)構(gòu)、強(qiáng)制循環(huán)泵、二次蒸汽與物料進(jìn)行能量交換的熱交換器、多級(jí)增壓泵、冷凝水緩沖槽、冷凝水回收罐、真空泵機(jī)組及自動(dòng)控制系統(tǒng)，本發(fā)明提供的工業(yè)分離設(shè)備相比傳統(tǒng)的真空蒸餾塔，不但節(jié)能、環(huán)保，有效地降低了運(yùn)行成本，還能使物料在10～40℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效分離，不易使產(chǎn)品變性失活或產(chǎn)生有害物質(zhì)，且整個(gè)分離過(guò)程采用自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)和過(guò)程控制，控制精度高，操作簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種工業(yè)分離設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工業(yè)分離設(shè)備領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種工業(yè)分離設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，生活水平逐步提高，越來(lái)越多的高科技產(chǎn)品進(jìn)入了人們的 生活，例如中藥顆粒沖劑、植物精華液、新鮮的濃縮果汁等，運(yùn)些產(chǎn)品對(duì)人們的健康、生活質(zhì) 量的提高、環(huán)境的改善有著很大的作用。運(yùn)些產(chǎn)品的誕生，離不開(kāi)運(yùn)些年化工工藝的不斷改 革創(chuàng)新，其中，分離提取是重要的技術(shù)之一，它是把水從產(chǎn)品中分離，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的濃縮 或干燥，但通常很多產(chǎn)品都要求在分離溫度比較低的情況下進(jìn)行操作，因?yàn)闇囟冗^(guò)高容易 造成產(chǎn)品的變性失活或生成有害物質(zhì)，例如，在生物酶的分離過(guò)程中，溫度過(guò)高會(huì)造成酶失 活;在天然蜂蜜的濃縮過(guò)程中，如果溫度過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生甲基慷醒等致癌物質(zhì)。
[0003] 目前，工業(yè)上采用真空低溫蒸饋塔分離產(chǎn)品的技術(shù)運(yùn)用得比較成熟，它利用的是 水的沸點(diǎn)隨所處環(huán)境的壓力降低而降低，因而在高真空環(huán)境下，水能低溫蒸發(fā)成水蒸汽與 原溶液分離。運(yùn)種設(shè)備投資較小、操作簡(jiǎn)單，但由于它依賴(lài)電或者鍋爐產(chǎn)生的蒸汽來(lái)為系統(tǒng) 提供熱源，耗能會(huì)很高，同時(shí)造成環(huán)境污染。
[0004] 因此，開(kāi)發(fā)一種新型節(jié)能、環(huán)保的低溫分離提取設(shè)備對(duì)推動(dòng)醫(yī)藥、食品、生物等行 業(yè)的進(jìn)步有著舉足輕重的作用，運(yùn)也是國(guó)家現(xiàn)在大力提倡和支持的新型環(huán)保節(jié)能的項(xiàng)目。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種工業(yè)分離設(shè)備，它能解決傳統(tǒng) 分離設(shè)備耗能大、污染環(huán)境的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:包括真空分離罐、冷凝水回收罐、真空累機(jī)組及自動(dòng)控制系 統(tǒng)，所述真空分離罐的出氣口相連于真空累機(jī)組的進(jìn)氣口，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)可根據(jù)工藝 要求自動(dòng)調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，其特征在于:所述工業(yè)分離設(shè)備還包括分子壓縮機(jī)構(gòu) 及熱交換器，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)頂端開(kāi)設(shè)有冷凝水入口端、內(nèi)設(shè)有多個(gè)串聯(lián)的噴射器、底端 設(shè)有氣液分離區(qū)，所述噴射器包括第一腔室、噴嘴及第二腔室，所述噴嘴一端連接于第一腔 室、另一端連接于第二腔室，第一個(gè)噴射器的第一腔室的頂端相連于冷凝水入口端，最后一 個(gè)噴射器的第二腔室的底端相連于氣液分離區(qū)，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)的外表面還開(kāi)設(shè)有若干 個(gè)通孔且通孔穿入第二腔室;所述真空分離罐底部開(kāi)設(shè)有出料口、中部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口；所述 分子壓縮機(jī)構(gòu)的氣液分離區(qū)相連于熱交換器且還相連于冷凝水回收罐，所述真空分離罐的 出料口相連于熱交換器的進(jìn)料口，所述熱交換器的出料口相連于真空分離罐的進(jìn)料口。
[0007] 其中，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)有若干個(gè)且其間隔排列成矩陣。
[000引優(yōu)選地，所述噴射器包括1號(hào)噴射器、2號(hào)噴射器及3號(hào)噴射器，所述2號(hào)噴射器比1 號(hào)噴射器大且比3號(hào)噴射器小。
[0009] 進(jìn)一步，所述通孔每4個(gè)為一組，每組通孔呈圓周均勻分布在分子壓縮機(jī)構(gòu)的外表 面且分別水平穿入1號(hào)噴射器的第二腔室內(nèi)、2號(hào)噴射器的第二腔室內(nèi)、3號(hào)噴射器的第二腔 室內(nèi)。
[0010] 再進(jìn)一步，所述氣液分離區(qū)的底端開(kāi)設(shè)有出水端、側(cè)面開(kāi)設(shè)有二次蒸汽出口端，所 述工業(yè)分離設(shè)備還包括多級(jí)增壓累，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)的出水端及熱交換器的出水口均相 連于多級(jí)增壓累的進(jìn)水口，所述多級(jí)增壓累的出水口相連于分子壓縮機(jī)構(gòu)的冷凝水入口 玉山 乂而。
[0011] 更進(jìn)一步，所述工業(yè)分離設(shè)備還包括強(qiáng)制循環(huán)累，所述真空分離罐的出料口相連 于強(qiáng)制循環(huán)累的進(jìn)料口，所述強(qiáng)制循環(huán)累的出料口相連于熱交換器的進(jìn)料口，所述熱交換 器的出料口相連于真空分離罐的進(jìn)料口。
[0012] 其中，所述工業(yè)分離設(shè)備還包括冷凝水緩沖槽，所述冷凝水緩沖槽包括1號(hào)出水口 及2號(hào)出水口，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)的出水端相連于冷凝水緩沖槽的進(jìn)水口，所述冷凝水緩沖 槽的1號(hào)出水口相連于冷凝水回收罐的進(jìn)水口，冷凝水緩沖槽的2號(hào)出水口相連于多級(jí)增壓 累進(jìn)水口，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)的二次蒸汽出口端相連于熱交換器。
[0013] 優(yōu)選地，所述真空分離罐與分子壓縮機(jī)構(gòu)之間設(shè)有除沫器，用于降低進(jìn)入分子壓 縮機(jī)構(gòu)中的霧滴含量。
[0014] 進(jìn)一步，所述冷凝水回收罐包括有1號(hào)調(diào)節(jié)閥、2號(hào)調(diào)節(jié)閥、3號(hào)調(diào)節(jié)閥及4號(hào)調(diào)節(jié) 閥，所述1號(hào)調(diào)節(jié)閥位于冷凝水緩沖槽的1號(hào)出水口通向冷凝水回收罐進(jìn)水口的管道之間， 所述2號(hào)調(diào)節(jié)閥位于真空累機(jī)組通向冷凝水回收罐的管道之間，所述3號(hào)調(diào)節(jié)閥位于冷凝水 回收罐通向外界的氣體管道之間，所述4號(hào)調(diào)節(jié)閥位于冷凝水回收罐通向外界的液體管道 之間；所述多級(jí)增壓累包括5號(hào)調(diào)節(jié)閥及6號(hào)調(diào)節(jié)閥，所述5號(hào)調(diào)節(jié)閥位于熱交換器的出水口 通向多級(jí)增壓累的管道之間，所述6號(hào)調(diào)節(jié)閥位于冷凝水緩沖槽的2號(hào)出水口通向多級(jí)增壓 累的管道之間。
[0015] 更進(jìn)一步，所述熱交換器為板式換熱器。
[0016] 由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的工業(yè)分離設(shè)備是在 真空低溫蒸饋塔的基礎(chǔ)上運(yùn)用文丘里效應(yīng)引入分子壓縮機(jī)構(gòu)，水蒸汽在冷凝水的引射作用 下被吸入分子壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行多級(jí)壓縮，形成高熱能的二次蒸汽，為設(shè)備提供熱能，整個(gè)分離 過(guò)程節(jié)能、環(huán)保，不但有效地降低了運(yùn)行成本，還能使物料在10~40°C的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高 效分離，不易使產(chǎn)品變性失活或產(chǎn)生有害物質(zhì)，且整個(gè)分離過(guò)程采用自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行參 數(shù)和過(guò)程控制，控制精度高，操作簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖； 圖2為由本發(fā)明的分子壓縮機(jī)構(gòu)組成的矩陣的正視圖； 圖3為由本發(fā)明的分子壓縮機(jī)構(gòu)組成的矩陣的軸測(cè)圖； 圖4為由本發(fā)明的分子壓縮機(jī)構(gòu)組成的矩陣的俯視圖； 圖5為本發(fā)明的分子壓縮機(jī)構(gòu)的正視圖； 圖6為圖5中A-A方向的剖視圖； 圖7為本發(fā)明的分子壓縮機(jī)構(gòu)的俯視圖； 圖8為本發(fā)明的熱交換器的工藝流程圖； 圖9為本發(fā)明的冷凝水回收罐的工藝流程圖； 圖10為本發(fā)明的多級(jí)增壓器的工藝流程圖； 圖11為本發(fā)明的真空分離罐局部的工藝流程圖； 附圖標(biāo)記為： 1- -真空分離罐 11--出料口 12--進(jìn)料口 2- 冷凝水回收罐 21-1號(hào)調(diào)節(jié)閥 22-2號(hào)調(diào)節(jié)閥 23-3號(hào)調(diào)節(jié)閥 24-4號(hào)調(diào)節(jié)閥 3-一真空累機(jī)組 4一一自動(dòng)控制系統(tǒng) 5-一分子壓縮機(jī)構(gòu) 51-一冷凝水入口端 521- -1號(hào)噴射器 521a--1號(hào)噴射器的第一腔室 52化一一1號(hào)噴嘴 521c--1號(hào)噴射器的第二腔室 522- -2號(hào)噴射器 522a--2號(hào)噴射器的第一腔室 52化一一2號(hào)噴嘴 522c--2號(hào)噴射器的第二腔室 523- -3號(hào)噴射器 523a--3號(hào)噴射器的第一腔室 523b--3號(hào)噴嘴 523c--3號(hào)噴射器的第二腔室 53--氣液分罔區(qū) 531--出水端 532--二次蒸汽出口端 54-通孔 6-熱交換器 7-多級(jí)增壓累 71-5號(hào)調(diào)節(jié)閥 72-6號(hào)調(diào)節(jié)閥 8-強(qiáng)制循環(huán)累 9--冷凝水緩沖槽 91--1號(hào)出水口 92--2號(hào)出水口 10--除沫器。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō) 明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[0019] 如圖1所示，一種工業(yè)分離設(shè)備，包括真空分離罐1、冷凝水回收罐2、真空累機(jī)組3、 分子壓縮機(jī)構(gòu)5、熱交換器6、多級(jí)增壓累7及強(qiáng)制循環(huán)累8。
[0020] 為了加大分子壓縮機(jī)構(gòu)5的水蒸汽吸入率，如圖2、圖3及圖4所示，分子壓縮機(jī)構(gòu)5 有48個(gè)，排列成6行8列的矩陣。如圖5、圖6及圖7所示，分子壓縮機(jī)構(gòu)5頂端開(kāi)設(shè)有冷凝水入 口端51，內(nèi)設(shè)有串聯(lián)的1號(hào)噴射器521、2號(hào)噴射器522及3號(hào)噴射器523，底端開(kāi)設(shè)有氣液分離 區(qū)53,1號(hào)噴射器521包括1號(hào)噴射器的第一腔室521a、1號(hào)噴嘴52化及1號(hào)噴射器的第二腔室 521c，2號(hào)噴射器522包括2號(hào)噴射器的第一腔室522a、2號(hào)噴嘴52化及2號(hào)噴射器的第二腔室 522c，3號(hào)噴射器523包括3號(hào)噴射器的第一腔室523a、3號(hào)噴嘴523b及3號(hào)噴射器的第二腔室 523c，1號(hào)噴射器的第一腔室521a的頂端相連于冷凝水入口端51，1號(hào)噴嘴52化一端相連于1 號(hào)噴射器的第一腔室521a、另一端相連于1號(hào)噴射器的第二腔室521c，2號(hào)噴射器的第一腔 室522a的一端相連于1號(hào)噴射器的第二腔室521c、另一端相連于2號(hào)噴嘴52化的一端，2號(hào)噴 嘴52化的另一端相連于2號(hào)噴射器的第二腔室522c，3號(hào)噴射器的第一腔室523a-端相連于 2號(hào)噴射器的第二腔室522c、另一端相連于3號(hào)噴嘴523b的一端，3號(hào)噴嘴523b的另一端相連 于3號(hào)噴射器的第二腔室523c的一端，3號(hào)噴射器的第二腔室523c的另一端相連于氣液分離 區(qū)53。
[0021] 分子壓縮機(jī)構(gòu)5開(kāi)設(shè)有12個(gè)通孔54,作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，每4個(gè)通孔54為 一組，第一組通孔54呈圓周均勻分布在分子壓縮機(jī)構(gòu)5的外表面且水平穿入1號(hào)噴射器的第 二腔室521c內(nèi)，第二組通孔54呈圓周均勻分布在分子壓縮機(jī)構(gòu)5的外表面且水平穿入2號(hào)噴 射器的第二腔室522c內(nèi)，第Ξ組通孔54呈圓周均勻分布在分子壓縮機(jī)構(gòu)5的外表面且水平 穿入3號(hào)噴射器的第二腔室523c內(nèi)。運(yùn)種設(shè)計(jì)的目的在于:方便水蒸氣能從分子壓縮機(jī)構(gòu)5 的多個(gè)方位進(jìn)入第二腔室，提高水蒸氣的吸入率。
[0022] 如圖6所示，氣液分離區(qū)53的底部開(kāi)設(shè)有出水端531、側(cè)面開(kāi)設(shè)有二次蒸汽出口端 532。
[0023] 如圖1或圖12所示，真空分離罐1的底部開(kāi)設(shè)有出料口 11、中部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口 12。為 保證上述實(shí)施方式的工業(yè)分離設(shè)備的真空度，如圖1所示，真空分離罐1為封閉式筒體，其出 氣口通過(guò)管道相連于真空累機(jī)組3的進(jìn)氣口，分子壓縮機(jī)構(gòu)5設(shè)于真空分離罐1內(nèi)部的上方， 真空分離罐1蒸發(fā)分離的水蒸汽可直接通過(guò)分子壓縮機(jī)構(gòu)5的通孔54進(jìn)入分子壓縮機(jī)構(gòu)5 中。
[0024] 需要說(shuō)明的是，由于水蒸氣在1號(hào)噴射器521的壓縮作用下，部分水蒸氣形成了液 態(tài)水，因此進(jìn)入2號(hào)噴射器522的液態(tài)水將比1號(hào)噴射器521中的液態(tài)水多，依次類(lèi)推，為使每 個(gè)噴射器能容納相應(yīng)體積的液態(tài)水，上述實(shí)施方式中3號(hào)噴射器523比2號(hào)噴射器522大，而2 號(hào)噴射器522又比1號(hào)噴射器521大。
[0025] 為了方便收集、緩沖分子壓縮機(jī)構(gòu)5生成的冷凝水，作為優(yōu)選，如圖1所示，上述實(shí) 施方式的工業(yè)分離設(shè)備還包括冷凝水緩沖槽9,冷凝水緩沖槽9包括1號(hào)出水口 91及2號(hào)出水 口 92，冷凝水緩沖槽9設(shè)于真空分離罐1的內(nèi)部。
[0026] 如圖1所示，上述實(shí)施方式的工業(yè)分離設(shè)備的分子壓縮機(jī)構(gòu)5的二次蒸汽出口端 532相連于熱交換器6,分子壓縮機(jī)構(gòu)5的出水端531通過(guò)管道相連于冷凝水緩沖槽9的進(jìn)水 口，冷凝水緩沖槽9的1號(hào)出水口 91通過(guò)管道相連于冷凝水回收罐2的進(jìn)水口，冷凝水緩沖槽 9的2號(hào)出水口 92及熱交換器6的出水口分別通過(guò)管道相連于多級(jí)增壓累7的進(jìn)水口，多級(jí)增 壓累7的出水口通過(guò)管道相連于分子壓縮機(jī)構(gòu)5的冷凝水入口端51，真空分離罐1的出料口 11通過(guò)管道相連于強(qiáng)制循環(huán)累8的進(jìn)料口，強(qiáng)制循環(huán)累8的出料口通過(guò)管道相連于熱交換器 6的進(jìn)料口，熱交換器6的出料口通過(guò)管道相連于真空分離罐1的進(jìn)料口 12,真空分離罐1的 出氣口相連于真空累機(jī)組3的進(jìn)氣口。
[0027] 如圖9所示，冷凝水回收罐2包括有1號(hào)調(diào)節(jié)閥21、2號(hào)調(diào)節(jié)閥22、3號(hào)調(diào)節(jié)閥23及4號(hào) 調(diào)節(jié)閥24，1號(hào)調(diào)節(jié)閥21位于冷凝水緩沖槽9的1號(hào)出水口 91通向冷凝水回收罐2進(jìn)水口的管 道之間，用于調(diào)節(jié)冷凝水回收罐2進(jìn)水口的水流量大小，2號(hào)調(diào)節(jié)閥22位于真空累機(jī)組3通向 冷凝水回收罐2的管道之間，用于調(diào)節(jié)冷凝水回收罐2內(nèi)的真空度，3號(hào)調(diào)節(jié)閥23位于冷凝水 回收罐2通向外界的氣體管道之間，用于平衡冷凝水回收罐2內(nèi)外的大氣壓強(qiáng)，4號(hào)調(diào)節(jié)閥24 位于冷凝水回收罐2通向外界的液體管道之間，用于排放冷凝水。
[00%]如圖10所示，多級(jí)增壓累7包括5號(hào)調(diào)節(jié)閥71及6號(hào)調(diào)節(jié)閥72,5號(hào)調(diào)節(jié)閥71位于熱 交換器6的出水口通向多級(jí)增壓累7的管道之間，用于調(diào)節(jié)熱交換器6的出水口的水流量大 小，6號(hào)調(diào)節(jié)閥72位于冷凝水緩沖槽9的2號(hào)出水口92通向多級(jí)增壓累7的管道之間，用于調(diào) 節(jié)冷凝水緩沖槽9的2號(hào)出水口 92的水流量大小。
[0029]需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施方式提供的工業(yè)分離設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，所設(shè)及的參數(shù) 和控制點(diǎn)比較多，如果采用人工控制將很難維持設(shè)備的穩(wěn)定，為解決該問(wèn)題，此實(shí)施方式的 工業(yè)分離設(shè)備還包括自動(dòng)控制系統(tǒng)4，其可根據(jù)工藝要求自動(dòng)調(diào)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。
[0030] 如圖11所示，真空分離罐1中的物料在蒸發(fā)分離時(shí)存在Ξ種形態(tài):氣相、氣液混合 相及液相，為了降低水蒸汽進(jìn)分子壓縮機(jī)構(gòu)5中霧滴的含量，作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式， 如圖1所示，真空分離罐1與分子壓縮機(jī)構(gòu)5之間設(shè)有除沫器10。
[0031] 為了提高二次蒸汽與物料的換熱效率，作為更進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，熱交換器6 采用板式換熱器。
[0032] 上述實(shí)施方式提供的工業(yè)分離設(shè)備在操作過(guò)程中，先將物料放入真空分離罐1中， 打開(kāi)2號(hào)調(diào)節(jié)閥22、5號(hào)調(diào)節(jié)閥71及6號(hào)調(diào)節(jié)閥72,打開(kāi)真空累機(jī)組3對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行抽真空， 打開(kāi)自動(dòng)控制系統(tǒng)4自動(dòng)調(diào)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù);然后不斷加熱物料，當(dāng)達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，物 料中的水連續(xù)氣化形成水蒸汽與物料分離，此時(shí)，物料被慢慢濃縮，水蒸汽上升到達(dá)除沫器 10時(shí)，大部分霧滴被去除，水蒸汽繼續(xù)上升，在分子壓縮機(jī)構(gòu)5的冷凝水入口端51注入水壓 為IMpa、水流為200m/s的冷凝水，冷凝水通過(guò)冷凝水入口端51進(jìn)入1號(hào)噴射器的第一腔室 521a中，接著經(jīng)過(guò)1號(hào)噴嘴521b，此時(shí)，冷凝水的流速突然增大，1號(hào)噴射器的第二腔室521c 內(nèi)產(chǎn)生低壓，部分水蒸汽通過(guò)通孔54被吸入1號(hào)噴射器的第二腔室521c中，緊接著冷凝水流 入1號(hào)噴射器的第二腔室521c內(nèi)，由于此時(shí)冷凝水的流速很快，能在很短的時(shí)間內(nèi)帶著水蒸 氣往2號(hào)噴射器522的方向快速運(yùn)動(dòng)，即水蒸氣在很短的時(shí)間內(nèi)被冷凝水壓縮，因此水蒸汽 的動(dòng)能及溫度迅速升高；然后由1號(hào)噴射器521排出的水氣混合物進(jìn)入2號(hào)噴射器522中，此 時(shí)，在冷凝水的引射作用下又有很多水蒸汽通過(guò)通孔54被吸入2號(hào)噴射器522中進(jìn)行壓縮， 同樣再進(jìn)入3號(hào)噴射器523中進(jìn)行壓縮，就運(yùn)樣通過(guò)3個(gè)噴射器的壓縮處理，冷凝水將85%的 能量都轉(zhuǎn)換給水蒸汽，最后，溫度降低的冷凝水進(jìn)入冷凝水緩沖槽9,而溫度升高的水蒸汽 被送入板式換熱器中，在強(qiáng)制循環(huán)累8的驅(qū)動(dòng)下，物料進(jìn)入板式換熱器，與水蒸汽進(jìn)行熱量 交換后回到真空分離罐1內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)分離，而水蒸汽放熱后由氣相變?yōu)橐合嘈纬衫淠?，與 冷凝水緩沖槽9中的冷凝水一起進(jìn)入多級(jí)增壓累7,此過(guò)程需通過(guò)5號(hào)調(diào)節(jié)閥71和6號(hào)調(diào)節(jié)閥 72來(lái)控制流入多級(jí)增壓累7的冷凝水水量，冷凝水增壓后被送入分子壓縮機(jī)構(gòu)5中；最后，當(dāng) 物料濃縮濃度達(dá)到要求濃度時(shí)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)4的作用下自動(dòng)關(guān)閉2號(hào)調(diào)節(jié)閥22、5號(hào)調(diào)節(jié) 閥71及6號(hào)調(diào)節(jié)閥72,自動(dòng)打開(kāi)1號(hào)調(diào)節(jié)閥21及3號(hào)調(diào)節(jié)閥23,讓冷凝水緩沖槽9中的冷凝水 被收集到冷凝水回收罐2中，打開(kāi)4號(hào)調(diào)節(jié)閥24,冷凝水被排放出去，關(guān)閉真空累機(jī)組3及自 動(dòng)控制系統(tǒng)4，整個(gè)操作過(guò)程完成。
[0033] 為了說(shuō)明工業(yè)分離設(shè)備相比于傳統(tǒng)的分離設(shè)備在能耗、運(yùn)行成本、環(huán)保、分離溫度 方面具有很大進(jìn)步，下面進(jìn)行一組試驗(yàn)，試驗(yàn)1采用傳統(tǒng)的真空低溫蒸饋塔，試驗(yàn)2采用實(shí)施 例中所述設(shè)備，分別將4000KG濃度為50%的下締二醇溶液分離、濃縮，當(dāng)濃度為90%時(shí)即停止 試驗(yàn)，記錄相關(guān)參數(shù)，兩種設(shè)備得到的參數(shù)見(jiàn)表1。
[0034] 表1不同分離設(shè)備在分離溫度及能耗方面的影響
說(shuō)明：對(duì)照組1采用ο. 6Mpa的飽和蒸汽，蒸汽價(jià)格按220元/Τ計(jì)算，電價(jià)按實(shí)際價(jià)格ο. 55 元/Kwh計(jì)算。
[0035] 由W上數(shù)據(jù)對(duì)比可知，試驗(yàn)1的分離溫度高且變化大，分離溫度從50°C達(dá)到了 110 °C，升高60°C，而試驗(yàn)2的分離溫度低且變化小，分離溫度從25°C達(dá)到了 35°C，升高10°C，運(yùn) 就說(shuō)明工業(yè)分離設(shè)備能實(shí)現(xiàn)更低溫度下的分離。
[0036] 眾所周知，水的沸點(diǎn)越低，蒸發(fā)時(shí)所需要吸收的能量將越少，因此等量分離下締二 醇溶液中的水時(shí)，試驗(yàn)2相對(duì)于試驗(yàn)1耗能更少;而且試驗(yàn)1不僅需要消耗電量，還需要消耗 大量蒸汽，試驗(yàn)2只需要消耗電量，蒸汽在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放多種污染物，如S02、C02及氮氧 化物等，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定污染，因此工業(yè)分離設(shè)備更節(jié)能、環(huán)保。
[0037] 同樣，由W上數(shù)據(jù)對(duì)比可知，采用工業(yè)分離設(shè)備的運(yùn)行成本更低，約為真空低溫蒸 饋法的23%(93.5/403.15 - 23%)。
[0038] 為了對(duì)比分析工業(yè)分離設(shè)備與傳統(tǒng)的真空低溫蒸饋塔分離熱敏性產(chǎn)品時(shí)對(duì)產(chǎn)品 性質(zhì)的影響，下面進(jìn)行一組試驗(yàn)，試驗(yàn)3采用傳統(tǒng)的真空低溫蒸饋塔，試驗(yàn)4采用實(shí)施例中所 述設(shè)備，分別將濃度為30%的果糖溶液分離、濃縮，當(dāng)濃度為70%時(shí)即停止試驗(yàn)，記錄相關(guān)參 數(shù)，兩種設(shè)備得到的參數(shù)見(jiàn)表2。
[0039] 表2不同分離設(shè)備對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)的影響
說(shuō)明：果糖溶液在高溫分離時(shí)極易產(chǎn)生甲基慷醒，該物質(zhì)屬于致癌物質(zhì)，國(guó)家食品藥品 監(jiān)督管理局執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是每千克產(chǎn)品中甲基慷醒含量小于40mg。
[0040] 由W上數(shù)據(jù)對(duì)比可知，試驗(yàn)4比試驗(yàn)3的分離溫度低，且分離后試驗(yàn)4中甲基慷醒的 含量約為試驗(yàn)3的21%(6.5/31 - 21%)，由此可見(jiàn)工業(yè)分離設(shè)備能有效防止熱敏性物料分離 時(shí)生成副產(chǎn)物，有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0041] 上述實(shí)施方式為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可W其它方式實(shí)現(xiàn)， 在不脫離本技術(shù)方案構(gòu)思的前提下任何顯而易見(jiàn)的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種工業(yè)分離設(shè)備，包括真空分離罐（1)、冷凝水回收罐(2)、真空栗機(jī)組(3)及自動(dòng) 控制系統(tǒng)(4)，所述真空分離罐（1)的出氣口相連于真空栗機(jī)組(3)的進(jìn)氣口，所述自動(dòng)控制 系統(tǒng)(4)可根據(jù)工藝要求自動(dòng)調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，其特征在于:所述工業(yè)分離設(shè)備還 包括分子壓縮機(jī)構(gòu)（5)及熱交換器(6)，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)（5)頂端開(kāi)設(shè)有冷凝水入口端 (51)、內(nèi)設(shè)有多個(gè)串聯(lián)的噴射器、底端設(shè)有氣液分離區(qū)（53)，所述噴射器包括第一腔室、噴 嘴及第二腔室，所述噴嘴一端連接于第一腔室、另一端連接于第二腔室，第一個(gè)噴射器的第 一腔室的頂端相連于冷凝水入口端(51)，最后一個(gè)噴射器的第二腔室的底端相連于氣液分 離區(qū)（53)，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)（5)的外表面還開(kāi)設(shè)有若干個(gè)通孔(54)且通孔(54)穿入第二 腔室;所述真空分離罐（1)底部開(kāi)設(shè)有出料口（11)、中部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口（12);所述分子壓縮 機(jī)構(gòu)（5)的氣液分離區(qū)（53)相連于熱交換器(6)且還相連于冷凝水回收罐(2)，所述真空分 離罐（1)的出料口（11)相連于熱交換器(6)的進(jìn)料口，所述熱交換器(6)的出料口相連于真 空分離罐(1)的進(jìn)料口（12)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于:所述分子壓縮機(jī)構(gòu)（5)有若干個(gè) 且其間隔排列成矩陣。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于：所述噴射器包括1號(hào)噴射器 (521)、2號(hào)噴射器(522)及3號(hào)噴射器(523)，所述2號(hào)噴射器(522)比1號(hào)噴射器(521)大且比 3號(hào)噴射器(523)小。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于:所述通孔(54)每4個(gè)為一組，每組 通孔(54)呈圓周均勻分布在分子壓縮機(jī)構(gòu)（5)的外表面且分別水平穿入1號(hào)噴射器的第二 腔室(521c)內(nèi)、2號(hào)噴射器的第二腔室(522c)內(nèi)、3號(hào)噴射器的第二腔室(523c)內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于:所述氣液分離區(qū)（53)的底端開(kāi)設(shè) 有出水端(531)、側(cè)面開(kāi)設(shè)有二次蒸汽出口端(532)，所述工業(yè)分離設(shè)備還包括多級(jí)增壓栗 (7)，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)（5)的出水端（531)及熱交換器(6)的出水口均相連于多級(jí)增壓栗 (7)的進(jìn)水口，所述多級(jí)增壓栗(7)的出水口相連于分子壓縮機(jī)構(gòu)(5)的冷凝水入口端(51)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于:還包括強(qiáng)制循環(huán)栗(8)，所述真空 分離罐（1)的出料口（11)相連于強(qiáng)制循環(huán)栗(8)的進(jìn)料口，所述強(qiáng)制循環(huán)栗(8)的出料口相 連于熱交換器（6)的進(jìn)料口，所述熱交換器(6)的出料口相連于真空分離罐（1)的進(jìn)料口 (12) 〇7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于:還包括冷凝水緩沖槽(9)，所述冷 凝水緩沖槽（9)包括1號(hào)出水口（91)及2號(hào)出水口（92)，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)（5)的出水端 (531)相連于冷凝水緩沖槽(9)的進(jìn)水口，所述冷凝水緩沖槽(9)的1號(hào)出水口（ 91)相連于冷 凝水回收罐(2)的進(jìn)水口，冷凝水緩沖槽(9)的2號(hào)出水口（92)相連于多級(jí)增壓栗(7)的進(jìn)水 口，所述分子壓縮機(jī)構(gòu)(5)的二次蒸汽出口端(532)相連于熱交換器(6)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于:所述真空分離罐（1)與分子壓縮 機(jī)構(gòu)(5)之間設(shè)有除沫器(10)，用于降低進(jìn)入分子壓縮機(jī)構(gòu)(5)中的霧滴含量。9. 根據(jù)權(quán)利要求1~8任一所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于:所述冷凝水回收罐(2)包 括有1號(hào)調(diào)節(jié)閥（21 )、2號(hào)調(diào)節(jié)閥（22 )、3號(hào)調(diào)節(jié)閥（23 )及4號(hào)調(diào)節(jié)閥（24 )，所述1號(hào)調(diào)節(jié)閥 (21)位于冷凝水緩沖槽(9)的1號(hào)出水口（91)通向冷凝水回收罐(2)進(jìn)水口的管道之間，所 述2號(hào)調(diào)節(jié)閥（22)位于真空栗機(jī)組（3)通向冷凝水回收罐（2)的管道之間，所述3號(hào)調(diào)節(jié)閥 (23)位于冷凝水回收罐(2)通向外界的氣體管道之間，所述4號(hào)調(diào)節(jié)閥（24)位于冷凝水回收 罐（2)通向外界的液體管道之間；所述多級(jí)增壓栗（7)包括5號(hào)調(diào)節(jié)閥（71)及6號(hào)調(diào)節(jié)閥 (72)，所述5號(hào)調(diào)節(jié)閥（71)位于熱交換器(6)的出水口通向多級(jí)增壓栗(7)的管道之間，所述 6號(hào)調(diào)節(jié)閥（72)位于冷凝水緩沖槽(9)的2號(hào)出水口（92)通向多級(jí)增壓栗(7)的管道之間。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工業(yè)分離設(shè)備，其特征在于：所述熱交換器（9)為板式換熱 器。
【文檔編號(hào)】B01D3/10GK105833559SQ201610308288
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】王寶華, 高建, 高寧寧
【申請(qǐng)人】耒陽(yáng)金悅科技發(fā)展有限公司