[发明专利]多效板式蒸发和闪蒸相结合的聚乙二醇溶液浓缩方法

说明书

技术领域

本技术涉及一种把聚乙二醇溶液（太阳能切割液）浓缩到较高浓度（浓度在95%以上）的浓缩方法。 

背景技术

在化工、轻工、食品等工业中，有许多低浓度的物料需要将其浓缩，提高其浓度，才能成为产品，或进入下一道生产工序。浓缩最常用的方法是蒸发，其原理是用加热的方法把物料（溶液）中的溶剂（通常是水），蒸除掉。但由于溶液的沸点升值随浓度增高、温度降低而提高。又因为许多物料在高温下，易变色、变味，不得不控制其浓缩时的温度（例如50-60℃），使得沸点升值特大。 

例如，对于木糖醇，当浓度为80%、温度为60℃时，其沸点升值将达到17℃；甘蔗糖浓度在80%时沸点升值将达到14℃。对淀粉糖、糖醇类等热敏性物料，在高温下，易变色、变味，营养成分受损，因此都将第一效的蒸发温度控制在100℃以下，末效蒸发温度控制在55-60℃左右。在较低的温度下，溶液的过高沸点升值，将导致蒸发器的传热温差很小，甚至没有传热温差，蒸发浓缩行为无法进行，所以采用普通的蒸发方式无法将聚乙二醇溶液浓缩到较高浓度（浓度在95%以上）。 

技术内容 

本技术的目的是提供一种把聚乙二醇溶液浓缩到95%以上的多效板式蒸发和闪蒸相结合的聚乙二醇溶液浓缩方法。

本多效板式蒸发和闪蒸相结合的聚乙二醇溶液浓缩方法，其特征是：用多效板式蒸发方式将聚乙二醇溶液浓缩到80-85%，然后采用闪蒸方式将浓度为80-85%聚乙二醇溶液物料再浓缩。 

上述的聚乙二醇溶液浓缩方法，所述闪蒸为多级闪蒸。 

上述的聚乙二醇溶液浓缩方法，所述闪蒸为循环闪蒸。 

上述的聚乙二醇溶液浓缩方法，从一效旋风分离器出来的二次蒸汽的一部分进入压缩机中进行压缩，使得其温度、压力升高，然后再送入一效蒸发器作为加热蒸汽用。 

上述的聚乙二醇溶液浓缩方法，从一效旋风分离器出来的二次蒸汽的一部分进入蒸汽喷射泵，以高压蒸汽为动力，将该部分二次蒸汽压缩并和高压蒸汽混合后送入一效蒸发器作为加热蒸汽用。 

上述的聚乙二醇溶液浓缩方法，采用闪蒸方式将浓度为80-85%聚乙二醇溶液物料再浓缩至99%以上。 

本技术的有益效果：分析任何一种物料，从初始浓度（10%）浓缩到完成液的浓度为99.9%时，浓度与蒸发量的关系如表1。 

  表1 

表1注：1.原始物料量为1吨浓度为10%。2.蒸发量为将浓度为10%的溶液浓缩到当前浓度，需蒸发去除的水量（吨）。3.蒸增量为当前浓度的蒸发量与前一浓度蒸发量之差（吨）。

将表1中的数据绘成曲线如图1所示： 

分析表1中的数据，可以看出，对浓度为10%的1吨原始物料，从浓度10%提升到40%，需要蒸发除去0.75吨水，从40%提升到70%，需蒸发除去0.1071吨水，从70%提升到99.9%只需蒸发除去0.0428吨水（42.8公斤）。可见物料在高浓时，只要除去几公斤水，浓度就直线上升。图1就揭示了浓度从80%以后再进行浓缩的状态。曲线末尾的陡峭为本技术的组合浓缩——多效板式蒸发加闪蒸提供了依据。数据显示，将浓度80%提高到99.9%，只要去除25公斤水就可以了。也就是说该物料从浓度10%提升到80%采用多效板式蒸发，然后采用闪蒸将浓度提高到99%以上是完全可行的。因此，本技术是聚乙二醇（太阳能切割液）组合浓缩法，其是将多效板式蒸发和闪蒸相结合，使得完成液浓度达到95%甚至99%以上。

闪蒸属于现有技术，即把溶液在一定压力下加热到一定温度，然后注入下级压力较低的容器中，突然扩容使部分水汽化为蒸汽的过程。闪蒸可以是循环闪蒸，即闪蒸罐的出料口与闪蒸罐的进料口相通，使得通过闪蒸后的物料再送入闪蒸罐进行再次闪蒸，直到达到所需浓度。闪蒸可以是多级闪蒸，即闪蒸罐有多个，上级闪蒸罐的出料口与下级闪蒸罐的进料口相通；通过上级闪蒸罐闪蒸后物料进入下级闪蒸罐再次闪蒸，直到达到所需浓度。 

多效板式蒸发属于现有技术，可以是多个板式蒸发器组成的多效板式蒸发装置进行的普通多效板式蒸发；也可是从一效旋风分离器出来的二次蒸汽的一部分进入压缩机中进行压缩，使得其温度、压力升高，然后再送入一效蒸发器作为加热蒸汽用（即机械蒸汽压缩MVR+多效板式蒸发）；还可以是从一效旋风分离器出来的二次蒸汽的一部分进入蒸汽喷射泵，以高压蒸汽为动力，将该部分二次蒸汽压缩并和高压蒸汽混合后送入一效蒸发器作为加热蒸汽用（即蒸汽喷射TVR+多效板式蒸发）。 

附图说明

图1是蒸发量与浓度关系图。