Výber zariadenia na koncentráciu odparovania zvyčajne vedie k jedinej otázke: koľko rozpúšťadla sa musí odstrániť za hodinu a koľko tepla znesie váš produkt, kým sa znehodnotí? Pokazte túto rovnováhu a následky sa okamžite prejavia na účtoch za energiu, kvalite produktov a prestojoch. Praktickou odpoveďou pre väčšinu spracovateľských závodov je začať s vákuovým odparovačom, ktorý zodpovedá viskozite suroviny, citlivosti na teplo a cieľovej koncentrácii, a potom ju dimenzovať podľa skutočnej rýchlosti vyparovania. Tento prístup chráni produkt aj prevádzkový rozpočet.
Čo robí odparovací koncentračný stroj
Zariadenie na zahusťovanie odparovaním odstraňuje vodu alebo organické rozpúšťadlo z prúdu kvapaliny pôsobením tepla vo vákuu, takže rozpúšťadlo vrie pri nižšej teplote a zostávajúci roztok sa stáva koncentrovanejším. Vákuová prevádzka je dôležitá, pretože chráni zlúčeniny citlivé na teplo: voda môže byť odvádzaná pri 50-60°C namiesto 100°C. To je dôvod, prečo je táto technológia štandardom pri extrakcii rastlín, fermentácii, spracovaní potravín, farmaceutickej výrobe a chemickej výrobe.
V praxi systém ohrieva surovinu cez výmenník tepla alebo vyhrievaný povrch, odparí časť rozpúšťadla, oddelí paru od koncentrovanej kvapaliny v separátore a potom kondenzuje a regeneruje túto paru. Keď je rozpúšťadlom etanol alebo iná hodnotná organická kvapalina, regenerácia je zvyčajne celým bodom operácie. To je dôvod, prečo je zariadenie na koncentráciu odparovania často spárované s vežou na regeneráciu alkoholu alebo destilačným stĺpcom v botanickej extrakcii a farmaceutických linkách.
Hlavné typy odparovacích koncentračných strojov
Žiadna konštrukcia výparníka nezvládne každú úlohu. Správna voľba závisí od viskozity produktu, obsahu pevných látok, citlivosti na teplo a sklonu k zanášaniu. Nižšie uvedená tabuľka porovnáva konštrukcie najčastejšie používané v priemyselných zariadeniach na zahusťovanie odparovaním.
Väčšina výrobcov ponúka rovnaké návrhy jadra v konfiguráciách s jedným, dvojakým a trojitým efektom a výber medzi efektmi je riadený nákladmi na energiu a nie chémiou procesu.
| Typ | Ako to funguje | Najlepšie sa hodí pre | Typické poznámky |
|---|---|---|---|
| Výparník s padajúcim filmom | Kvapalina steká po vnútri vyhrievaných rúrok ako tenký film; para sa oddeľuje na dne | Kvapaliny s nízkou až strednou viskozitou citlivé na teplo | Krátky čas zotrvania; k dispozícii v jednoduchom, dvojitom a trojitom efekte |
| Externý cirkulačný výparník | Kvapalina cirkuluje cez externý výmenník tepla; pary v separačnej komore | Viskózne, znečistené alebo mierne kryštalizujúce prúdy | Vysoká turbulencia spomaľuje usadzovanie vodného kameňa |
| MVR výparník | Para je mechanicky znovu stlačená a znovu použitá ako vykurovacia para | Veľkoobjemové odstraňovanie vody s nepretržitou prevádzkou | Najnižšie prevádzkové náklady; vyššia počiatočná investícia |
| Odparovač stieracieho filmu | Rotujúce čepele utierajú produkt pozdĺž vyhrievanej steny | Pastovité, vysoko viskózne alebo lepkavé produkty | Manipuluje s produktmi, ktoré sa iné výparníky nemôžu pohybovať |
| Výparník s núteným obehom | Čerpadlo poháňa kvapalinu cez výmenník tepla vysokou rýchlosťou | Kryštalizujúce alebo silne škálovateľné úlohy | Zabraňuje usadzovaniu soli alebo kryštálov na vyhrievaných povrchoch |
Prispôsobenie stroja vašim procesným podmienkam
Výber zariadenia na koncentráciu odparovania je otázkou zladenia troch procesných filtrov.
- Začnite s fyzikálnymi vlastnosťami krmiva. Prvým filtrom je viskozita: odparovač s klesajúcim filmom funguje dobre na voľne tečúcich kvapalinách, ale akonáhle sa viskozita vyšplhá nad približne 200 – 300 cP pri prevádzkovej teplote, vonkajší cirkulačný výparník
Výrobcovia vonkajších obehových výparníkov na zákazku, veľkoobchodní dodávatelia - Zhej Shuangzi Intelligent Equipment je čínsky zákazkový výrobca externých obehových výparníkov a veľkoobchodný externý cirkulačný výparník... Zobraziť produkt → alebo sa škrabkový filmový odparovač stane bezpečnejším. Obsah pevných látok smeruje rovnakým smerom. Ak produkt kryštalizuje alebo tvorí vodný kameň, konštrukcia s núteným obehom udržuje vykurovaciu plochu čistú. - Teplotná citlivosť je druhý filter. Produkty ako rastlinné extrakty, mliečne koncentráty, enzýmy a farmaceutické medziprodukty sa pri vysokej teplote rýchlo rozkladajú. V tomto prípade udržujte krátky čas zotrvania a nízky prevádzkový tlak. A odparovač s padajúcim filmom
Vlastné odparovače mlieka, výrobcovia jesenných odparovačov Ako čínski výrobcovia mliečnych odparovačov a vlastní dodávatelia jesenných filmových odparovačov, Zhejiang Shuangzi Intelligent Equipment Co., Ltd. celý... Zobraziť produkt → s teplotou varu 50-60°C vo vákuu je často odpoveďou. - Výstupom je tretí filter. Definujte požadovanú rýchlosť odparovania v kilogramoch rozpúšťadla za hodinu a konečnú koncentráciu alebo kryštalinitu. Tieto dve čísla určujú výhrevnú plochu a počet efektov. Pre vsádzkové závody je čas čistenia a výmeny dôležitý rovnako ako špičková kapacita.
Zvážte rastlinu extrahujúcu čajové polyfenoly, kurkumín alebo CBD z botanického materiálu. Miscella etanolu zvyčajne obsahuje 5 až 10 % pevných látok a pred sušením sa musí skoncentrovať na 30 až 40 %. Vákuová odparka s klesajúcim filmom pracujúca pri 55-65°C chráni aktívne zlúčeniny a udržuje etanol pripravený na kondenzáciu a opätovné použitie. Mliekareň alebo závod na výrobu ovocných štiav naproti tomu zvláda veľké objemy vody s miernym zvýšením bodu varu, takže MVR alebo multiefektový systém zvyčajne prináša najnižšie náklady na odstránený liter.
Pre mnohé botanické a farmaceutické operácie je praktická voľba medzi odparovačom s klesajúcim filmom pre tekuté krmivá citlivé na teplo a vonkajším cirkulačným odparovačom pre tvrdšie, viskóznejšie materiály. Oba môžu byť nakonfigurované s vákuom, viacerými efektmi a regeneráciou rozpúšťadla, aby vyhovovali konkrétnej výrobnej linke.
Energetická účinnosť a prevádzkové náklady
Odparovanie je jedným z energeticky najnáročnejších krokov v každej procesnej linke, takže výber výparníka má priamy vplyv na mesačné prevádzkové náklady. Jednočinný výparník potrebuje na odstránenie 1 kg vody približne 0,4 – 0,6 kg pary. Pridaním druhého efektu sa toto číslo zníži na približne 0,3 kg a systém s trojitým efektom ho ešte zníži na približne 0,2 kg na kg odstránenej vody.
Keď je elektrina lacnejšia ako para, alebo keď zariadenie už nepretržite pracuje pri veľkom objeme, an MVR výparník ponúka najnižšie prevádzkové náklady. Systémy MVR opätovne využívajú latentné teplo pary namiesto toho, aby ho odvádzali do kondenzátora, čo môže znížiť spotrebu energie o 70 – 80 % v porovnaní s jednotkou s jedným efektom. Investícia do kompresora sa spláca prostredníctvom úspor energie, takže návratnosť je najatraktívnejšia pri veľkých rýchlostiach odparovania.
Výrobcovia výparníkov MVR, vlastní dodávatelia výparníkov MVR Zhejiang Shuangzi Intelligent Equipment Co., Ltd. je Čína výrobcovia výparníkov MVR a vlastní dodávatelia výparníkov MVR, ponúkajú veľkoobchod... Zobraziť produkt → Bez ohľadu na dizajn, ktorý si vyberiete, vodný kameň a znečistenie sú hlavnými nepriateľmi účinnosti. Dokonca aj niekoľko milimetrov vodného kameňa na vykurovacej ploche môže výrazne znížiť prenos tepla. Závody, ktoré spracúvajú tvrdú vodu, sirupy alebo extrakty, by si mali naplánovať pravidelné čistiace cykly a v prípade potreby zvoliť dizajn s núteným obehom, ktorý udrží znečistenie pod kontrolou.
Čo je potrebné skontrolovať pred kúpou zariadenia na zahusťovanie odparovania
Popri samotnej konštrukcii výparníka rozhodujú o tom, či zariadenie vo vašom závode dobre funguje, tri praktické faktory.
Prvým je materiál a povrchová úprava. Pre úlohy spojené s potravinárskym, farmaceutickým a rastlinným extraktom by mal byť stroj vyrobený z nehrdzavejúcej ocele SUS304 alebo SUS316L s kvalitou zvaru a povrchovou úpravou, ktoré spĺňajú očakávania GMP. To ovplyvňuje čistenie, bezpečnosť produktu a dlhodobú odolnosť proti korózii.
Druhým je automatizácia a ovládanie. Moderný stroj na koncentráciu odparovania by mal udržiavať stabilné vákuum, teplotu a rýchlosť posuvu s minimálnou pozornosťou operátora. Spoľahlivá kontrola hladiny a separácia para-kvapalina sú to, čo zabraňuje strate produktu a peneniu.
Treťou je miera dôvery. Žiadna procesná brožúra nenahrádza skúšobnú prevádzku s vaším vlastným produktom. Dodávateľ s skúsenosti s projektom priemyselného odparovania a testovacia platforma môže merať rýchlosť odparovania, tendenciu k zanášaniu a kvalitu produktu predtým, ako sa zaviažete k jednotke plnej veľkosti. To je dôležité najmä pri nových receptúrach alebo vtedy, keď sa zloženie krmiva medzi sezónami mení.
Nakoniec sa zamyslite nad tým, ako stroj zapadá do kompletného radu. Koncentrácia nikdy nepracuje izolovane: prijíma krmivo z extrakcie alebo fermentácie a posiela produkt na sušenie alebo kryštalizáciu. Mnoho kupujúcich uprednostňuje spoluprácu s jedným dodávateľom pre celý vlak na spracovanie tekutín, a preto sprievodca výberom zariadenia na koncentráciu odparovania pokrýva aspekty stroja a systému spoločne a prečo je inžinierstvo na kľúč bežnou možnosťou pre projekty na úrovni závodu.
Zariadenie na koncentráciu odparovania nie je nákupom tovaru. Musí zodpovedať viskozite krmiva, tolerovať tepelnú citlivosť produktu, efektívne dosiahnuť cieľovú koncentráciu a udržať náklady na energiu a čistenie pod kontrolou počas rokov prevádzky. Najprv definujte rýchlosť odparovania a obmedzenia kvality, porovnanie hlavných návrhov s týmito číslami a overenie výberu pomocou pilotnej skúšky sú kroky, ktoré oddeľujú spoľahlivú inštaláciu od nákladnej chyby.
