101 界面渐进冷冻浓缩简介

101 界面渐进冷冻浓缩简介

      界面渐进冷冻浓缩是通过在冷表面上使料液中的水分结成尺寸较大的片状冰而实现料液分离的方法,典型装置如下。

●刮冰型

A)刮刀内置型

B)刮刀外置型

        上图装置中,刮刀内置型是料液在筒体的内表面结冰,筒体不同,刮刀旋转,将筒体内表面所结适宜厚度的冰层刮除。

        刮刀外置型则料液在筒体外表面结冰,筒体旋转,刮刀不动,将筒体外表面的冰层刮除。

        刮冰型冷冻浓缩装置的主要特点是通过控制刮刀或筒体转速,可控制冰层厚度;所刮下片状冰经多孔状冰道进入冰水池用于吸收制冷剂排热,可实现料液的连续冷冻浓缩,且制冷单元可具有较高的制冷系数,但冰液表面流体分布和流动控制难度较大,外加措施控制结冰过程的溶质夹带也不容易。

        ●单管融冰型

        料液在管外自上向下流动,料液中水分在管外表面结冰,冰层到一定厚度时,停止布液,同时管内停止供应冷媒而转换成热媒,使管外表面的冰与管紧贴处融化,管状冰滑落,滑落过程中,被下方的打冰刀变成短管状冰,通过冰道进入融冰水池中。

        该装置的不足是非连续运行,冰液表面料液分布和流动强度、结冰过程强化等的精细控制难度较大。

       ●套筒融冰型

        图中装置使料液在料液冷冻浓缩器与料液筒构成的夹套空间内流动,冰层在冷冻浓缩器表面达一定厚度时,通过移管机构,将冷冻浓缩器从料液筒中移到融冰水池处除冰(移出料液筒时经过擦液器清除冰表面附着的料液),之后再移回料液筒。该装置也属非连续运行方式,但可较好解决冰液表面料液分布、流动控制、外场强化等问题,易于实现冷冻浓缩过程较低的溶质夹带率。

        界面渐进冷冻浓缩装置的结构和流程均在不断发展中,由于所形成冰的尺寸远大于悬浮结晶方法,解决冰中溶质夹带的难度较悬浮结晶方法更高,但该方法具有装置简单、冰表面附着料液清除方便等优势,随着低溶质夹带工艺的开发,结合其低温和低能耗优势,有望为冷冻浓缩技术拓展更多新的应用领域。

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