本发明涉及植物提取液浓缩
技术领域：
，更具体地说是指一种菊粉提取液浓缩工艺及设备。
背景技术：
：菊粉又名菊糖，是蔬菜膳食纤维，来源于菊芋、菊苣大理花根等植物，是一种功能性果糖，也是目前发现的最易溶解的膳食纤维，具有增值人体内酸歧杆菌的作用，从而可抑制肠内沙门氏菌和腐败菌的生长，促进肠胃功能，预防肠道肿瘤，防止、治疗便秘，增加维生素合成量，提高人体免疫功能，降低血脂、控制血糖，治疗肥胖症，抗衰老、纤体美容，促进矿物质的吸收等功能。菊粉生产通常需要经过蒸发浓缩，但现有的技术中多采用多效蒸发浓缩，多效蒸发是将两个或多个蒸发器串联起来进行操作的过程，前一蒸发器内蒸发时所产生的二次蒸汽可以作为后一蒸发器的加热蒸汽，只要后一蒸发器内的压力和溶液沸点较原来蒸发器中的低，则引入的二次蒸汽即能起到加热热源的作用。每一个蒸发器称为一效，通过循环利用蒸汽，重复利用了热能，从而降低了能耗成本，由于多效蒸发过程的能耗主要来自蒸汽，而对于大多数需外购蒸汽的企业，随着市场蒸汽价格的上涨，蒸汽运行成本越来越高，企业的负担急剧增大。因此亟待设计一种新的工艺，实现降低能耗，提高经济效益。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种菊粉提取液浓缩工艺及设备。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种菊粉提取液浓缩工艺，包括：s1、提取液预热，将菊粉提取液预热至蒸发温度；s2、蒸发浓缩，预热至蒸发温度的菊粉提取液进行蒸发浓缩，得到质量浓度≥45％的菊粉浓缩液；s3、蒸气压缩，蒸发浓缩产生的二次蒸汽压缩后回用至所述步骤s2。其进一步技术方案为：所述步骤s1中，所述蒸发温度为84℃。其进一步技术方案为：所述步骤s2产生的二次蒸汽温度为80℃，压力47.4kpa。其进一步技术方案为：所述步骤s3中，将s2中产生的二次蒸汽进行压缩，得到温度为96℃的饱和蒸汽，饱和蒸汽的压力约为87.7kpa。本发明还提供了一种用于上述的菊粉提取液浓缩工艺的设备，所述设备包括顺次连接的预热单元、蒸发浓缩单元以及蒸汽压缩单元，所述蒸汽压缩单元通过冷凝水单元与所述预热单元连接。其进一步技术方案为：所述预热单元包括通过管道顺次连接的提取液罐、进料泵、冷凝水预热器、不凝气预热器以及鲜蒸汽预热器，所述鲜蒸汽预热器以及所述不凝气预热器分别与所述蒸发浓缩单元连接；所述冷凝水单元与所述冷凝水预热器连接。其进一步技术方案为：所述蒸发浓缩单元包括通过管道顺次连接的降膜蒸发器以及气液分离器，所述降膜蒸发器连接有出料泵；所述降膜蒸发器的底部设有第一出口和第二出口，所述降膜蒸发器的顶部设有第一入口和第二入口，所述第一出口与所述第一入口之间连接有一效循环泵，所述第二出口与所述第二入口之间连接有二效循环泵；所述气液分离器与所述蒸气压缩单元连接，所述降膜蒸发器分别与所述鲜蒸汽预热器以及所述不凝气预热器连接。其进一步技术方案为：所述蒸气压缩单元包括通过管道顺次连接的蒸汽压缩机以及二次分离器，所述蒸汽压缩机连接有一积液罐，所述积液罐通过积液泵与所述冷凝水单元连接，所述二次分离器与所述气液分离器连接。其进一步技术方案为：所述冷凝水单元包括冷凝水罐，所述冷凝水罐与所述降膜蒸发器连接，所述冷凝水罐通过冷凝水泵与所述冷凝水预热器连接。其进一步技术方案为：还包括真空单元，所述真空单元包括顺次连接的真空泵以及真空泵板换，所述真空泵板换与所述不凝气预热器连接。本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明所述的菊粉提取液浓缩工艺，通过原液预热、降膜蒸发浓缩、蒸气压缩步骤得到质量浓度为45％的菊粉浓缩液，该工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中，实现降低能耗，提高经济效益。(2)本发明所述的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备，采用节能的机械蒸汽再压缩技术，蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/6到1/5，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保，该设备结构简单、占地面积小、设备投资低，实现了菊粉提取液从低浓度浓缩至高浓度的自动化处理过程，该装置能耗低、操作简单。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明具体实施例提供的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备的结构示意图。图中附图标记表示为：1-提取液罐；2-进料泵；3-冷凝水预热器；4-不凝气预热器；5-鲜蒸汽预热器；6-降膜蒸发器；7-二效循环泵；8-一效循环泵；9-气液分离器；10-出料泵；11-蒸汽压缩机；12-二次分离器；13-积液罐；14-积液泵；15-冷凝水罐；16-冷凝水泵；17-真空泵；18-真空泵板换。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。如图1所示的具体实施例，本实施例提供的一种菊粉提取液浓缩工艺，可以运用在将低浓度菊粉提取液浓缩成高浓度的菊粉浓缩液的过程中。具体地，一种菊粉提取液浓缩工艺，所述工艺用于处理的菊粉提取液性质：温度为40℃，质量分数为18.00％，流量为11.67t/h；其具体包括以下步骤：s1、提取液预热，将菊粉提取液预热至蒸发温度；在本实施例中，所述步骤s1中，所述蒸发温度为84℃。具体地，菊粉提取液储存在提取液罐1中，经进料泵2升压后依次通过冷凝水预热器3、不凝气预热器4、鲜蒸汽预热器5，依次与冷凝水、不凝气以及鲜蒸汽换热，使菊粉提取液温度达到84℃，其中，鲜蒸汽预热器5中鲜蒸汽的压力为1985mbar，温度为120℃。s2、蒸发浓缩，预热至蒸发温度的菊粉提取液进行蒸发浓缩，得到质量浓度≥45％的菊粉浓缩液。在本实施例中，所述步骤s2产生的二次蒸汽温度为80℃，压力47.4kpa。具体地，84℃的菊粉提取液进入降膜蒸发器6的下管箱，经一效循环泵8打到降膜蒸发器6的顶部进行受热蒸发，蒸发温度为80℃，压力为70.1kpa，浓缩液经二效循环泵7打到降膜蒸发器6的顶部再次进行受热蒸发，浓缩液如此循环，浓缩液浓度达到质量分数为45.00％时，经出料泵10送出；二次蒸汽进入气液分离器9进行气液分离。s3、蒸气压缩，蒸发浓缩产生的二次蒸汽压缩后回用至所述步骤s2。在本实施例中，所述步骤s3中，将s2中产生的二次蒸汽进行压缩，得到温度约为96℃的饱和蒸汽，饱和蒸汽的压力约为87.7kpa。具体地，80℃的二次蒸汽进入二次分离器12进一步分离后经蒸汽压缩机11升温升压至温度为96℃且压力为87.7kpa，再送入降膜蒸发器6的壳程内作为加热热源，换热后二次蒸汽冷凝为冷凝水。上述的工艺还包括，降膜蒸发器6的壳程内96℃左右的冷凝水自流到冷凝水罐15，经冷凝水泵16泵送至冷凝水预热器3与菊粉提取液该原料液换热，温度降至48℃左右排出；降膜蒸发器6的壳程内96℃左右不凝气，经真空泵17抽出经真空泵板换18与循环冷却水换热，降温后排出；真空泵17维持系统蒸发压力恒定在47.4kpa。本实施例中菊粉提取液浓缩工艺对菊粉提取液的处理及能耗情况，如表1所示。表1物料名称数值菊粉提取液含量(％)18.00蒸发温度(℃)80蒸发量(t/h)7.00产量(t/h)4.67提取液总量(t/h)11.67电耗(kw*h/h)291蒸汽消耗(t/h)0.36循环冷却水(t/h)20从上表可看出，采用本工艺对菊粉提取液处理后，具有能耗低，工艺简单，设备投资少的优点。上述的菊粉提取液浓缩工艺，通过原液预热、降膜蒸发浓缩、蒸气压缩步骤得到质量浓度为45％的菊粉浓缩液，该工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中，实现降低能耗，提高经济效益。在一实施例中，请参阅图1，还提供了一种用于上述菊粉提取液浓缩工艺的设备，所述设备包括顺次连接的预热单元、蒸发浓缩单元以及蒸汽压缩单元，所述蒸汽压缩单元通过冷凝水单元与所述预热单元连接。具体地，所述预热单元包括通过管道顺次连接的提取液罐1、进料泵2、冷凝水预热器3、不凝气预热器4以及鲜蒸汽预热器5，所述鲜蒸汽预热器5以及所述不凝气预热器4分别与所述蒸发浓缩单元连接；所述冷凝水单元与所述冷凝水预热器3连接。冷凝水预热器3、不凝气预热器4以及鲜蒸汽预热器5分别为板式换热器，其适用于水换热，换热效率高，有效温差6℃即可满足传热需要；原料液在板式换热器内的停留时间短，板片传热效率高；维护方便，增减面积仅需拆装板片。在一实施例中，所述蒸发浓缩单元包括通过管道顺次连接的降膜蒸发器6以及气液分离器9，所述降膜蒸发器6连接有出料泵10；所述降膜蒸发器6的底部设有第一出口和第二出口，所述降膜蒸发器6的顶部设有第一入口和第二入口，所述第一出口与所述第一入口之间连接有一效循环泵8，所述第二出口与所述第二入口之间连接有二效循环泵7；所述气液分离器9与所述蒸气压缩单元连接，所述降膜蒸发器6分别与所述鲜蒸汽预热器5以及所述不凝气预热器4连接。在一实施例中，所述蒸气压缩单元包括通过管道顺次连接的蒸汽压缩机11以及二次分离器12，所述蒸汽压缩机11连接有一积液罐13，所述积液罐13通过积液泵14与所述冷凝水单元连接，所述二次分离器12与所述气液分离器9连接。在一实施例中，所述冷凝水单元包括冷凝水罐15，所述冷凝水罐15与所述降膜蒸发器6连接，所述冷凝水罐15通过冷凝水泵16与所述冷凝水预热器3连接。在一实施例中，还包括真空单元，所述真空单元包括顺次连接的真空泵17以及真空泵板换18，所述真空泵板换18与所述不凝气预热器4连接。另外，在一实施例中，上述的设备还包括控制单元，控制单元的功能包括:压缩机高、低压报警停机；温度显示，高温报警停机；液位、温度、压力自动控制；自动操作和手动操作切换；紧急停车；自动停车；自动清洗。上述的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备，采用节能的机械蒸汽再压缩技术，蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/6到1/5，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保，该设备结构简单、占地面积小、设备投资低，实现了菊粉提取液从低浓度浓缩至高浓度的自动化处理过程，该装置能耗低、操作简单。上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。当前第1页1 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技术特征：1.一种菊粉提取液浓缩工艺，其特征在于，包括：
s1、提取液预热，将菊粉提取液预热至蒸发温度；
s2、蒸发浓缩，预热至蒸发温度的菊粉提取液进行蒸发浓缩，得到质量浓度≥45％的菊粉浓缩液；
s3、蒸气压缩，蒸发浓缩产生的二次蒸汽压缩后回用至所述步骤s2。
2.根据权利要求1所述的一种菊粉提取液浓缩工艺，其特征在于，所述步骤s1中，所述蒸发温度为84℃。
3.根据权利要求1所述的一种菊粉提取液浓缩工艺，其特征在于，所述步骤s2产生的二次蒸汽温度为80℃，压力47.4kpa。
4.根据权利要求3所述的一种菊粉提取液浓缩工艺，其特征在于，所述步骤s3中，将s2中产生的二次蒸汽进行压缩，得到温度为96℃的饱和蒸汽，饱和蒸汽的压力为87.7kpa。
5.一种用于如权利要求1至4任一项所述的菊粉提取液浓缩工艺的设备，其特征在于，所述设备包括顺次连接的预热单元、蒸发浓缩单元以及蒸汽压缩单元，所述蒸汽压缩单元通过冷凝水单元与所述预热单元连接。
6.根据权利要求5所述的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备，其特征在于，所述预热单元包括通过管道顺次连接的提取液罐、进料泵、冷凝水预热器、不凝气预热器以及鲜蒸汽预热器，所述鲜蒸汽预热器以及所述不凝气预热器分别与所述蒸发浓缩单元连接；所述冷凝水单元与所述冷凝水预热器连接。
7.根据权利要求6所述的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备，其特征在于，所述蒸发浓缩单元包括通过管道顺次连接的降膜蒸发器以及气液分离器，所述降膜蒸发器连接有出料泵；所述降膜蒸发器的底部设有第一出口和第二出口，所述降膜蒸发器的顶部设有第一入口和第二入口，所述第一出口与所述第一入口之间连接有一效循环泵，所述第二出口与所述第二入口之间连接有二效循环泵；所述气液分离器与所述蒸气压缩单元连接，所述降膜蒸发器分别与所述鲜蒸汽预热器以及所述不凝气预热器连接。
8.根据权利要求7所述的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备，其特征在于，所述蒸气压缩单元包括通过管道顺次连接的蒸汽压缩机以及二次分离器，所述蒸汽压缩机连接有一积液罐，所述积液罐通过积液泵与所述冷凝水单元连接，所述二次分离器与所述气液分离器连接。
9.根据权利要求8所述的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备，其特征在于，所述冷凝水单元包括冷凝水罐，所述冷凝水罐与所述降膜蒸发器连接，所述冷凝水罐通过冷凝水泵与所述冷凝水预热器连接。
10.根据权利要求9所述的用于菊粉提取液浓缩工艺的设备，其特征在于，还包括真空单元，所述真空单元包括顺次连接的真空泵以及真空泵板换，所述真空泵板换与所述不凝气预热器连接。
技术总结本发明涉及一种菊粉提取液浓缩工艺及设备，该工艺包括S1、提取液预热，将菊粉提取液预热至蒸发温度；S2、蒸发浓缩，预热至蒸发温度的菊粉提取液进行蒸发浓缩，得到质量浓度≥45％的菊粉浓缩液；S3、蒸气压缩，蒸发浓缩产生的二次蒸汽压缩后回用至所述步骤S2。本发明流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中，实现降低能耗，提高经济效益。还提供了一种设备，结构简单、占地面积小、设备投资低，实现了菊粉提取液从低浓度浓缩至高浓度的自动化处理过程，该装置能耗低、操作简单。
技术研发人员：刘奇;杨存根;鲍燕娟;周齐
受保护的技术使用者：深圳市瑞升华科技股份有限公司
技术研发日：2020.01.14
技术公布日：2020.06.05
