專利名稱：微波旋轉薄膜濃縮器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濃縮裝置，尤其是一種微波旋轉薄膜濃縮裝置。
技術背景濃縮技術廣泛的應用于液體的蒸發及化合物的結晶過程，主要為常壓濃縮、減壓濃縮 及冷凍干燥方式。減壓主要方式為減壓狀態下，物料蒸發溫度降低，對液體進行熱能供給 后，使溶劑蒸發，達到有效提高濃度及促進結晶的目的。傳統單效濃縮及多效濃縮器存在加熱時間長，換熱效率低，有效成份長期暴露于高溫 環境，造成分解；傳統換熱器采用板式或列管方式，表面難清理，且容易結構，造成傳熱效 率低，熱能損耗嚴重；同時，在蒸發時，物料由于氣泡多造成暴沸嚴重，料液時常損失，為 達到有效濃縮，必須適當降低真空度，又進一步造成濃縮速度緩慢，成份損失增加。蒸發速度主要與蒸發表面積成正比，如何有效增加表面積，將大大提高蒸發速度；同 時，如何有效避免溶液蒸發時發泡，減少有效成分損失，都是當前改善濃縮方式的當務之 急。發明內容本實用新型的目的在于提供一種高效而損失小的微波旋轉薄膜濃縮器。 本實用新型的微波旋轉薄膜濃縮器包括密閉罐體l、旋轉式蒸發器2、微波發生裝置 3、溶液進料管4、濃縮液出料管5、冷凝器6、微波屏蔽裝置7、攪拌電機8及真空系統。微波 旋轉薄膜濃縮器的主體為密閉罐體，密閉罐體為圓柱形腔體，有可開啟的蓋，蓋上有視鏡， 便于觀察液體在濃縮器內的沸騰性狀，從而調節儀器參數，觀察窗內表面有微波屏蔽裝置； 微波裝置安放在密閉罐體內壁處，可有1 2個；罐體有開口，開口與冷凝器連接，冷凝器通 過管道與真空系統相連。罐體中心安放旋轉薄膜濃縮器，蒸發器的蒸發表面為錐形或平面圓 形設計，蒸發器錐角b為5 180。，優選60 120° ;蒸發器軸線與水平面夾角a為0 90。， 優選20 6(T 。蒸發器可以為實心或空心實心時，采用材質包括但不限于不銹鋼、石英 玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、塑料等；空心時，與料液接觸的蒸發面選用材質包括但不限于 不銹鋼、陶瓷；空心夾套內填充材質包括但不限于硅油、甘油、四針狀氧化鋅晶須復合材 料、純鐵體與堇青石(30: 70)混合煅燒材料等熱穩定性好、不揮發液體或固體；夾套外層 采用材料包括但不限于石英玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、塑料等具有微波可穿透、且不吸收 微波能、高耐熱性、熱膨脹系數小的物質，陶瓷如氧化鋁、氟化鎂和硫化鋅陶瓷等，塑料如 聚乙烯、聚苯乙烯塑料等。蒸發器錐形表面外邊緣有一圈擋板IO，目的防止料液甩出蒸發 器，其擋板與錐面的夾角c為5 175。，優選60 12(T ;擋板與錐形蒸發面之間有半圓形凹 槽，凹槽半徑O. 5 2cm。蒸發器底部采用直接連接或間接連接方式與攪拌電機相連，間接方式采用磁力攪拌裝置 與密閉罐體外的磁力攪拌電機相連；直接連接方式采用軸與外部攪拌電機相連。料液輸送系 統包括溶液進料管、濃縮液出料管及相應的泵、管道，在蒸發器錐體與擋板的結合處有出 料管的開口，開口與圓頂點及圓心夾角d為0 180。，優選60 120° ，管口與蒸發面距離 2 20mm，出料管與錐體內表面呈切向，與蒸發器旋轉方向相反，距離收集管口2 20mm處有 長方形擋板ll，防止料液噴濺，另有圓形擋板12位于蒸發器外緣最高點垂線與出料管相交的 地方，直徑5 8cm;蒸發器的中心有進料管開口，進料口與錐體軸心線平行，距離進料管口 0.2-lcm處，有長方形擋板13，擋板長面與圓呈切向。在進料管、出料管、密閉罐體內部均 有溫度傳感器T1、 T2、 T3，便于控制操作參數。在設備外接管路中均有微波屏蔽裝置，避免 輻射。本實用新型微波旋轉薄膜濃縮器的主要特點采用微波加熱方式，避免蒸汽加熱的效率 低及體積大的缺點，有效減少濃縮器的體積；采用旋轉方式，在離心力作用下強制將液體拉 成薄膜，有效增加蒸發面積，減少受熱時間，增加物質的穩定性，適用于熱敏物質的濃縮； 同時，在離心力的作用下，有效的抑制物料的發泡，擴大了該濃縮器的應用范圍；采用磁力 攪拌作為旋轉蒸發器的驅動裝置，避免了傳統軸傳動的潤滑油泄漏及密封不嚴造成真空度無 法保證的問題。由于蒸發器直接可以觀察到，表面光滑，設備整體可拆卸，無死角，清洗方 便徹底，避免污染；采用微波作為加熱介質，避免蒸汽加熱方式的結垢使傳熱效率降低，能 源損耗增大現象的發生。本實用新型解決了現有設備在提取液濃縮過程中，蒸發速度慢、濃縮溫度高、料液長期受熱導致分解、料液爆沸導致無法減壓操作、能源利用率低、設備死體積大、設備難于清洗等問題，具有廣泛的應用前景。
圖l是本實用新型實施例的結構示意圖，側視圖； 圖2是本實用新型實施例的結構示意圖，正視圖；具體實施方式
下面列舉實施例進一步詳細說明本實用新型，該實施例僅用于說明本實用新型而對本 實用新型并沒有限制。實施例l微波旋轉薄膜濃縮器，包括密閉罐體l、旋轉式蒸發器2、微波發生裝置3、溶液進料管 4、濃縮液出料管5、冷凝器6、微波屏蔽裝置7、攪拌電機8及真空系統。微波旋轉薄膜濃縮器的主體為密閉罐體，密閉罐體為圓柱形腔體，有可開啟的蓋，蓋上 有視鏡，觀察窗內表面有微波屏蔽裝置；l個微波裝置安放在密閉罐體內壁處；罐體有開 口，開口與冷凝器連接，冷凝器通過管道與真空系統相連。罐體中心安放旋轉薄膜濃縮器， 蒸發器的蒸發表面為錐形設計，蒸發器錐角b為180。；蒸發器軸線與水平面夾角a為90。。 蒸發器為實心，不銹鋼材質；蒸發器錐形表面外邊緣有一圈擋板IO，其擋板與錐面的夾角c 為60° ;擋板與錐形蒸發面之間有半圓形凹槽，凹槽半徑2cm。蒸發器底部采用磁力攪拌裝 置與密閉罐體外的磁力攪拌電機間接相連；料液輸送系統包括溶液進料管、濃縮液出料管 及相應的泵、管道，在蒸發器錐體與擋板的結合處有出料管的開口，開口與圓頂點及圓心夾 角d為12(T ，管口與蒸發面距離0.2m，出料管與錐體內表面呈切向，與蒸發器旋轉方向相 反，距離收集管口0.2m處有長方形擋板11，另有圓形擋板12位于蒸發器外緣最高點垂線與出 料管相交的地方，直徑8cm;蒸發器的中心有進料管開口，進料口與錐體軸心線平行，距離 進料管口0.2cm處，有長方形擋板13，擋板長面與圓呈切向。在進料管、出料管、密閉罐體 內部均有溫度傳感器T1、 T2、 T3。在設備外接管路中均有微波屏蔽裝置7。實施例2微波旋轉薄膜濃縮器，包括密閉罐體l、旋轉式蒸發器2、微波發生裝置3、溶液進料管 4、濃縮液出料管5、冷凝器6、微波屏蔽裝置7、攪拌電機8及真空系統。
微波旋轉薄膜濃縮器的主體為密閉罐體，密閉罐體為圓柱形腔體，有可開啟的蓋，蓋上 有視鏡，觀察窗內表面有微波屏蔽裝置；微波裝置安放在密閉罐體內壁處，有2個；罐體有 開口，開口與冷凝器連接，冷凝器通過管道與真空系統相連。罐體中心安放旋轉薄膜濃縮 器，蒸發器的蒸發表面為錐形設計，蒸發器錐角b為60。；蒸發器軸線與水平面夾角a為O ° 。蒸發器空心，蒸發面為不銹鋼材質，空心夾套內填充四針狀氧化鋅晶須復合材料，外層 采用陶瓷封閉；蒸發器錐形表面外邊緣有一圈擋板IO，其擋板與錐面的夾角c為120。；擋板 與錐形蒸發面之間有半圓形凹槽，凹槽半徑0.5cm。蒸發器底部采用磁力攪拌裝置與密閉罐 體外的磁力攪拌電機間接相連；料液輸送系統包括溶液進料管、濃縮液出料管及相應的 泵、管道，在蒸發器錐體與擋板的結合處有出料管的開口，開口與圓頂點及圓心夾角d為180 ° ，管口與蒸發面距離2cm，出料管與錐體內表面呈切向，與蒸發器旋轉方向相反，距離收 集管口 lcm處有長方形擋板l 1 ，另有圓形擋板12位于蒸發器外緣最高點垂線與出料管相交的 地方，直徑5cm;蒸發器的中心有進料管開口，進料口與錐體軸心線平行，距離進料管口2cm 處，有長方形擋板13，擋板長面與圓呈切向。在進料管、出料管、密閉罐體內部均有溫度傳 感器T1、 T2、 T3。在設備外接管路中均有微波屏蔽裝置7。實施例3微波旋轉薄膜濃縮器，包括密閉罐體l、旋轉式蒸發器2、微波發生裝置3、溶液進料管 4、濃縮液出料管5、冷凝器6、微波屏蔽裝置7、攪拌電機8及真空系統。微波旋轉薄膜濃縮器的主體為密閉罐體，密閉罐體為圓柱形腔體，有可開啟的蓋，蓋 上有2個視鏡，觀察窗內表面有微波屏蔽裝置；l個微波裝置安放在密閉罐體外的溶液進料管 內；罐體有開口，開口與冷凝器連接，冷凝器通過管道與真空系統相連。罐體中心安放旋轉 薄膜濃縮器，蒸發器的蒸發表面為錐形設計，蒸發器錐角b為12(T ;蒸發器軸線與水平面夾 角a為3(T 。蒸發器實心，蒸發面為聚四氟乙烯；蒸發器錐形表面外邊緣有一圈擋板IO，其 擋板與錐面的夾角c為60。；擋板與錐形蒸發面之間有半圓形凹槽，凹槽半徑2cm。蒸發器底 部采用軸與密閉罐體外的攪拌電機直接相連；料液輸送系統包括溶液進料管、濃縮液出料 管及相應的泵、管道，在蒸發器錐體與擋板的結合處有出料管的開口，開口與圓頂點及圓心 夾角d為6(T ，管口與蒸發面距離0.2cm，出料管與錐體內表面呈切向，與蒸發器旋轉方向相 反，距離收集管口lcm處有長方形擋板ll，另有圓形擋板12位于蒸發器外緣最高點垂線與出 料管相交的地方，直徑3cm;蒸發器的中心有進料管開口，進料口與錐體軸心線平行，距離
進料管口lcm處，有長方形擋板13，擋板長面與圓呈切向。在進料管、出料管、密閉罐體內 部均有溫度傳感器T1、 T2、 T3。在設備外接管路中均有微波屏蔽裝置7。
權利要求1.一種微波旋轉薄膜濃縮器，包括密閉罐體(1)、旋轉式蒸發器(2)、溶液進料管(4)、濃縮液出料管(5)、冷凝器(6)、攪拌電機(8)及真空系統，其特征在于還包括微波裝置(3)和微波屏蔽裝置(7)，所述微波旋轉薄膜濃縮器的主體為密閉罐體，微波裝置安放在密閉罐體內壁處，罐體有開口，開口與冷凝器連接，冷凝器通過管道與真空系統相連，罐體中心安放旋轉式薄膜濃縮器，蒸發器表面外邊緣有一圈擋板(10)，在蒸發器與擋板的結合處有出料管的開口，出料管與蒸發器內表面呈切向，蒸發器底部采用直接連接或間接連接方式與攪拌電機相連，設備外接管路中均有微波屏蔽裝置。
2、 根據權利要求l所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器(2)的蒸 發表面為錐形或平面圓形，其錐角b為5 18(T ;所述旋轉式蒸發器(2)的軸線與水平 面的角度a為0 90。。
3、 根據權利要求l所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器(2)的蒸 發表面為錐形，其錐角b為60 120。；所述旋轉式蒸發器(2)的軸線與水平面的角度a 為20 60° 。
4、 根據權利要求2或3所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器(2)為實心結構。
5、 根據權利要求2或3所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器(2)為 空心結構。
6、 根據權利要求1 3任一所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器 (2)的錐形蒸發面邊緣有濃縮器擋板(10)，錐形蒸發面與擋板的夾角c為5 175。。
7、 根據權利要求1 3任一所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器 (2)采用磁力攪拌裝置與外部攪拌電機(8)間接相連，置于密閉罐體內中心。
8、 根據權利要求1 3任一所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述密閉罐體(1)有 可開啟的蓋，蓋上有視鏡(9)。
9、 根據權利要求1 3任一所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器 (2)出料管收集口與垂線夾角d為60 12(T 。
10、 根據權利要求l所述的微波旋轉薄膜濃縮器，其特征在于，所述旋轉式蒸發器(2)的蒸 發表面為錐形，其錐角b為6 120。；所述旋轉薄膜蒸發器的軸線與水平面的角度a為20 60° ;所述旋轉式蒸發器(2)的錐形蒸發面邊緣有濃縮器擋板(10)，錐形蒸發 面與擋板的夾角c為60 12(T ;所述旋轉式蒸發器(2)出料管收集口與垂線夾角d為 60 120° ;所述旋轉式蒸發器(2)采用磁力攪拌裝置與外部攪拌電機(8)間接相 連，置于密閉罐體內中心；所述密閉罐體(1)有可開啟的蓋，蓋上有視鏡(9)。
專利摘要本實用新型公開了一種微波旋轉薄膜濃縮裝置，它包括密閉罐體(1)、旋轉式蒸發器(2)、微波裝置(3)、溶液進料管(4)、濃縮液出料管(5)、冷凝器(6)、微波屏蔽裝置(7)、攪拌電機(8)及真空系統，其旋轉式蒸發器(2)的蒸發表面為錐形或圓形，它的軸線與水平面的角度a為0～90°；旋轉式蒸發器(2)采用磁力攪拌裝置與外部攪拌電機(8)間接相連，置于密閉罐體內中心；密閉罐體(1)有可開啟的蓋，蓋上有視鏡(9)。本實用新型解決了現有設備在提取液濃縮過程中，蒸發速度慢、濃縮溫度高、料液長期受熱導致分解、料液爆沸導致無法減壓操作、能源利用率低、設備體積大、設備難于清洗等問題，具有廣泛的應用前景。
文檔編號B01D1/00GK201026400SQ20072009512
公開日2008年2月27日 申請日期2007年2月1日 優先權日2007年2月1日
發明者吳海花, 孫小兵, 張文生, 昱 蘇 申請人:發泰(天津)科技有限公司