生物工程設備09蒸發(fā),結晶設備.ppt

1、第二篇 物料處理和產(chǎn)物分離設備,第四章 蒸發(fā)與結晶設備,常壓蒸發(fā)與減壓蒸發(fā),蒸發(fā)的目的: 排出部分溶劑,濃縮物料; 特別關注溫度對過程的影響; 能量消耗與設備運轉費用,常壓濃縮能耗大, 溫度高, 對物料質量影響大; 設備運轉便宜; 工業(yè)上應用不多 麥芽汁煮沸鍋: 濃縮, 沉淀蛋白質,殺菌,薄膜蒸發(fā)濃縮,將液體形成薄膜后蒸發(fā)即可將溶液變成濃溶液，這是由于成膜的液體具有大的氣化面積，傳熱快而且均勻。 直接用蒸汽加熱可使得液體溫度達到較高的溫度，適用于一些耐熱的物質處理。,減壓蒸發(fā)濃縮,壓力降低使得液體的沸點降低，通過抽真空的方式可使得壓力降低，輔以加熱可加快蒸發(fā) 減壓濃縮的優(yōu)、缺點： 沸點低，傳熱

2、推動力增加； 適用于熱敏性、不耐高溫的溶液； 可利用二次蒸汽作為加熱源； 蒸發(fā)器的熱損失少。 溶液粘度隨沸點降低而增大，影響傳熱; 設備投入大，需要真空。,真空濃縮設備,薄膜蒸發(fā) 升膜式, 降膜式, 刮板式,離心式 分子短程蒸餾,降膜式蒸發(fā)器的液流分配 齒形 導流棒 螺紋管 切線旋流器,旋轉刮板薄膜蒸發(fā)器，通過設計旋轉刮板強制成膜，可在真空條件下進行降膜蒸發(fā)。通過布料器及旋轉刮板強制成膜，傳熱系數(shù)大、蒸發(fā)強度高、過流時間短、操作彈性大，適宜熱敏性物料、高粘度物料及易碳化物料的蒸發(fā)濃縮、脫氣、提純.,由于刮板的運動，物料不斷地在蒸發(fā)面上刮成薄膜，以達到薄膜蒸發(fā)的效果。 有下述三種刮板形式可供選擇

3、： a. 滑動刮板 滑動刮板是一種最基本、最常見的刮板形式。刮板被安裝在轉子的四條刮板導槽內，由于受轉子旋轉的離心力作用而沿徑向甩向蒸發(fā)筒體內壁面，同時隨轉子一起作圓周運動。刮板的這種刮動，使物料在蒸發(fā)壁面上呈膜狀湍流狀態(tài)，極大提高了傳熱系數(shù)，同時這種連續(xù)不斷的刮動，有效地抑制物料的過熱、干壁和結垢等現(xiàn)象。 b. 固定刮板 固定刮板都采用耐腐蝕不銹鋼材料，它被剛性連接在轉子上，刮板的長度同蒸發(fā)筒身，旋轉刮板與蒸發(fā)筒身內壁的間隙僅為1-2mm，要求較高的加工與安裝精度，它適宜特高粘度物料的蒸發(fā)濃縮、提純。 c. 鉸鏈刮板 這種刮板適宜于易在加熱面上結垢的物料，刮板通常采用金屬件，采用活動鉸鏈方式

4、將刮板安裝在轉架上。當轉子轉動時，由于離心力的作用，刮板被緊壓在蒸發(fā)筒體內壁，(與壁面)呈一定角度在壁面滑動，將物料刮成薄膜，且防止壁面結垢。,分子蒸餾提純物料效果好, 精細化工常用; 精密動密封、靜密封，保證設備在極高真空度下的可靠工作（絕對壓力100Pa-102Pa）; 蒸餾面到冷凝面距離較短，氣體運動阻力小，氣液不返混、不夾帶，分離徹底,分子蒸餾或稱短程蒸餾,意為：在高真空狀態(tài)下，蒸發(fā)面和冷凝面的間距小於或等於輕組分物料的蒸汽分子的平均自由程，即由蒸發(fā)面逸出的分子毫無阻礙地奔射并凝集到冷凝面上。 分子蒸餾過程，分四步： 分子從液相主體向蒸發(fā)面擴散，液相中的擴散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素； 分子在液層表面上的自由蒸發(fā)速度隨溫度升高而上升，但分離因素卻因溫度升高而降低； 分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射。飛射過程中，可能與殘存的空氣分子碰撞，也可能相互碰撞。只要合適的真空度，使蒸發(fā)分子的平均自由程大於或等於兩面（蒸發(fā)面與冷凝面）之距即可。過高提高真空度毫無意義； 分子在冷凝面上冷凝，冷凝面形狀合理且光滑，則可認為