技(ji)術文章(zhang)
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真(zhen)空(kong)濃(nong)縮裝(zhuang)置(zhi)的(de)工作(zuo)原理(li)是基(ji)於(yu)真(zhen)空(kong)環(huan)境下液體沸(fei)點降(jiang)低(di)的物(wu)理(li)特性,通過(guo)構(gou)建(jian)密閉(bi)真(zhen)空(kong)系統(tong)、提(ti)供(gong)可(ke)控(kong)熱(re)源(yuan)、分離汽化(hua)溶劑,實(shi)現(xian)物料的(de)低(di)溫(wen)濃(nong)縮,核心可(ke)分為以下四個關(guan)鍵(jian)環(huan)節:
1. 真空(kong)系統的建(jian)立與(yu)維(wei)持(chi)
裝置(zhi)通過(guo)真空泵(beng)(水(shui)環(huan)泵、旋(xuan)片(pian)泵(beng)、羅(luo)茨泵(beng)等(deng),依真(zhen)空度(du)需(xu)求選(xuan)型(xing))抽取(qu)密閉(bi)濃(nong)縮腔(qiang)體(ti)(如(ru)蒸發罐(guan)、降(jiang)膜(mo)管(guan))內的空氣和不(bu)凝(ning)性氣(qi)體,使(shi)系(xi)統(tong)內(nei)形(xing)成(cheng)負(fu)壓(ya)環(huan)境。
根據(ju)物理(li)定律,液體的(de)沸(fei)點(dian)隨(sui)環(huan)境壓(ya)力降低(di)而(er)下降:例如(ru)常壓(ya)下(0.1MPa)水(shui)的(de)沸(fei)點(dian)為100℃,當真(zhen)空度(du)達(da)到0.09MPa(絕-對(dui)壓(ya)力0.01MPa)時(shi),水(shui)的(de)沸(fei)點(dian)可(ke)降至(zhi)約45℃,從而(er)實(shi)現(xian)低(di)溫(wen)加熱(re),避(bi)免(mian)熱(re)敏性成(cheng)分破(po)壞。
2. 物料的(de)加熱(re)與(yu)汽(qi)化(hua)
通過(guo)熱(re)源(yuan)系統(如蒸(zheng)汽夾(jia)套、盤管(guan)、導(dao)熱(re)油(you)加(jia)熱(re)、電(dian)磁(ci)加(jia)熱(re)等(deng))向濃(nong)縮腔(qiang)體(ti)內(nei)的物料傳遞(di)熱(re)量(liang),熱(re)量(liang)傳遞(di)方(fang)式(shi)依裝(zhuang)置(zhi)類型(xing)不(bu)同分為:
- 沈浸(jin)式(shi)加熱(re):熱(re)源(yuan)直接接(jie)觸物(wu)料容(rong)器壁,通過(guo)熱(re)傳導(dao)加熱(re)物(wu)料;
- 薄膜(mo)式(shi)加(jia)熱(re):物(wu)料在真空(kong)下被(bei)分散(san)成(cheng)薄膜(mo)(降(jiang)膜(mo)、升(sheng)膜(mo)、刮(gua)膜(mo)),與(yu)加(jia)熱(re)面(mian)充(chong)分(fen)接觸,快速(su)吸收熱(re)量(liang)並(bing)汽化(hua)溶劑。
物(wu)料吸收熱(re)量(liang)後(hou),其中(zhong)的(de)溶劑(水(shui)或有(you)機(ji)溶劑)在低(di)溫(wen)下達(da)到沸(fei)點,從液態轉化(hua)為氣態,實現(xian)溶劑與(yu)溶質的初步分(fen)離(li)。
3. 汽液(ye)分離(li)與(yu)溶劑冷(leng)凝(ning)回收
汽(qi)化(hua)的(de)溶劑蒸(zheng)汽(qi)會隨(sui)真空(kong)氣流(liu)進入(ru)汽液(ye)分離(li)器(qi),先(xian)通過(guo)離心力、重(zhong)力(li)等(deng)作用(yong)分離夾(jia)帶(dai)的(de)物(wu)料液(ye)滴(避(bi)免(mian)溶質損(sun)失),再(zai)進入(ru)冷(leng)凝(ning)器(殼(ke)管(guan)式、列管(guan)式、板(ban)式冷(leng)凝(ning)器)。
冷(leng)凝(ning)器通過(guo)冷(leng)卻水(shui)、冷(leng)凍(dong)鹽水(shui)等(deng)冷(leng)媒(mei)將溶劑蒸(zheng)汽(qi)冷(leng)卻,使(shi)其重(zhong)新(xin)液(ye)化(hua),液(ye)化(hua)後(hou)的溶劑可(ke)收集回收(適用(yong)於有(you)機(ji)溶劑)或直接排(pai)放(適(shi)用(yong)於水(shui)),從而(er)減少(shao)物料中(zhong)的(de)溶劑含(han)量,實(shi)現(xian)溶質濃(nong)縮。
4. 濃(nong)縮物(wu)料的(de)排出與(yu)系(xi)統(tong)調(tiao)控(kong)
隨(sui)著溶劑不(bu)斷(duan)汽(qi)化(hua),腔(qiang)體(ti)內物(wu)料的(de)溶質濃(nong)度(du)逐(zhu)漸達(da)到工(gong)藝要求,此(ci)時(shi)通過(guo)出料泵(beng)或重(zhong)力(li)將濃(nong)縮液(ye)從腔體(ti)底部(bu)排(pai)出(chu)。
系統(tong)還(hai)會通過(guo)壓力傳感器(qi)、溫(wen)度(du)傳感器(qi)、流(liu)量控(kong)制(zhi)器等(deng)實現(xian)閉(bi)環(huan)調控(kong):實時(shi)監(jian)測真(zhen)空(kong)度(du)、物(wu)料溫(wen)度(du)、加(jia)熱(re)溫(wen)度(du),自(zi)動(dong)調節真(zhen)空(kong)泵功(gong)率、熱(re)源(yuan)供給(gei)量和(he)進料/出(chu)料速(su)度(du),確(que)保濃(nong)縮過(guo)程(cheng)穩定且符合(he)工藝參(can)數(shu)。
此(ci)外(wai),部(bu)分(fen)真(zhen)空(kong)濃(nong)縮裝(zhuang)置(zhi)會集成(cheng)二(er)次蒸(zheng)汽(qi)利(li)用(yong)系統(如(ru)多(duo)效(xiao)濃(nong)縮、MVR機(ji)械(xie)蒸(zheng)汽(qi)再(zai)壓縮(suo)):將產生的二(er)次蒸(zheng)汽(qi)通過(guo)壓縮升(sheng)溫(wen)後(hou),重(zhong)新(xin)作(zuo)為熱(re)源(yuan)回用(yong),大幅(fu)降低(di)能耗(hao),提(ti)升裝(zhuang)置(zhi)的(de)節能(neng)性。
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