濃縮設(shè)備培訓(xùn)教材

第十章濃縮設(shè)備濃縮正趨向低溫、快速、連續(xù)的方向發(fā)展。濃縮濃縮是從溶液中除去部分溶劑的單元操作，是溶質(zhì)和溶劑均勻混合液的部分分離過(guò)程。在濃縮操作中，物料中液體汽化所生成的蒸汽稱為二次蒸汽，以區(qū)別于加熱蒸汽。二次蒸汽必須不斷地用冷凝等方法加以去除，否則，蒸汽和料液漸漸趨于平衡，將使蒸發(fā)操作無(wú)法進(jìn)行。第一節(jié)概述平衡濃縮非平衡濃縮冷凍濃縮蒸發(fā)濃縮常壓蒸發(fā)真空濃縮食品濃縮的目的①作為干燥的預(yù)處理，以降低產(chǎn)品的加工熱耗。②提高產(chǎn)品質(zhì)量。③提高產(chǎn)品的保藏性。④減少產(chǎn)品的體積和重量，便于運(yùn)輸。⑤濃縮用作某些結(jié)晶操作的預(yù)處理。⑥提取果汁中的芳香物質(zhì)。濃縮方法從原理上分為平衡濃縮和非平衡濃縮兩種物理方法。（1）平衡濃縮利用兩相在分配上的某種差異而獲得溶質(zhì)和溶劑分離的方法，如蒸發(fā)濃縮和冷凍濃縮即屬此法。①蒸發(fā)濃縮采用濃縮設(shè)備把物料加熱，使物料中易揮發(fā)部分水分在其沸點(diǎn)溫度下不斷地由液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)，并將汽化時(shí)產(chǎn)生的二次蒸汽不斷排除，從而使制品濃度不斷提高，直至達(dá)到濃度要求。這種方法目前仍然是食品工業(yè)最廣泛應(yīng)用的一種濃縮方法。②真空蒸發(fā)濃縮利用真空蒸發(fā)或機(jī)械分離等方法達(dá)到物料濃縮，一般在在18.8kPa下，以蒸汽間接加熱方式，對(duì)物料加熱，使其在低溫下沸騰蒸發(fā)。（2）非平衡濃縮是利用半透膜來(lái)分離溶質(zhì)和溶劑的過(guò)程，兩相用膜隔開(kāi)，因此分離不是兩相的直接接觸，故稱非平衡濃縮。利用半透膜的方法不僅可以分離溶質(zhì)和溶劑，而且也可以分離各種不同大小的溶質(zhì)，因此，統(tǒng)稱為膜分離。③冷凍濃縮利用有利的液固平衡條件，冷凍濃縮時(shí)，部分水分因放熱而結(jié)冰，而后用機(jī)械方法將濃縮液與冰晶分離。蒸發(fā)和冷凍濃縮，兩相都是直接接觸的，故稱平衡濃縮。濃縮設(shè)備的分類及特點(diǎn)蒸發(fā)濃縮設(shè)備一般由蒸發(fā)器、冷凝器和抽氣泵等部件組成。根據(jù)不同的分類依據(jù)可分成不同類型。根據(jù)蒸發(fā)面上的壓力分為<1>常壓蒸發(fā)濃縮設(shè)備溶劑氣化后直接排入大氣，蒸發(fā)面上為常壓，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、維修方便，但蒸發(fā)速率較低。<2>真空蒸發(fā)濃縮設(shè)備溶劑從蒸發(fā)面上氣化后進(jìn)入負(fù)壓狀態(tài)，速度較快。循環(huán)式單程式真空濃縮設(shè)備的分類根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)單效濃縮設(shè)備多效濃縮設(shè)備帶有熱泵的濃縮設(shè)備按料液的流程按料液蒸發(fā)時(shí)的分布狀態(tài)非膜式薄膜式（盤管式濃縮器中、央循環(huán)管式濃縮器）蒸發(fā)器：升膜式、降膜式、片式、刮板式、離心式特點(diǎn)：水分蒸發(fā)快、蒸發(fā)面積大、熱利用率高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。（自然循環(huán)式強(qiáng)制循環(huán)式）1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。2、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。5、對(duì)料液起加熱殺菌作用，有利于食品保藏。真空濃縮特點(diǎn)1、由于真空濃縮，須有抽真空系統(tǒng)，從而增加附屬機(jī)械設(shè)備及動(dòng)力。2、由于蒸發(fā)潛熱隨沸點(diǎn)降低而增大，所以熱量消耗大。優(yōu)點(diǎn)：不足之處：（1）傳熱效果好，熱能利用率高，即傳熱系數(shù)高和有效溫度差大。（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。（3）汽液分離效果好。（4）設(shè)備性能適應(yīng)食品料液的性質(zhì)，符合生產(chǎn)工藝要求和食品衛(wèi)生。（5）易于制造、檢修、清洗。（6）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，金屬消耗量少，耐腐蝕。對(duì)濃縮設(shè)備的要求單效升膜式式蒸發(fā)器屬于液膜式式濃縮器，，液體沿管管壁成膜狀狀流動(dòng)，進(jìn)進(jìn)行連續(xù)蒸蒸發(fā)，液體體在濃縮器器停留時(shí)間間較短，約約幾秒至幾幾十秒。(一)單效濃縮設(shè)設(shè)備（一）結(jié)構(gòu)構(gòu)由多根垂直直管束的加加熱器體和和一個(gè)蒸發(fā)發(fā)分離室及及循環(huán)管組組成。為自自然循環(huán)式式。管內(nèi)料液的的加熱與蒸蒸汽分為三三部分：最低部分管內(nèi)完全充充滿料液，，熱量靠對(duì)對(duì)流傳遞；；料液在中間部分開(kāi)始產(chǎn)生蒸蒸汽泡并上上升；在管管上部分由于膨脹的的二次蒸汽汽而產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)的上升力力，使料液液成薄膜狀狀在管內(nèi)上上升，在管管頂部成噴噴霧狀，以以較高速度度進(jìn)入氣液液分離器，，在離心力力的作用下下使氣液分分離。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)工作原理料液從加熱熱器底部進(jìn)進(jìn)入管內(nèi)，，加熱蒸汽汽在管束間間通過(guò)管壁壁加熱、冷冷凝。料液液在管內(nèi)被被加熱迅速速汽化，所所產(chǎn)生的二二次蒸汽及及料液沿管管內(nèi)高速上上升。溶液液被高速上上升的二次次蒸汽帶動(dòng)動(dòng)，在壁內(nèi)內(nèi)成膜狀上上升，不斷斷被加熱蒸蒸發(fā)。料液液被逐漸濃濃縮，二次次蒸汽從頂頂部排出，，濃縮液從從蒸發(fā)分離離室底部排排出。注意事項(xiàng)注意進(jìn)料量量、溫度、、黏度對(duì)成成膜的影響響。特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，，制造方便便，占地面面積及空間間體積小，，投資少，，經(jīng)濟(jì)實(shí)用用。減少了了熱敏性料料液的分解解，形成泡泡沫少，適適用于易起起泡的料液液；能防治治結(jié)垢，適適用于果汁汁及乳制品品的生產(chǎn)。。單效降膜式式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)汽液分離器器液體分布器器加熱器工作過(guò)程料液從頂部部進(jìn)入加熱熱器內(nèi)，在在降膜分布布器的作用用下，均勻勻地進(jìn)人加加熱管中，，受二次蒸蒸汽的快速速流動(dòng)和本本身重力作作用物料沿沿管內(nèi)壁呈呈膜狀自然然向下流動(dòng)動(dòng)，并受熱熱不斷蒸發(fā)發(fā)濃縮料液分布器器作用：使料料液均勻地地分布到各加熱管管型式篩板或噴嘴嘴導(dǎo)流管旋液噴頭特點(diǎn)由于利用液液膜的重力力作用降膜膜，故能蒸蒸發(fā)粘度較較大的料液液，且受熱熱時(shí)間短，，適于熱敏敏性強(qiáng)的物物料料液的沸點(diǎn)點(diǎn)均勻，有有效溫差較較大，傳熱熱效果好，，節(jié)約蒸汽汽由于蒸發(fā)管管較長(zhǎng)，液液料沸騰時(shí)時(shí)所生成的的泡沫易在在管壁上受受熱破裂，，因此適于于蒸發(fā)易生生泡沫的物物料；清洗方便；；適于濃度度較大，不不易結(jié)晶、、結(jié)垢的物物料主要用于果果醬、果汁汁、煉乳等等的生產(chǎn)中央循環(huán)管管式蒸發(fā)器器（一）作用用原理食品料液經(jīng)經(jīng)過(guò)由沸騰騰管和中央央循環(huán)管所所組成的豎豎式管加熱熱面進(jìn)行加加熱，由于于傳熱產(chǎn)生生重度差，，形成了自自然循環(huán)，，而將其水水分蒸發(fā)，，從而達(dá)到到濃縮目的的。（二）主要要構(gòu)造1.加熱器由沸騰管及及中央循環(huán)環(huán)管、中央央循環(huán)管和和上下管板板所組成的的豎式加熱熱管束組成成。中央循環(huán)管管和沸騰加加熱管一般般采用脹管法或焊接法固定在上下下管板上，，組成一個(gè)個(gè)豎式加熱熱管束。料料液在管內(nèi)內(nèi)流動(dòng)，加加熱蒸汽在在管束間流流動(dòng)。中央循環(huán)管管是位于加加熱器中央央的一根直直徑較大的的管子，截截面積為總總加熱管束束總面積的的40%-50%，材料為不不銹鋼或其其他耐腐蝕蝕材料。為提高傳熱熱效果，可可在管間增增設(shè)若干擋擋板或抽去去幾排加熱熱管，形成成蒸汽通道道，同時(shí)配配合不凝性性氣體排出出管的合理理分布，有有利于加熱熱蒸汽均勻勻分布，從從而提高傳傳熱及冷凝凝效果。2.蒸發(fā)室加熱室上部部的圓筒體體，連接在在加熱體上上部。料液液經(jīng)加熱汽汽化產(chǎn)生的的二次蒸汽汽中夾帶有有大量的液液滴，直接接冷凝造成成料液損失失，在多效效濃縮時(shí)還還會(huì)將下效效加熱室污污染，并降降低傳熱效效果，所以以蒸發(fā)室要要具有一定定的高度和和空間。一一般為加熱熱管長(zhǎng)度的的1.1-1.5倍。蒸發(fā)室外側(cè)側(cè)有視鏡、、人孔、洗洗水、照明明、儀表、、取樣等裝裝置。在頂頂部又捕集集器，以對(duì)對(duì)二次蒸汽汽夾帶的汁汁液進(jìn)行分分離，保證證二次蒸汽汽的潔凈，，減少料液液的損失。。二次蒸汽汽由頂部的的二次蒸汽汽出口排出出。(三)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、、操作方便便、傳熱效效果好、鍋鍋內(nèi)液面容容易控制、、投資費(fèi)用用少；缺點(diǎn)：清洗檢修較較麻煩，黏黏度大時(shí)循循環(huán)效果較較差、循環(huán)環(huán)速度低、、且因料液液循環(huán)使蒸蒸發(fā)器中溶溶液濃度總總是接近于于完成液濃濃度，黏度度較大，影影響傳熱效效果。盤管式蒸發(fā)發(fā)器1.工作原理及及結(jié)構(gòu)它是乳品廠廠較早采用用的一種真真空單效濃濃縮裝置。。在罐體內(nèi)內(nèi)有盤管，，管內(nèi)通加加熱蒸汽，，對(duì)物料加加熱。盤管一般由由4—5組分層排列列，每組有有1-3圈。盤管的的蒸汽進(jìn)口口和凝結(jié)水水出口有兩兩種形式：：盤管多采用用扁平橢圓圓形截面，，以減少罐罐內(nèi)流體自自然循環(huán)阻阻力，而且且便于清洗洗。各層盤管單單獨(dú)用閥門門控制，可可根據(jù)料液液面來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)加熱面。。設(shè)備工作時(shí)時(shí)，料液自自切線方向向進(jìn)入鍋內(nèi)內(nèi)。加熱蒸蒸汽在盤管管內(nèi)對(duì)管外外的料液進(jìn)進(jìn)行加熱，，其受熱后后體積膨脹脹，密度減減小，因浮浮力使料液液上升，到到達(dá)液面時(shí)時(shí)氣化，使使其濃度提提高，密度度增大。但但濃縮盤管管中心處的的料液，相相對(duì)來(lái)說(shuō)距距加熱管較較遠(yuǎn)，與同同一液位的的料液相比比，其密度度較大，呈呈下降趨勢(shì)勢(shì)，故受熱熱蒸發(fā)的那那部分料液液不但密度度大，而且且液位又高高，必向盤盤管中心處處下落，從從而形成了了料液自鍋壁壁及盤管處處上升，又又沿盤管中中心向下的的反復(fù)循環(huán)環(huán)狀態(tài)。產(chǎn)生的二次蒸汽，從濃縮鍋鍋上部中央央，以切線線方向進(jìn)入分離器器，在離心力的作用下，，料液微粒粒與蒸汽分分離，二次次蒸汽則上上升進(jìn)入冷冷凝器，經(jīng)經(jīng)冷凝器冷冷凝成水而而排除。2．盤盤管管式式的的工工作作原原理理3.特點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單、、制制造造方方便便、、操操作作穩(wěn)穩(wěn)定定、、易于于控控制制；盤盤管管為為扁扁圓圓形形截截面面，，液液料料流流動(dòng)動(dòng)阻阻力力小小，，通通道道大大，，適適于于黏黏度度較較高高的的液液料料；；由由于于加加熱熱管管較較短短，，管管壁壁溫溫度度均均勻勻，，冷冷凝凝水水能能及及時(shí)時(shí)排排除除，，傳傳熱熱面面利利用用率率較較高高；；便便于于根據(jù)據(jù)料料液液的的液液面面高高度度獨(dú)獨(dú)立立控控制制各各層層盤盤管管內(nèi)內(nèi)加加熱熱蒸蒸汽汽通通斷斷及及其其壓壓力力，，以以滿滿足足生生產(chǎn)產(chǎn)或或操操作作的的需需要要。缺點(diǎn)點(diǎn)：：傳熱熱面面積積小小，，液液料料對(duì)對(duì)流流循循環(huán)環(huán)差差，，易易結(jié)結(jié)垢垢；料料液液受受熱熱時(shí)時(shí)間間長(zhǎng)長(zhǎng)，，在在一一定定程程度度上上對(duì)對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量量有有影影響響。。食品品廠廠大大量量使使用用的的濃濃縮縮裝裝置置結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn)下鍋鍋體體底底部部有有一一夾夾套套，，在在夾夾套套內(nèi)內(nèi)通通入入蒸蒸汽汽加加熱熱濃濃縮縮物物料料，，鍋鍋體體內(nèi)內(nèi)裝裝有有攪攪拌拌器器，，攪攪拌拌器器上上有有4片槳槳葉葉，，通通過(guò)過(guò)其其攪攪拌拌可可以以使使鍋鍋內(nèi)內(nèi)壁壁表表面面被被加加熱熱的的物物料料層層不不斷斷更更換換，，使使水水蒸蒸氣氣蒸蒸發(fā)發(fā)，，上上鍋鍋體體的的二二次次蒸蒸汽汽出出口口處處接接有有汽汽液液分分離離器器。。夾套套加加熱熱帶帶攪攪拌拌濃濃縮縮器器工作作原原理理工作作時(shí)時(shí)，，先先通通入入加加熱熱蒸蒸汽汽趕趕走走鍋鍋內(nèi)內(nèi)空空氣氣，，再再啟啟動(dòng)動(dòng)抽抽真真空空裝裝置置，，造造成成鍋鍋內(nèi)內(nèi)真真空空將將物物料料吸吸入入鍋鍋內(nèi)內(nèi)，，達(dá)達(dá)到到容容量量要要求求后后，，開(kāi)開(kāi)啟啟蒸蒸汽汽閥閥門門，，使使蒸蒸汽汽進(jìn)進(jìn)入入夾夾套套加加熱熱，，同同時(shí)時(shí)開(kāi)開(kāi)啟啟攪攪拌拌器器，，不不斷斷攪攪拌拌強(qiáng)強(qiáng)化化流流動(dòng)動(dòng)，，不不斷斷更更新新加加熱熱面面外外的的物物料料，，使使其其均均勻勻濃濃縮縮，，產(chǎn)產(chǎn)生生的的二二次次蒸蒸汽汽不不斷斷抽抽出出，，以以保保證證鍋鍋內(nèi)內(nèi)的的真真空空度度。。優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，操操作作方方便便。。缺點(diǎn)點(diǎn)加熱熱面面積積小小，，生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力低低，，不不能能連連續(xù)續(xù)生生產(chǎn)產(chǎn)。。適用用于于濃濃料料液液和和黏黏度度大大的的料料液液增增濃濃，，如如果果醬醬、、蜜蜜餞餞、、煉煉乳乳。。多效效真真空空濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備操操作作流流程程大大致致可可分分為為順順流流、、逆逆流流、、平平流流、、混混流流和和額額外外蒸蒸汽汽運(yùn)運(yùn)用用。。(二)多效效濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備在蒸蒸發(fā)發(fā)生生產(chǎn)產(chǎn)中中，，二二次次蒸蒸氣氣的的產(chǎn)產(chǎn)量量較較大大，，且且含含大大量量的的潛潛熱熱，，故故應(yīng)應(yīng)將將其其回回收收加加以以利利用用，，若若將將二二次次蒸蒸氣氣通通人人另另一一蒸蒸發(fā)發(fā)器器的的加加熱熱室室，，只只要要后后者者的的操操作作壓壓強(qiáng)強(qiáng)和和溶溶液液沸沸點(diǎn)點(diǎn)低低于于原原蒸蒸發(fā)發(fā)器器中中的的操操作作壓壓強(qiáng)強(qiáng)和和沸沸點(diǎn)點(diǎn)，，則則通通入入的的二二次次蒸蒸氣氣仍仍能能起起到到加加熱熱作作用用，，這這種種操操作作方方式式即即為為多多效效蒸蒸發(fā)發(fā)。。在多多效效蒸蒸發(fā)發(fā)操操作作中中，，蒸蒸發(fā)發(fā)溫溫度度是是逐逐級(jí)級(jí)降降低低的的，，其其多多效效操操作作的的壓壓力力是是自自動(dòng)動(dòng)分分配配的的，，且且逐逐級(jí)級(jí)降降低低。。1）并并流流法法：：溶液與蒸汽的的流動(dòng)方向相相同，即均由由第一效順序序至末效。特點(diǎn)：原料液由泵泵泵入一效罐。。由于蒸發(fā)室室壓力由一效效至末效依次次遞減，故料料液在效間流流動(dòng)不需用泵泵；由于料液沸點(diǎn)點(diǎn)依效序遞降降，因而當(dāng)前前效料液進(jìn)入入后效時(shí)，便便在降溫的同同時(shí)放出其顯顯熱，供一小小部分水分汽汽化（自蒸發(fā)發(fā)），可產(chǎn)生生更多蒸汽，，節(jié)省蒸汽;由于后效溶液液濃度較前效效大，且溫度度低，使傳熱熱系數(shù)降低，，影響傳熱（（末效蒸發(fā)困困難）。(但高濃度料液液處于低溫)對(duì)濃縮熱敏食食品是有利的的。2)逆流法：此法料液和蒸蒸汽流動(dòng)方向向相反，即原原料由最后一一效進(jìn)入，依依次用泵送入入前效，最后后的濃縮制品品從一效排出出。蒸汽由一一效進(jìn)入，一一效汁汽進(jìn)入入二效，????，最后一效汁汁汽進(jìn)入冷凝凝器。特點(diǎn)：隨著料液向前前流動(dòng)，濃度度愈來(lái)愈高，，而蒸發(fā)溫度度也愈來(lái)愈高高。故黏度增增加沒(méi)有順流流的顯著。這這對(duì)改善循環(huán)環(huán)條件，提高高傳熱系數(shù)有有利。但高溫加熱面面上濃溶液的的局部過(guò)熱有有引起結(jié)焦和和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)破破壞的危險(xiǎn)。。效間料液流動(dòng)動(dòng)要用泵，沒(méi)沒(méi)有自蒸發(fā)，，水分蒸發(fā)量量稍減。適宜處理黏度度隨溫度和濃濃度變化較大大的溶液，不不宜處理熱敏敏性物料。3)平流法：此法每效都平平行送入原料料液和排出成成品。蒸汽的的流向由一效效至末效依次次流動(dòng)。此流程適用于于在蒸發(fā)過(guò)程程中伴有結(jié)晶晶析出的溶液液。4)混流順逆流并用。。此法對(duì)黏度度相當(dāng)高的料料液很有用處處。特點(diǎn)：在料液液黏度隨濃度度顯著增加的的場(chǎng)合下，可可采用混流。。5)有額外蒸汽引引用的多效蒸蒸發(fā)流程在多效蒸發(fā)流流程中，有時(shí)時(shí)將一效的二二次蒸汽引出出一部分用作作預(yù)熱蒸發(fā)器器的進(jìn)料，或或用做其他的的加熱目的。。這種中間抽抽出的二次蒸蒸汽，稱為額額外蒸汽。多效濃縮的效效數(shù)實(shí)際耗氣量大大于理論值設(shè)備費(fèi)用增加加蒸發(fā)器有效傳傳熱溫差的極極限多效濃縮中所所采用的效數(shù)數(shù)是受限制的的，原因大致致有：典型多效真空空濃縮設(shè)備雙效升膜式濃濃縮設(shè)備雙效降膜式濃濃縮設(shè)備三效降膜式濃濃縮設(shè)備四效降膜式濃濃縮設(shè)備1.雙效升膜式濃濃縮設(shè)備結(jié)構(gòu)組成工作過(guò)程適用性及特點(diǎn)點(diǎn)2.雙效降膜式濃濃縮設(shè)備結(jié)構(gòu)組成工作過(guò)程適用性及特點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成某順流式雙效效真空濃縮設(shè)設(shè)備流程如圖圖8.12所示，它主主要由一、二二效蒸發(fā)器、、熱泵、殺菌菌器、水力噴噴射器、預(yù)熱熱器、液料泵泵等構(gòu)成。一、二效蒸發(fā)發(fā)器結(jié)構(gòu)相同同，內(nèi)部除蒸蒸發(fā)管束外，，還設(shè)有預(yù)熱熱盤管。殺菌器為列管管結(jié)構(gòu)。殺菌段86～92℃預(yù)熱Ⅰ預(yù)熱Ⅱ預(yù)熱Ⅲ工作過(guò)程工作時(shí)，料液液由泵從平衡衡槽抽出，通通過(guò)由二效蒸蒸發(fā)器二次蒸蒸汽加熱的預(yù)預(yù)熱器，然后后依次經(jīng)二效效、一效蒸發(fā)發(fā)器內(nèi)的盤管管進(jìn)一步預(yù)熱熱。預(yù)熱后的的料液在列管管式殺菌器殺殺菌（86～92℃），并在保持持管內(nèi)保持24s；隨后相繼通通過(guò)一效蒸發(fā)發(fā)器（加熱溫溫度83～90℃，蒸發(fā)溫度70～75℃）、二效蒸發(fā)發(fā)器（加熱溫溫度68～74℃，蒸發(fā)溫度48～52℃），最后由出出料泵抽出。。生蒸汽（500kPa）經(jīng)分汽包分分別向殺菌器器、一效蒸發(fā)發(fā)器和熱壓泵泵供汽。一效效蒸發(fā)器產(chǎn)生生的二次蒸汽汽，一部分通通過(guò)熱壓泵作為一效蒸發(fā)發(fā)器的加熱蒸蒸汽，其余的的被導(dǎo)入二效效蒸發(fā)器作為為加熱蒸汽。。二效蒸發(fā)器器產(chǎn)生的二次次蒸汽，先通通過(guò)預(yù)熱器，，在對(duì)料液進(jìn)進(jìn)行預(yù)熱的同同時(shí)受到冷凝凝，余下二次次蒸汽與不凝凝性氣體一起起由水力噴射射器冷凝抽出出。各處加熱熱蒸汽產(chǎn)生的的冷凝水由泵泵抽出。貯槽槽內(nèi)的酸堿洗洗滌液用于設(shè)設(shè)備的就地清清洗。適用性及特點(diǎn)點(diǎn)該設(shè)備適用于于牛乳、果汁汁等熱敏性料料液的濃縮，，效果好，質(zhì)質(zhì)量高，蒸汽汽與冷卻水的的消耗量較低低，并配有就就地清洗裝置置，使用、操操作方便。主要技術(shù)參數(shù)數(shù)生產(chǎn)能力（水水分蒸發(fā)量））為1200kg／h；殺菌條件為86～92℃保溫24s；一效加熱溫度度為83～90℃；一效蒸蒸發(fā)溫度為70～75℃；二效加熱溫度度為68～74℃；二效蒸蒸發(fā)溫度48～52℃；物料受熱時(shí)間間為3min；蒸汽壓力（表表壓）為500kPa；蒸汽消耗量量為620kg／h；冷卻水耗量為為12t/h。單元操作：蒸蒸發(fā)雙效降膜式濃濃縮機(jī)主要用于奶、、果汁的濃縮縮蒸發(fā)量：2400kg/h1效2效料液溫度：73480C加熱溫度：84700C加熱面積：23.612.2m2成品濃度：45％－50％3.三效降膜式濃濃縮設(shè)備結(jié)構(gòu)組成工作過(guò)程適用性及特點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成如圖8.13所示，全套設(shè)設(shè)備包括三個(gè)個(gè)降膜式蒸發(fā)發(fā)器、混合式式冷凝器、料料液平衡槽、、熱壓泵、液液料泵和水環(huán)環(huán)式真空泵等等，其中第二二效蒸發(fā)器為為組合蒸發(fā)器器。工作過(guò)程平衡槽內(nèi)（固固形物含量12%）的料液由泵泵抽吸供料，，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)預(yù)熱后，先進(jìn)進(jìn)入第一效蒸發(fā)器器（蒸發(fā)溫度度70℃），通過(guò)降膜受熱熱蒸發(fā)，進(jìn)入入第一效分離離器分離出的的初步濃縮料料液，由循環(huán)液料料泵送入第三三效蒸發(fā)器（（蒸發(fā)溫度57℃）。從第三效分離器器出來(lái)的濃縮縮液由循環(huán)液液料泵送入第第二效蒸發(fā)器器（蒸發(fā)溫度度44℃），最后由出料泵泵從第二效分分離器將濃縮縮液（固形物物含量48%）抽吸排出，，其中不合格格產(chǎn)品送回平平衡槽。生蒸汽首先被被引入第一效效蒸發(fā)器和與與第一效蒸發(fā)發(fā)器連通的預(yù)預(yù)熱器；第一一效蒸發(fā)器產(chǎn)產(chǎn)生的二次蒸蒸汽，一部分分通過(guò)（與生生蒸汽混合的的）熱壓泵增增壓后作為第第一效蒸發(fā)器器和預(yù)熱器的的加熱蒸汽使使用：第二效效分離器所產(chǎn)產(chǎn)生的二次蒸蒸汽，被引入入第三效蒸發(fā)發(fā)器作為熱源源蒸汽；第三三效分離器處處的二次蒸汽汽導(dǎo)入冷凝器器，經(jīng)與冷卻卻水混合冷凝凝后由冷凝水水泵排出。各各效產(chǎn)生的不不凝氣體均進(jìn)進(jìn)入冷凝器，，由水環(huán)式真真空泵抽出。。適用性及特點(diǎn)點(diǎn)該套設(shè)備適用用于牛乳等熱熱敏性料液的的濃縮，料液液受熱時(shí)間短短、蒸發(fā)溫度度低、處理量量大，蒸汽消消耗量低。例例如，處理鮮鮮乳3600-4000kg/h，每蒸發(fā)1kg水僅需0.267kg生蒸蒸汽汽，比比單單效效蒸蒸發(fā)發(fā)節(jié)節(jié)約約生生蒸蒸汽汽76%，比比雙雙效效蒸蒸發(fā)發(fā)節(jié)節(jié)約約46％。。三效效真真空空濃濃縮縮機(jī)機(jī)主要要用用于于果果醬醬的的濃濃縮縮蒸發(fā)發(fā)量量：12000kg/h1效2效3效料液液溫度度：7257420C加熱熱溫度度：14372570C加熱熱面積積：15200150m2成品品濃濃度度：5％－－28％圖8.14所示示為為一一混混流流式式四四效效降降膜膜真真空空濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備流流程程，，用用于于牛牛乳乳的的殺殺菌菌與與濃濃縮縮。。牛乳乳首首先先經(jīng)經(jīng)預(yù)預(yù)熱熱后后進(jìn)進(jìn)行行殺殺菌菌，，然然后后順順序序經(jīng)經(jīng)由由第第四四效效、、第第一一效效、、第第二二效效和和第第三三效效蒸蒸發(fā)發(fā)器器進(jìn)進(jìn)行行濃濃縮縮。。采用用了了多多個(gè)個(gè)蒸蒸發(fā)發(fā)器器夾夾套套內(nèi)內(nèi)的的預(yù)預(yù)熱熱器器，，并并增增設(shè)設(shè)有有閃閃蒸蒸冷冷卻卻器器用用于于牛牛乳乳殺殺菌菌后后的的降降溫溫。。二次次蒸蒸汽汽的的冷冷凝凝采采用用效效率率較較高高的的混混合合式式冷冷凝凝器器。。4.四效效降降膜膜式式濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備一般般情情形形基本本原原理理冷凍凍濃濃縮縮的的特特點(diǎn)點(diǎn)冷凍凍濃濃縮縮相相關(guān)關(guān)設(shè)設(shè)備備一、、冷卻卻結(jié)結(jié)晶晶設(shè)設(shè)備備二、、冰與與濃濃縮縮液液的的分分離離設(shè)設(shè)備備三、、冷凍凍濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備的的裝裝置置系系統(tǒng)統(tǒng)(三)冷凍凍濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備將溶溶液液中中的的一一部部分分水水以以冰冰的的形形式式析析出出，，并并將將其其從從液液相相中中分分離離出出去去，，從從而而使使溶溶液液濃濃縮縮的的方方法法定義義特別別適適用用于于濃濃縮縮熱熱敏敏性性液液態(tài)態(tài)食食品品、、生生物物制制藥藥、、要要求求保保留留天天然然色色香香味味的的高高檔檔飲飲料料及及中中藥藥湯湯劑劑等等冷凍凍濃濃縮縮的的基基本本原原理理水溶溶液液均均有有如如圖圖8.15所示示的的平平衡衡關(guān)關(guān)系系（（凍凍結(jié)結(jié)曲曲線線））。。利利用用冰冰與與水水溶溶液液之之間間的的固固-液相相平平衡衡原原理理，，使使低低于于低低共共熔熔點(diǎn)點(diǎn)濃濃度度的的溶溶液液冷冷卻卻，，其其結(jié)結(jié)果果表表現(xiàn)現(xiàn)為為溶溶劑劑（（水水））呈呈晶晶體體（（冰冰晶晶））析析出出；；將將冰冰晶晶與與母母液液分分離離后后，，即即得得到到增增濃濃的的溶溶液液。。冷凍凍濃濃縮縮的的特特點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：由由于于是是在在低低溫溫下下對(duì)對(duì)溶溶液液的的濃濃縮縮，，因因而而，，對(duì)對(duì)熱熱敏敏性性物物料料，，尤尤其其是是食品品物物料料、、生生物物活活性性物物質(zhì)質(zhì)的的濃濃縮縮非非常常有有利利；冷冷凍凍濃濃縮縮中中溶溶劑劑水水的的排排除除不不是是通通過(guò)過(guò)加加熱熱蒸蒸發(fā)發(fā)，，而而是是依靠靠從從溶溶液液到到冰冰晶晶的的相相際際傳傳遞遞，因因此此，，可可避避免免生生物物活活性性物物質(zhì)質(zhì)的的變變性性失失活活和和低低沸沸點(diǎn)點(diǎn)的的芳芳香香物物質(zhì)質(zhì)成成分分因因揮揮發(fā)發(fā)造造成成的的損損失失。。缺點(diǎn)點(diǎn)：：濃濃縮縮比比較較低低，，物物料料最最終終濃濃度度不不超超過(guò)過(guò)其其低共共熔熔濃濃度度；晶晶液液的的分分離離技技術(shù)術(shù)要要求求高高，，且且溶溶液液的的黏黏度度越越大大，，分分離離越越困困難難，，冰冰晶晶的的夾夾帶帶損損失失也也越越大大；；成成品品中中的的微微生生物物活活性性未未能能受受到到抑抑制制，，加加工工后后仍仍需需采采用用加加熱熱等等后后處處理理或或需需要要冷冷凍凍貯貯藏藏；；生生產(chǎn)產(chǎn)成成本本較較高高。。冷凍凍濃濃縮縮相相關(guān)關(guān)設(shè)設(shè)備備冷凍凍濃濃縮縮主主要要包包括括料液液冷冷卻卻結(jié)結(jié)晶晶和冰晶晶與與濃濃縮縮液液分分離離兩步步，，因因而而冷冷凍凍濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備主主要要也也由由冷卻卻結(jié)結(jié)晶晶設(shè)設(shè)備備和冰晶晶懸懸浮浮液液分分離離設(shè)設(shè)備備兩大大部部分分組組成成。。冷凍凍濃濃縮縮的的一一般般情情形形冷凍凍濃濃縮縮是是使使溶溶液液中中的的一一部部分分水水以以冰冰的的形形式式析析出出，，并并將將其其從從液液相相中中分分離離出出去去，，從從而而使使溶溶液液濃濃縮縮的的方方法法。。冷凍凍濃濃縮縮特特別別有有利利于于熱熱敏敏性性食食品品的的濃濃縮縮，，具具有有以以下下優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：低溫操操作、、氣液液界面面小、、微生生物增增殖少少、溶溶質(zhì)劣劣化及及揮發(fā)發(fā)性芳芳香成成分損損失可可控制制在極極低的的水平平等。濃縮的的制品品或直直接作作為成成品，，或作作為冷冷凍干干燥過(guò)過(guò)程中中的半半成品品使用用。一、冷卻結(jié)結(jié)晶設(shè)設(shè)備冷凍濃濃縮中中的冷冷卻結(jié)結(jié)晶設(shè)設(shè)備實(shí)實(shí)現(xiàn)兩兩個(gè)功功能：：冷卻除除去結(jié)結(jié)晶熱熱和進(jìn)進(jìn)行結(jié)結(jié)晶。。根據(jù)冷冷卻方方法可可分為為直接冷冷卻式式結(jié)晶晶器和間接冷冷卻式式結(jié)晶晶器，間接接式又又可分分為內(nèi)內(nèi)冷式式結(jié)晶晶器與與外冷冷式結(jié)結(jié)晶器器。（一））直接冷冷卻式式真空空結(jié)晶晶器（二））內(nèi)冷式式結(jié)晶晶器（三））外冷式式結(jié)晶晶器（一））直接冷冷卻式式真空空結(jié)晶晶器直接冷冷卻式式結(jié)晶晶是指指結(jié)晶晶熱直直接由由溶液液中發(fā)發(fā)生汽汽化相相變?yōu)闉榱硪灰徊糠址治镔|(zhì)質(zhì)帶走走的結(jié)結(jié)晶方方法。。發(fā)生生汽化化的物物質(zhì)可可以是是水，，也可可以是是制冷冷劑。。部分水水真空空蒸發(fā)發(fā)的結(jié)結(jié)晶器器直接冷冷卻式式真空空結(jié)晶晶器的的特點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)用舉舉例部分水水真空空蒸發(fā)發(fā)的結(jié)結(jié)晶器器工作原原理：：真空狀狀態(tài)下下部分分水分分從溶溶液中中吸收收熱量量發(fā)生生汽化化，而而溶液液中另另一部部分水水則因因熱量量的除除去而而結(jié)晶晶成冰冰。這種種部分分水汽汽化，，部分分水結(jié)結(jié)冰的的過(guò)程程基本本可使使體系系的溫溫度保保持穩(wěn)穩(wěn)定。。例如如，在在絕對(duì)對(duì)壓力力267Pa直接冷冷卻式式結(jié)晶晶器中中，溶溶液所所對(duì)應(yīng)應(yīng)的沸沸騰溫溫度約約為-3℃℃，此時(shí)時(shí)每蒸蒸發(fā)掉掉1kg水需要要吸收收的蒸蒸發(fā)潛潛熱可可使7.14kg的水結(jié)結(jié)晶成成冰。。直接冷冷卻比比間接接冷卻卻有兩兩大明明顯的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。首首先，，它省省掉了了冷卻卻面，，不用用昂貴貴的刮刮板式式換熱熱器。。其次次，如如果能能將低低壓力力二次次蒸汽汽再壓壓縮提提高其其絕對(duì)對(duì)壓力力，并并利用用分離離到的的冰晶晶對(duì)此此壓縮縮后的的二次次蒸汽汽進(jìn)行行冷凝凝，還還可進(jìn)進(jìn)一步步降低低能耗耗。直接冷冷卻式式真空空結(jié)晶晶器的的特點(diǎn)點(diǎn)設(shè)備費(fèi)費(fèi)和能能耗相相對(duì)較較低。。由于減減壓蒸蒸發(fā)時(shí)時(shí)，芳芳香物物也損損失了了，以以致濃濃縮液液質(zhì)量量較差差。對(duì)于多多數(shù)果果汁，，如果果能用用吸收收器吸吸收芳芳香物物，就就能減減少芳芳香物物的損損失。。應(yīng)用舉舉例圖8.16為一種種具有有芳香香物回回收的的真空空結(jié)晶晶裝置置。料液進(jìn)進(jìn)入真真空結(jié)結(jié)晶器器后，，在267Pa絕對(duì)壓壓強(qiáng)下下部分分蒸發(fā)發(fā)，部部分水水分成成為冰冰晶。。從結(jié)晶晶器出出來(lái)的的冰晶晶懸浮浮液經(jīng)經(jīng)分離離器分分離后后，冰冰晶排排出，，濃縮縮液從從頂部部進(jìn)入入吸收收器。。而從真真空結(jié)結(jié)晶器器出來(lái)來(lái)的帶帶芳香香物的的蒸汽汽先經(jīng)經(jīng)冷凝凝器除除去水水分后后，從從底部部進(jìn)入入吸收收器。。在吸吸收器器內(nèi)，，濃縮縮液與與芳香香物的的惰性性氣體體逆流流流動(dòng)動(dòng)，芳芳香物物被濃濃縮液液吸收收，然然后惰惰性氣氣體由由吸收收器頂頂部排排出，，而吸吸收了了芳香香物的的濃縮縮液從從吸收收器底底部排排出。。（二））內(nèi)冷式式結(jié)晶晶器這類結(jié)晶器器有兩種：：產(chǎn)生幾乎完完全固化懸懸浮液的結(jié)結(jié)晶器產(chǎn)生可泵送送漿料的結(jié)結(jié)晶器產(chǎn)生幾乎完完全固化懸懸浮液的結(jié)結(jié)晶器這種結(jié)晶器器中，沒(méi)有有攪拌的液液體與冷卻卻壁面相接接觸，直至至水分幾乎乎完全固化化，所以在在原理上它它屬于層狀狀凍結(jié)。凍凍結(jié)的晶體體成片狀或或“雪”狀，然后用用機(jī)械方法法除去。在在這種結(jié)晶晶器中，即即使非常稀稀的溶液也也能一步濃濃縮至40％濃度的濃濃縮液，甚甚至還可能能更高。但但是由于冰冰晶非常薄薄，濃縮液液與冰晶的的分離比較較困難。產(chǎn)生可泵送送漿料的結(jié)結(jié)晶器這種結(jié)晶器器產(chǎn)生可泵泵送懸浮液液，在冷凍濃縮縮中多數(shù)結(jié)結(jié)晶器屬于于這種。典型的設(shè)設(shè)備中，晶晶體懸浮液液在冷卻結(jié)結(jié)晶器中僅僅停留幾分分鐘。由于于停留時(shí)間間短，故晶晶體非常小?。?lt;50μm）。刮板式式換熱器是是典型的產(chǎn)產(chǎn)生可泵送送冰晶懸浮浮液的結(jié)晶晶器。（三）外冷式結(jié)晶晶器外冷式結(jié)晶晶器有三種種主要型式式:型式一型式二型式三型式一先使料液過(guò)過(guò)冷，過(guò)冷冷度高達(dá)-6℃。過(guò)冷的無(wú)無(wú)晶體料液液在結(jié)晶器器中釋放出出“冷量”。為了減少少冷卻器中中的晶核形形成和結(jié)晶晶器中的意意外事件，，避免可能能導(dǎo)致流體體流動(dòng)的堵堵塞，與料料液相接觸觸的冷卻器器壁面必須須拋光或涂以以憎水塑料料。這種結(jié)晶器器內(nèi)的局部部過(guò)冷實(shí)際際上可得到到抑制。對(duì)對(duì)30％的葡萄糖糖溶液，在在結(jié)晶器中中平均停留留時(shí)間僅0.5h時(shí)，即可獲獲得大約0.2mm粒度的晶體體。從結(jié)晶器出出來(lái)的液體體可由泵再再循環(huán)至換換熱器，而而晶體則借借助泵吸入入管路中的的過(guò)濾器而而被截留于于結(jié)晶器中中。型式二特征是整個(gè)懸浮液液在結(jié)晶器器與換熱器器之間不斷斷循環(huán)。晶體在換換熱器內(nèi)的的停留時(shí)間間比在結(jié)晶晶器內(nèi)的停停留時(shí)間短短，所以晶體的成長(zhǎng)長(zhǎng)主要在結(jié)結(jié)晶器內(nèi)。型式三如圖8.17所示。料料液先在外部換換熱器中中產(chǎn)生亞亞臨界晶晶體。部分無(wú)無(wú)晶體液液體從結(jié)結(jié)晶器到到換熱器器間再循循環(huán)。刮板式換換熱器的的熱通量量很高，，這導(dǎo)致致強(qiáng)烈的的晶核形形成。在在換熱器器中晶體體的停留留時(shí)間只只有幾秒秒鐘，所所以產(chǎn)生生的晶體體特別小小。當(dāng)其連續(xù)續(xù)地進(jìn)入入結(jié)晶器器后，在在此停留留時(shí)間至至少0.5h。由于在在結(jié)晶器器中停留留時(shí)間相相對(duì)較長(zhǎng)長(zhǎng)，其主主體過(guò)冷冷度很小小，約-0.02℃。進(jìn)入結(jié)結(jié)晶器的的料液中中的小晶晶體在這這樣的環(huán)環(huán)境下呈呈亞臨界界結(jié)晶狀狀態(tài)，與與含有大大晶體的的懸浮液液混合時(shí)時(shí)即被溶溶化。料液中小小晶體的的溶化熱熱來(lái)自于于大晶體體的生長(zhǎng)長(zhǎng)。提高換熱熱器晶核核形成速速率可使使結(jié)晶器器內(nèi)晶體體平均直直徑增大大。二、冰與與濃縮液液的分離離設(shè)備用于冷凍凍濃縮的的冰與濃濃縮液的的分離設(shè)設(shè)備有壓榨機(jī)、、過(guò)濾式式離心機(jī)機(jī)、洗滌滌塔，以及這這些設(shè)備備組合形形式等。。（一）壓榨機(jī)（二）離心機(jī)（三）洗滌塔（四）壓榨機(jī)與與洗滌塔塔的組合合（一）壓榨機(jī)常用液壓壓活塞式式壓榨機(jī)機(jī)和螺旋旋式壓榨榨機(jī)。采用壓榨榨機(jī)分離離，可溶溶性固體體的損失失量取決決于已壓壓縮冰餅餅中夾帶帶的濃液液量。冰冰餅中的的夾帶量量與壓榨榨機(jī)采用用的壓力力有關(guān)，，例如在在1MPa壓力下，，每千克克冰中大大致殘留留0.65kg液體,而在10MPa壓力下并并且壓縮縮時(shí)間較較長(zhǎng)時(shí)，，則每千千克冰中中殘留量量可減少少至0.1kg。由于壓榨榨法導(dǎo)致致較多的的可溶性性固體損損失，所所以這種種分離方方法只用用于作前前期分離離，為冰冰與溶液液的最后后完全分分離提供供冰含量量較高的的漿料。。（二）離心機(jī)冷凍濃縮縮中使用用的離心心機(jī)是過(guò)濾式離離心機(jī)。分離時(shí)的的溶質(zhì)損損失取決決于晶體體大小和和液體黏黏度。離心機(jī)分分離的缺缺點(diǎn)是當(dāng)當(dāng)液體從從濾餅中中流出時(shí)時(shí)，芳香香物質(zhì)將將受到損損失，這這是液體體與大量量空氣密密切接觸觸所致。。（三）洗滌塔洗滌塔有有較好的冰冰與濃縮縮液的分分離效果果，濃縮液液不會(huì)被被稀釋，，且洗滌滌塔完全全密封，，無(wú)頂部部空間，，從而避免了芳香物物的損失。從洗滌塔出出來(lái)的濃縮液液用純水復(fù)原原時(shí)，在分析析上和外觀、、味感、芳香香物質(zhì)等方面面與未濃縮過(guò)過(guò)的原液幾乎乎沒(méi)有什么區(qū)區(qū)別。洗滌分離原理理洗滌塔形式洗滌分離原理理基本原理：利用冰晶融化化水排代晶體體間夾帶的濃濃縮液。連續(xù)式洗滌塔塔的工作原理理如圖8.18，從結(jié)晶器來(lái)來(lái)的晶體漿料料從塔底進(jìn)入入，因冰晶密密度比濃縮液液小，故冰晶晶逐漸上浮到到塔頂，而濃濃縮液則從塔塔底經(jīng)過(guò)濾器器排出。塔頂設(shè)有融冰冰器（加熱器器），使部分分冰晶融化成成水。融化的的水大部分排排到洗滌塔外外，小部分向向下返回，與與上浮冰晶逆逆流接觸，洗洗去冰晶表面面的濃縮液。。沿塔高方向冰冰晶夾帶的溶溶質(zhì)濃度逐漸漸降低，冰晶晶隨浮隨洗，，夾帶的溶質(zhì)質(zhì)越來(lái)越少。。當(dāng)向下流動(dòng)動(dòng)的洗滌水量量占融化水量量的比率提高高時(shí)，其洗滌滌效果明顯提提高。洗滌水水沿塔高濃度融冰器晶體漿料濃縮液圖8.18連續(xù)式洗滌塔塔的工作原理理洗滌塔形式按塔中冰晶沿沿塔移動(dòng)的推推動(dòng)力不同，，洗滌塔可分分以下三種：：浮床式螺旋式活塞式浮床式這種洗滌塔中中，冰晶與液液體作逆向運(yùn)運(yùn)動(dòng)，其推動(dòng)動(dòng)力是晶體和和液體兩相的的密度差。螺旋式這種洗滌塔是是以螺旋推送送為兩相相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)動(dòng)力，如圖8.19所示，晶體懸懸浮液進(jìn)入兩兩同心圓筒的的環(huán)狀空間，，在此空間內(nèi)內(nèi)螺旋在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。螺旋具有有棱鏡狀斷面面，除迫使冰冰晶沿塔體移移動(dòng)外，還有有攪動(dòng)晶體的的作用?；钊揭曰钊耐鶑?fù)復(fù)移動(dòng)為冰床床移動(dòng)的推動(dòng)動(dòng)力圖8.20所示洗滌塔由由洗滌塔筒體體、塔下部活塞、頂部刮板裝裝置等組成。。洗滌前沿位置置由光電裝置置通過(guò)啟閉閥閥C來(lái)控制。洗滌水溫度通通過(guò)進(jìn)汽閥D調(diào)節(jié)。塔內(nèi)已洗滌冰冰晶層與未稀稀釋濃縮液層層相距僅幾厘厘米。塔內(nèi)出來(lái)的融融化水中可溶溶性固體濃度度可低至10mg/kg。生產(chǎn)能力取決決于冰晶大小小和濃縮液黏黏度，其范圍圍若以每小時(shí)時(shí)每平方米洗洗滌塔截面的的去冰量計(jì)，，其范圍在3000~10000kg之間?；钊嗫椎幕钊B連著一個(gè)中央央進(jìn)料管，并并可在下部液液壓缸驅(qū)動(dòng)下下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。假如圖示示S1位置與刮板之之間充滿緊密密的冰床，當(dāng)當(dāng)關(guān)閉B、C，開(kāi)啟A閥時(shí)，在結(jié)晶晶器漿料過(guò)壓壓與液壓缸的的作用下，活活塞向下運(yùn)動(dòng)動(dòng)，活塞上方方空間將充以以晶體漿料。。當(dāng)活塞抵達(dá)達(dá)位置S3時(shí)，關(guān)閉A，開(kāi)啟B，活塞在液壓壓缸作用下向向上運(yùn)動(dòng)，此此時(shí)濃縮液穿穿過(guò)活塞上的的多孔網(wǎng)被濾濾走，并經(jīng)閥閥B從洗滌塔排出出，而冰晶留留在活塞上方方。當(dāng)活塞抵抵達(dá)S2位置時(shí)，活塞塞上方建立起起一個(gè)冰床，，冰床在頂部部擠壓刮板，，刮下的冰屑屑與其融化水水一起在換熱熱器內(nèi)循環(huán)，，少部分融化化水往下流動(dòng)動(dòng)用于洗滌夾夾帶在冰晶中中的濃縮液，，大部分融化化水經(jīng)閥C排走。（四）壓榨機(jī)與洗滌滌塔的組合可實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)濟(jì)的分離過(guò)程程。圖8.21為一個(gè)典型實(shí)實(shí)例。過(guò)程：從結(jié)晶晶器出來(lái)的冰冰晶懸浮液在在壓榨機(jī)中分分離，仍然含有濃縮縮液約40％的冰餅在混合器中與與進(jìn)料稀液混混合，成為含含冰晶的中濃濃縮液。此含含冰晶的中濃濃縮液在洗滌滌塔內(nèi)被完全全洗滌。純水水與中濃縮液液分別從塔頂頂塔低側(cè)排出出，而進(jìn)入結(jié)結(jié)晶器的中濃濃縮液與壓榨榨機(jī)來(lái)的濃縮縮液相混合。。組合流程的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)組合流程的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)只需采用簡(jiǎn)單單的洗滌塔，，而不必使用用價(jià)格昂貴得得多的復(fù)雜洗洗滌塔。洗滌塔處理的的是經(jīng)進(jìn)料稀稀液混合過(guò)的的中等濃度料料液，而不是直接接從壓榨機(jī)來(lái)來(lái)的濃縮液，，濃度的降低低使黏度劇烈烈下降，從而而使洗滌塔生生產(chǎn)能力大增增。即使離開(kāi)結(jié)晶晶器的晶體懸懸浮液黏度很很高，或者晶晶體平均直徑徑很小，這種種組合方法仍仍能使冰晶與與濃縮達(dá)到完完全分離。三、冷凍濃縮設(shè)備備的裝置系統(tǒng)統(tǒng)將冷凍結(jié)晶裝裝置與冰晶懸懸浮液分離裝裝置有機(jī)地結(jié)結(jié)合在一起，，便可構(gòu)成冷冷凍濃縮裝置置系統(tǒng)。冷凍凍濃縮裝置系系統(tǒng)可以分為為單級(jí)系統(tǒng)和多級(jí)系統(tǒng)。單級(jí)系統(tǒng)單級(jí)冷凍濃縮縮系統(tǒng)一次性性使料液中的的部分水分結(jié)結(jié)成冰晶，然然后對(duì)冰晶懸懸浮液分離，，得到冷凍濃濃縮液。系統(tǒng)流程舉例例（圖8.22）：原料罐中稀稀溶液通過(guò)循循環(huán)泵首先輸輸入到刮板式式熱交換器，，在冷媒作用用下冷卻，生生成細(xì)微的冰冰晶，然后進(jìn)進(jìn)入再結(jié)晶罐罐（成熟罐））。結(jié)晶罐保保持一個(gè)較小小的過(guò)冷卻度度，溶液的主主體溫度將介介于該冰晶體體系的大、小小晶體平衡溫溫度之間，高高于小晶體的的平衡溫度而而低于大晶體體的平衡溫度度。小冰晶開(kāi)開(kāi)始融化，大大冰晶成長(zhǎng)。。結(jié)晶罐下部部有一個(gè)過(guò)濾濾網(wǎng)，通過(guò)濾濾網(wǎng)從罐底出出來(lái)的濃縮液液，一部分作作為濃縮產(chǎn)物物排出系統(tǒng)，，另一部分與與進(jìn)料液一道道再循環(huán)冷卻卻進(jìn)行結(jié)晶。。未通過(guò)濾網(wǎng)網(wǎng)的大冰晶料料漿從罐底出出來(lái)后進(jìn)入活活塞式洗滌塔塔。洗滌塔出出來(lái)的濃縮液液再循環(huán)冷卻卻結(jié)晶，融化化的冰水由系系統(tǒng)排出。單級(jí)冷凍濃縮縮裝置可將8~14oBx原果汁濃縮至至40~60oBx濃縮汁。冷凍濃縮裝置置系統(tǒng)示意Highspeedfreezer是起晶器,而slowspeedfreezer是最后階段才才使用的冰晶晶成長(zhǎng)器,plugflowripener是正常運(yùn)行時(shí)時(shí)使用的冰晶晶成長(zhǎng)與分離離器.多級(jí)系統(tǒng)多級(jí)冷凍濃縮縮系統(tǒng)將前一一級(jí)的濃縮液液作為原料液液進(jìn)一步地通通過(guò)更低的溫溫度使部分水水結(jié)成冰晶，，再進(jìn)行分離離?？刂屏弦涸诮Y(jié)結(jié)晶器中的循循環(huán)速度，可可以使料液獲獲得不同的過(guò)過(guò)冷度，從而而可以利用同同一狀態(tài)制冷冷劑實(shí)現(xiàn)多級(jí)級(jí)冷凍濃縮所所要求的凍結(jié)結(jié)溫度差異。。應(yīng)用舉例：三級(jí)逆流冷凍凍濃縮系統(tǒng)系統(tǒng)如圖8.23所示。系統(tǒng)構(gòu)成特點(diǎn)點(diǎn)工作過(guò)程：原原料液進(jìn)入進(jìn)進(jìn)料罐后與從從洗滌塔排代代出來(lái)的稀溶溶液混合后由由泵抽出，與與第3級(jí)結(jié)晶罐中抽抽出的一部分分溶液混合后后，通過(guò)3級(jí)旋轉(zhuǎn)刮板凍凍結(jié)器冷卻成成過(guò)冷液，進(jìn)進(jìn)入第3級(jí)成熟罐。在在此形成大的的冰晶懸浮液液。此懸浮液液分離后，浮浮在上面的冰冰晶漿由泵抽抽至洗滌塔洗洗滌融化成水水，沉在下層層的濃縮液通通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)被被泵抽出。抽抽出的濃縮液液一部分與進(jìn)進(jìn)料液混合后后在本級(jí)再進(jìn)進(jìn)行凍結(jié)，另另一部分則由由泵抽送至第第2級(jí)進(jìn)行結(jié)晶。。第2級(jí)和第1級(jí)的工作原理理基本與第3級(jí)的類似，但但此二級(jí)成熟熟罐上層冰晶晶漿料是由螺螺旋輸送器輸輸送至下級(jí)成成熟罐的，另另外，第1級(jí)的濃縮液有有一部作為最最終濃縮物形形式輸出系統(tǒng)統(tǒng)。三級(jí)逆流冷凍凍濃縮系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成特點(diǎn)點(diǎn)該系統(tǒng)所用的的洗滌塔與上上面所介紹的的單級(jí)冷凍濃濃縮系統(tǒng)相同同。此洗滌塔塔上面的融冰冰加熱器利用用制冷系統(tǒng)壓壓縮機(jī)出來(lái)的的高壓制冷蒸蒸氣。此加熱熱器實(shí)際上也也是制冷系統(tǒng)統(tǒng)冷凝器，制制冷劑蒸氣在在將冰水加熱熱融化的同時(shí)時(shí)，自身被冷冷凝為液體，，從而有能量量回收利用功功能。食品料液的性性質(zhì)對(duì)濃縮過(guò)過(guò)程影響很大大，必須根據(jù)據(jù)物料的特性性，按不同需需要具體選擇擇，在選用濃