第十章濃縮設(shè)備

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分離溶質(zhì)和溶劑的過程，兩相用膜隔開，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。對濃縮設(shè)備的要求單效升膜式蒸發(fā)器屬于液膜式濃縮器，液體沿管壁成膜狀流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時(shí)間較短，約幾秒至幾十秒。(一)單效濃縮設(shè)備（一）結(jié)構(gòu)由多根垂直管束的加熱器體和一個(gè)蒸發(fā)分離室及循環(huán)管組成。為自然循環(huán)式。管內(nèi)料料液的的加熱熱與蒸蒸汽分分為三三部分分：最低部部分管內(nèi)完完全充充滿料料液，，熱量量靠對對流傳傳遞；；料液液在中間部部分開始產(chǎn)產(chǎn)生蒸蒸汽泡泡并上上升；；在管管上部分分由于膨膨脹的的二次次蒸汽汽而產(chǎn)產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)的上上升力力，使使料液液成薄薄膜狀狀在管管內(nèi)上上升，，在管管頂部部成噴噴霧狀狀，以以較高高速度度進(jìn)入入氣液液分離離器，，在離離心力力的作作用下下使氣氣液分分離。。結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)工作原原理料液從從加熱熱器底底部進(jìn)進(jìn)入管管內(nèi)，，加熱熱蒸汽汽在管管束間間通過過管壁壁加熱熱、冷冷凝。。料液液在管管內(nèi)被被加熱熱迅速速汽化化，所所產(chǎn)生生的二二次蒸蒸汽及及料液液沿管管內(nèi)高高速上上升。。溶液液被高高速上上升的的二次次蒸汽汽帶動(dòng)動(dòng)，在在壁內(nèi)內(nèi)成膜膜狀上上升，，不斷斷被加加熱蒸蒸發(fā)。。料液液被逐逐漸濃濃縮，，二次次蒸汽汽從頂頂部排排出，，濃縮縮液從從蒸發(fā)發(fā)分離離室底底部排排出。。注意事事項(xiàng)注意進(jìn)進(jìn)料量量、溫溫度、、黏度度對成成膜的的影響響。特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡簡單，，制造造方便便，占占地面面積及及空間間體積積小，，投資資少，，經(jīng)濟(jì)濟(jì)實(shí)用用。減減少了了熱敏敏性料料液的的分解解，形形成泡泡沫少少，適適用于于易起起泡的的料液液；能能防治治結(jié)垢垢，適適用于于果汁汁及乳乳制品品的生生產(chǎn)。。單效降降膜式式蒸發(fā)發(fā)器結(jié)構(gòu)汽液分分離器器液體分分布器器加熱器器工作過過程料液從從頂部部進(jìn)入入加熱熱器內(nèi)內(nèi)，在在降膜膜分布布器的的作用用下，，均勻勻地進(jìn)進(jìn)人加加熱管管中，，受二二次蒸蒸汽的的快速速流動(dòng)動(dòng)和本本身重重力作作用物物料沿沿管內(nèi)內(nèi)壁呈呈膜狀狀自然然向下下流動(dòng)動(dòng)，并并受熱熱不斷斷蒸發(fā)發(fā)濃縮縮料液分分布器器作用：：使料料液均均勻地地分布布到各加加熱管管型式篩板或或噴嘴嘴導(dǎo)流管管旋液噴噴頭特點(diǎn)由于利利用液液膜的的重力力作用用降膜膜，故故能蒸蒸發(fā)粘粘度較較大的的料液液，且且受熱熱時(shí)間間短，，適于于熱敏敏性強(qiáng)強(qiáng)的物物料料液的的沸點(diǎn)點(diǎn)均勻勻，有有效溫溫差較較大，，傳熱熱效果果好，，節(jié)約約蒸汽汽由于蒸蒸發(fā)管管較長長，液液料沸沸騰時(shí)時(shí)所生生成的的泡沫沫易在在管壁壁上受受熱破破裂，，因此此適于于蒸發(fā)發(fā)易生生泡沫沫的物物料；；清洗方方便；；適于于濃度度較大大，不不易結(jié)結(jié)晶、、結(jié)垢垢的物物料主要用用于果果醬、、果汁汁、煉煉乳等等的生生產(chǎn)中央循循環(huán)管管式蒸蒸發(fā)器器（一一））作作用用原原理理食品品料料液液經(jīng)經(jīng)過過由由沸沸騰騰管管和和中中央央循循環(huán)環(huán)管管所所組組成成的的豎豎式式管管加加熱熱面面進(jìn)進(jìn)行行加加熱熱，，由由于于傳傳熱熱產(chǎn)產(chǎn)生生重重度度差差，，形形成成了了自自然然循循環(huán)環(huán)，，而而將將其其水水分分蒸蒸發(fā)發(fā)，，從從而而達(dá)達(dá)到到濃濃縮縮目目的的。。（二二））主主要要構(gòu)構(gòu)造造1.加熱熱器器由沸沸騰騰管管及及中中央央循循環(huán)環(huán)管管、、中中央央循循環(huán)環(huán)管管和和上上下下管管板板所所組組成成的的豎豎式式加加熱熱管管束束組組成成。。中央央循循環(huán)環(huán)管管和和沸沸騰騰加加熱熱管管一一般般采采用用脹管管法法或焊接接法法固定定在在上上下下管管板板上上，，組組成成一一個(gè)個(gè)豎豎式式加加熱熱管管束束。。料料液液在在管管內(nèi)內(nèi)流流動(dòng)動(dòng)，，加加熱熱蒸蒸汽汽在在管管束束間間流流動(dòng)動(dòng)。。中央央循循環(huán)環(huán)管管是是位位于于加加熱熱器器中中央央的的一一根根直直徑徑較較大大的的管管子子，，截截面面積積為為總總加加熱熱管管束束總總面面積積的的40%-50%，材材料料為為不不銹銹鋼鋼或或其其他他耐耐腐腐蝕蝕材材料料。。為提提高高傳傳熱熱效效果果，，可可在在管管間間增增設(shè)設(shè)若若干干擋擋板板或或抽抽去去幾幾排排加加熱熱管管，，形形成成蒸蒸汽汽通通道道，，同同時(shí)時(shí)配配合合不不凝凝性性氣氣體體排排出出管管的的合合理理分分布布，，有有利利于于加加熱熱蒸蒸汽汽均均勻勻分分布布，，從從而而提提高高傳傳熱熱及及冷冷凝凝效效果果。。2.蒸發(fā)發(fā)室室加熱熱室室上上部部的的圓圓筒筒體體，，連連接接在在加加熱熱體體上上部部。。料料液液經(jīng)經(jīng)加加熱熱汽汽化化產(chǎn)產(chǎn)生生的的二二次次蒸蒸汽汽中中夾夾帶帶有有大大量量的的液液滴滴，，直直接接冷冷凝凝造造成成料料液液損損失失，，在在多多效效濃濃縮縮時(shí)時(shí)還還會(huì)會(huì)將將下下效效加加熱熱室室污污染染，，并并降降低低傳傳熱熱效效果果，，所所以以蒸蒸發(fā)發(fā)室室要要具具有有一一定定的的高高度度和和空空間間。。一一般般為為加加熱熱管管長長度度的的1.1-1.5倍。蒸發(fā)室外外側(cè)有視視鏡、人人孔、洗洗水、照照明、儀儀表、取取樣等裝裝置。在在頂部又又捕集器器，以對對二次蒸蒸汽夾帶帶的汁液液進(jìn)行分分離，保保證二次次蒸汽的的潔凈，，減少料料液的損損失。二二次蒸汽汽由頂部部的二次次蒸汽出出口排出出。(三)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單單、操作作方便、、傳熱效效果好、、鍋內(nèi)液液面容易易控制、、投資費(fèi)費(fèi)用少；；缺點(diǎn)：清洗檢修修較麻煩煩，黏度度大時(shí)循循環(huán)效果果較差、、循環(huán)速速度低、、且因料料液循環(huán)環(huán)使蒸發(fā)發(fā)器中溶溶液濃度度總是接接近于完完成液濃濃度，黏黏度較大大，影響響傳熱效效果。盤管式蒸蒸發(fā)器1.工作原理理及結(jié)構(gòu)構(gòu)它是乳品品廠較早早采用的的一種真真空單效效濃縮裝裝置。在在罐體內(nèi)內(nèi)有盤管管，管內(nèi)內(nèi)通加熱熱蒸汽，，對物料料加熱。。盤管一般般由4—5組分層排排列，每每組有1-3圈。盤管管的蒸汽汽進(jìn)口和和凝結(jié)水水出口有有兩種形形式：盤管多采采用扁平平橢圓形形截面，，以減少少罐內(nèi)流流體自然然循環(huán)阻阻力，而而且便于于清洗。。各層盤管管單獨(dú)用用閥門控控制，可可根據(jù)料料液面來來調(diào)節(jié)加加熱面。。設(shè)備工作作時(shí)，料料液自切切線方向向進(jìn)入鍋鍋內(nèi)。加加熱蒸汽汽在盤管管內(nèi)對管管外的料料液進(jìn)行行加熱，，其受熱熱后體積積膨脹，，密度減減小，因因浮力使使料液上上升，到到達(dá)液面面時(shí)氣化化，使其其濃度提提高，密密度增大大。但濃濃縮盤管管中心處處的料液液，相對對來說距距加熱管管較遠(yuǎn)，，與同一一液位的的料液相相比，其其密度較較大，呈呈下降趨趨勢，故故受熱蒸蒸發(fā)的那那部分料料液不但但密度大大，而且且液位又又高，必必向盤管管中心處處下落，，從而形形成了料液自鍋鍋壁及盤盤管處上上升，又又沿盤管管中心向向下的反反復(fù)循環(huán)環(huán)狀態(tài)。產(chǎn)生的的二次蒸汽汽，從濃縮縮鍋上部部中央，，以切線線方向進(jìn)入分離離器，在離心力的作用下下，料液液微粒與與蒸汽分分離，二二次蒸汽汽則上升升進(jìn)入冷冷凝器，，經(jīng)冷凝凝器冷凝凝成水而而排除。。2．盤管式式的工作作原理3.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單、制造造方便、、操作穩(wěn)穩(wěn)定、易于控制制；盤管為為扁圓形形截面，，液料流流動(dòng)阻力力小，通通道大，，適于黏黏度較高高的液料料；由于于加熱管管較短，，管壁溫溫度均勻勻，冷凝凝水能及及時(shí)排除除，傳熱熱面利用用率較高高；便于于根據(jù)料液液的液面面高度獨(dú)獨(dú)立控制制各層盤盤管內(nèi)加加熱蒸汽汽通斷及及其壓力力，以滿滿足生產(chǎn)產(chǎn)或操作作的需要要。缺點(diǎn)：傳熱面積積小，液液料對流流循環(huán)差差，易結(jié)結(jié)垢；料液受受熱時(shí)間間長，在在一定程程度上對對產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量有影影響。食品廠大大量使用用的濃縮縮裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)下鍋體底底部有一一夾套，，在夾套套內(nèi)通入入蒸汽加加熱濃縮縮物料，，鍋體內(nèi)內(nèi)裝有攪攪拌器，，攪拌器器上有4片槳葉，，通過其其攪拌可可以使鍋鍋內(nèi)壁表表面被加加熱的物物料層不不斷更換換，使水水蒸氣蒸蒸發(fā)，上上鍋體的的二次蒸蒸汽出口口處接有有汽液分分離器。。夾套加熱熱帶攪拌拌濃縮器器工作原理理工作時(shí)，，先通入入加熱蒸蒸汽趕走走鍋內(nèi)空空氣，再再啟動(dòng)抽抽真空裝裝置，造造成鍋內(nèi)內(nèi)真空將將物料吸吸入鍋內(nèi)內(nèi)，達(dá)到到容量要要求后，，開啟蒸蒸汽閥門門，使蒸蒸汽進(jìn)入入夾套加加熱，同同時(shí)開啟啟攪拌器器，不斷斷攪拌強(qiáng)強(qiáng)化流動(dòng)動(dòng)，不斷斷更新加加熱面外外的物料料，使其其均勻濃濃縮，產(chǎn)產(chǎn)生的二二次蒸汽汽不斷抽抽出，以以保證鍋鍋內(nèi)的真真空度。。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單單，操作作方便。。缺點(diǎn)加熱面積積小，生生產(chǎn)能力力低，不不能連續(xù)續(xù)生產(chǎn)。。適用于濃濃料液和和黏度大大的料液液增濃，，如果醬醬、蜜餞餞、煉乳乳。多效真空空濃縮設(shè)設(shè)備操作作流程大大致可分分為順流流、逆流流、平流流、混流流和額外外蒸汽運(yùn)運(yùn)用。。(二)多效濃縮縮設(shè)備在蒸發(fā)生生產(chǎn)中，，二次蒸蒸氣的產(chǎn)產(chǎn)量較大大，且含含大量的的潛熱，，故應(yīng)將將其回收收加以利利用，若若將二次次蒸氣通通人另一一蒸發(fā)器器的加熱熱室，只只要后者者的操作作壓強(qiáng)和和溶液沸沸點(diǎn)低于于原蒸發(fā)發(fā)器中的的操作壓壓強(qiáng)和沸沸點(diǎn)，則則通入的的二次蒸蒸氣仍能能起到加加熱作用用，這種種操作方方式即為為多效蒸蒸發(fā)。在多效蒸蒸發(fā)操作作中，蒸蒸發(fā)溫度度是逐級(jí)級(jí)降低的的，其多多效操作作的壓力力是自動(dòng)動(dòng)分配的的，且逐逐級(jí)降低低。1）并流法法：溶液與蒸蒸汽的流流動(dòng)方向向相同，，即均由由第一效效順序至至末效。。特點(diǎn)：原料液由由泵泵入入一效罐罐。由于于蒸發(fā)室室壓力由由一效至至末效依依次遞減減，故料料液在效效間流動(dòng)動(dòng)不需用用泵；由于料液液沸點(diǎn)依依效序遞遞降，因因而當(dāng)前前效料液液進(jìn)入后后效時(shí)，，便在降降溫的同同時(shí)放出出其顯熱熱，供一一小部分分水分汽汽化（自自蒸發(fā)）），可產(chǎn)產(chǎn)生更多多蒸汽，，節(jié)省蒸蒸汽;由于后效效溶液濃濃度較前前效大，，且溫度度低，使使傳熱系系數(shù)降低低，影響響傳熱（（末效蒸蒸發(fā)困難難）。(但高濃度度料液處處于低溫溫)對濃縮熱熱敏食品品是有利利的。2)逆流法：：此法料液液和蒸汽汽流動(dòng)方方向相反反，即原原料由最最后一效效進(jìn)入，，依次用用泵送入入前效，，最后的的濃縮制制品從一一效排出出。蒸汽汽由一效效進(jìn)入，，一效汁汁汽進(jìn)入入二效，，?????，最后后一效效汁汽汽進(jìn)入入冷凝凝器。。特點(diǎn)：：隨著料料液向向前流流動(dòng)，，濃度度愈來來愈高高，而而蒸發(fā)發(fā)溫度度也愈愈來愈愈高。。故黏黏度增增加沒沒有順順流的的顯著著。這這對改改善循循環(huán)條條件，，提高高傳熱熱系數(shù)數(shù)有利利。但高溫溫加熱熱面上上濃溶溶液的的局部部過熱熱有引引起結(jié)結(jié)焦和和營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)破壞壞的危危險(xiǎn)。。效間料料液流流動(dòng)要要用泵泵，沒沒有自自蒸發(fā)發(fā)，水水分蒸蒸發(fā)量量稍減減。適宜處處理黏黏度隨隨溫度度和濃濃度變變化較較大的的溶液液，不不宜處處理熱熱敏性性物料料。3)平流法法：此法每每效都都平行行送入入原料料液和和排出出成品品。蒸蒸汽的的流向向由一一效至至末效效依次次流動(dòng)動(dòng)。此流程程適用用于在在蒸發(fā)發(fā)過程程中伴伴有結(jié)結(jié)晶析析出的的溶液液。4)混流順逆流流并用用。此此法對對黏度度相當(dāng)當(dāng)高的的料液液很有有用處處。特點(diǎn)：：在料料液黏黏度隨隨濃度度顯著著增加加的場場合下下，可可采用用混流流。5)有額外外蒸汽汽引用用的多多效蒸蒸發(fā)流流程在多效效蒸發(fā)發(fā)流程程中，，有時(shí)時(shí)將一一效的的二次次蒸汽汽引出出一部部分用用作預(yù)預(yù)熱蒸蒸發(fā)器器的進(jìn)進(jìn)料，，或用用做其其他的的加熱熱目的的。這這種中中間抽抽出的的二次次蒸汽汽，稱稱為額額外蒸蒸汽。。多效濃濃縮的的效數(shù)數(shù)實(shí)際耗耗氣量量大于于理論論值設(shè)備費(fèi)費(fèi)用增增加蒸發(fā)器器有效效傳熱熱溫差差的極極限多效濃濃縮中中所采采用的的效數(shù)數(shù)是受受限制制的，，原因因大致致有：：典型多多效真真空濃濃縮設(shè)設(shè)備雙效升升膜式式濃縮縮設(shè)備備雙效降降膜式式濃縮縮設(shè)備備三效降降膜式式濃縮縮設(shè)備備四效降降膜式式濃縮縮設(shè)備備1.雙效升升膜式式濃縮縮設(shè)備備結(jié)構(gòu)組組成工作過過程適用性性及特特點(diǎn)2.雙效降降膜式式濃縮縮設(shè)備備結(jié)構(gòu)組組成工作過過程適用性性及特特點(diǎn)結(jié)構(gòu)組組成某順流流式雙雙效真真空濃濃縮設(shè)設(shè)備流流程如如圖8.12所示，，它它主要要由一一、二二效蒸蒸發(fā)器器、熱熱泵、、殺菌菌器、、水力力噴射射器、、預(yù)熱熱器、、液料料泵等等構(gòu)成成。一、二二效蒸蒸發(fā)器器結(jié)構(gòu)構(gòu)相同同，內(nèi)內(nèi)部除除蒸發(fā)發(fā)管束束外，，還設(shè)設(shè)有預(yù)預(yù)熱盤盤管。。殺菌器器為列列管結(jié)結(jié)構(gòu)。。殺菌段段86～92℃℃預(yù)熱Ⅰ預(yù)熱Ⅱ預(yù)熱Ⅲ工作過過程工作時(shí)時(shí)，料料液由由泵從從平衡衡槽抽抽出，，通過過由二二效蒸蒸發(fā)器器二次次蒸汽汽加熱熱的預(yù)預(yù)熱器器，然然后依依次經(jīng)經(jīng)二效效、一一效蒸蒸發(fā)器器內(nèi)的的盤管管進(jìn)一一步預(yù)預(yù)熱。。預(yù)熱熱后的的料液液在列列管式式殺菌菌器殺殺菌（（86～92℃℃），并并在保保持管管內(nèi)保保持24s；隨后后相繼繼通過過一效效蒸發(fā)發(fā)器（（加熱熱溫度度83～90℃℃，蒸發(fā)發(fā)溫度度70～75℃℃）、二二效蒸蒸發(fā)器器（加加熱溫溫度68～74℃℃，蒸發(fā)發(fā)溫度度48～52℃℃），最最后由由出料料泵抽抽出。。生蒸汽汽（500kPa）經(jīng)分分汽包包分別別向殺殺菌器器、一一效蒸蒸發(fā)器器和熱熱壓泵泵供汽汽。一一效蒸蒸發(fā)器器產(chǎn)生生的二二次蒸蒸汽，，一部部分通通過熱壓泵泵作為一一效蒸蒸發(fā)器器的加加熱蒸蒸汽，，其余余的被被導(dǎo)入入二效效蒸發(fā)發(fā)器作作為加加熱蒸蒸汽。。二效效蒸發(fā)發(fā)器產(chǎn)產(chǎn)生的的二次次蒸汽汽，先先通過過預(yù)熱熱器，，在對對料液液進(jìn)行行預(yù)熱熱的同同時(shí)受受到冷冷凝，，余下下二次次蒸汽汽與不不凝性性氣體體一起起由水水力噴噴射器器冷凝凝抽出出。各各處加加熱蒸蒸汽產(chǎn)產(chǎn)生的的冷凝凝水由由泵抽抽出。。貯槽槽內(nèi)的的酸堿堿洗滌滌液用用于設(shè)設(shè)備的的就地地清洗洗。適用性性及特特點(diǎn)該設(shè)備備適用用于牛牛乳、、果汁汁等熱熱敏性性料液液的濃濃縮，，效果果好，，質(zhì)量量高，，蒸汽汽與冷冷卻水水的消消耗量量較低低，并并配有有就地地清洗洗裝置置，使使用、、操作作方便便。主要技技術(shù)參參數(shù)生產(chǎn)能能力（（水分分蒸發(fā)發(fā)量））為1200kg／h；殺菌條條件為為86～92℃℃保溫24s；一效加加熱溫溫度為為83～90℃℃；一一效效蒸發(fā)發(fā)溫度度為70～75℃℃；二效加加熱溫溫度為為68～74℃℃；二二效效蒸發(fā)發(fā)溫度度48～52℃℃；物料受受熱時(shí)時(shí)間為為3min；蒸汽壓壓力（（表壓壓）為為500kPa；蒸汽汽消耗耗量為為620kg／h；冷卻水水耗量量為12t/h。單元操操作：：蒸發(fā)發(fā)雙效降降膜式式濃縮縮機(jī)主要用用于奶奶、果果汁的的濃縮縮蒸發(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％3.三效降膜式式濃縮設(shè)備備結(jié)構(gòu)組成工作過程適用性及特特點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成如圖8.13所示，全套套設(shè)備包括括三個(gè)降膜膜式蒸發(fā)器器、混合式式冷凝器、、料液平衡衡槽、熱壓壓泵、液料料泵和水環(huán)環(huán)式真空泵泵等，其中中第二效蒸蒸發(fā)器為組組合蒸發(fā)器器。工作過程平衡槽內(nèi)（（固形物含含量12%）的料液由由泵抽吸供供料，經(jīng)預(yù)預(yù)熱器預(yù)熱熱后，先進(jìn)進(jìn)入第一效蒸發(fā)發(fā)器（蒸發(fā)發(fā)溫度70℃），通過降膜受受熱蒸發(fā)，，進(jìn)入第一一效分離器器分離出的的初步濃縮縮料液，由循環(huán)液液料泵送入入第三效蒸蒸發(fā)器（蒸蒸發(fā)溫度57℃）。從第三效分離離器出來的的濃縮液由由循環(huán)液料料泵送入第第二效蒸發(fā)發(fā)器（蒸發(fā)發(fā)溫度44℃），最后由出料料泵從第二二效分離器器將濃縮液液（固形物物含量48%）抽吸排出出，其中不不合格產(chǎn)品品送回平衡衡槽。生蒸汽首先先被引入第第一效蒸發(fā)發(fā)器和與第第一效蒸發(fā)發(fā)器連通的的預(yù)熱器；；第一效蒸蒸發(fā)器產(chǎn)生生的二次蒸蒸汽，一部部分通過（（與生蒸汽汽混合的））熱壓泵增增壓后作為為第一效蒸蒸發(fā)器和預(yù)預(yù)熱器的加加熱蒸汽使使用：第二二效分離器器所產(chǎn)生的的二次蒸汽汽，被引入入第三效蒸蒸發(fā)器作為為熱源蒸汽汽；第三效效分離器處處的二次蒸蒸汽導(dǎo)入冷冷凝器，經(jīng)經(jīng)與冷卻水水混合冷凝凝后由冷凝凝水泵排出出。各效產(chǎn)產(chǎn)生的不凝凝氣體均進(jìn)進(jìn)入冷凝器器，由水環(huán)環(huán)式真空泵泵抽出。適用性及特特點(diǎn)該套設(shè)備適適用于牛乳乳等熱敏性性料液的濃濃縮，料液液受熱時(shí)間間短、蒸發(fā)發(fā)溫度低、、處理量大大，蒸汽消消耗量低。。例如，處處理鮮乳3600-4000kg/h，每蒸發(fā)1kg水僅需0.267kg生蒸汽，比單效蒸蒸發(fā)節(jié)約生生蒸汽76%，比雙效蒸蒸發(fā)節(jié)約46％。三效真空濃濃縮機(jī)主要用于果果醬的濃縮縮蒸發(fā)量：12000kg/h1效2效3效料液溫度：7257420C加熱溫度：14372570C加熱面積：15200150m2成品濃度：5％－28％圖8.14所示為一混混流式四效效降膜真空空濃縮設(shè)備備流程，用用于牛乳的的殺菌與濃濃縮。牛乳首先經(jīng)經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)進(jìn)行殺菌，，然后順序序經(jīng)由第四四效、第一一效、第二二效和第三三效蒸發(fā)器器進(jìn)行濃縮縮。采用了多個(gè)個(gè)蒸發(fā)器夾夾套內(nèi)的預(yù)預(yù)熱器，并并增設(shè)有閃閃蒸冷卻器器用于牛乳乳殺菌后的的降溫。二次蒸汽的的冷凝采用用效率較高高的混合式式冷凝器。。4.四效降膜式式濃縮設(shè)備備一般情形基本原理冷凍濃縮的的特點(diǎn)冷凍濃縮相相關(guān)設(shè)備一、冷卻結(jié)晶設(shè)設(shè)備二、冰與濃縮液液的分離設(shè)設(shè)備三、冷凍濃縮設(shè)設(shè)備的裝置置系統(tǒng)(三)冷凍濃縮設(shè)設(shè)備將溶液中的的一部分水水以冰的形形式析出，，并將其從從液相中分分離出去，，從而使溶溶液濃縮的的方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對溶溶液液的的濃濃縮縮，，因因而而，，對對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過加加熱熱蒸蒸發(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過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)：：低溫溫操操作作、、氣氣液液界界面面小小、、微微生生物物增增殖殖少少、、溶溶質(zhì)質(zhì)劣劣化化及及揮揮發(fā)發(fā)性性芳芳香香成成分分損損失失可可控控制制在在極極低低的的水水平平等。。濃縮縮的的制制品品或或直直接接作作為為成成品品，，或或作作為為冷冷凍凍干干燥燥過過程程中中的的半半成成品品使使用用。。一、、冷卻卻結(jié)結(jié)晶晶設(shè)設(shè)備備冷凍凍濃濃縮縮中中的的冷冷卻卻結(jié)結(jié)晶晶設(shè)設(shè)備備實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)兩兩個(gè)個(gè)功功能能：：冷卻卻除除去去結(jié)結(jié)晶晶熱熱和和進(jìn)進(jìn)行行結(jié)結(jié)晶晶。。根據(jù)據(jù)冷冷卻卻方方法法可可分分為為直接接冷冷卻卻式式結(jié)結(jié)晶晶器器和間接接冷冷卻卻式式結(jié)結(jié)晶晶器器，間間接接式式又又可可分分為為內(nèi)內(nèi)冷冷式式結(jié)結(jié)晶晶器器與與外外冷冷式式結(jié)結(jié)晶晶器器。。（一一））直接接冷冷卻卻式式真真空空結(jié)結(jié)晶晶器器（二二））內(nèi)冷冷式式結(jié)結(jié)晶晶器器（三三））外冷冷式式結(jié)結(jié)晶晶器器（一一））直接接冷冷卻卻式式真真空空結(jié)結(jié)晶晶器器直接接冷冷卻卻式式結(jié)結(jié)晶晶是是指指結(jié)結(jié)晶晶熱熱直直接接由由溶溶液液中中發(fā)發(fā)生生汽汽化化相相變變?yōu)闉榱砹硪灰徊坎糠址治镂镔|(zhì)質(zhì)帶帶走走的的結(jié)結(jié)晶晶方方法法。。發(fā)發(fā)生生汽汽化化的的物物質(zhì)質(zhì)可可以以是是水水，，也也可可以以是是制制冷冷劑劑。。部分水真空蒸蒸發(fā)的結(jié)晶器器直接冷卻式真真空結(jié)晶器的的特點(diǎn)應(yīng)用舉例部分水真空蒸蒸發(fā)的結(jié)晶器器工作原理：真空狀態(tài)下部部分水分從溶溶液中吸收熱熱量發(fā)生汽化化，而溶液中中另一部分水水則因熱量的的除去而結(jié)晶晶成冰。這種部分水水汽化，部分分水結(jié)冰的過過程基本可使使體系的溫度度保持穩(wěn)定。。例如，在絕絕對壓力267Pa直接冷卻式結(jié)結(jié)晶器中，溶溶液所對應(yīng)的的沸騰溫度約約為-3℃，此時(shí)每蒸發(fā)發(fā)掉1kg水需要吸收的的蒸發(fā)潛熱可可使7.14kg的水結(jié)晶成冰冰。直接冷卻比間間接冷卻有兩兩大明顯的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。首先，，它省掉了冷冷卻面，不用用昂貴的刮板板式換熱器。。其次，如果果能將低壓力力二次蒸汽再再壓縮提高其其絕對壓力，，并利用分離離到的冰晶對對此壓縮后的的二次蒸汽進(jìn)進(jìn)行冷凝，還還可進(jìn)一步降降低能耗。直接冷卻式真真空結(jié)晶器的的特點(diǎn)設(shè)備費(fèi)和能耗耗相對較低。。由于減壓蒸發(fā)發(fā)時(shí)，芳香物物也損失了，，以致濃縮液液質(zhì)量較差。。對于多數(shù)果汁汁，如果能用用吸收器吸收收芳香物，就就能減少芳香香物的損失。。應(yīng)用舉例圖8.16為一種具有芳芳香物回收的的真空結(jié)晶裝裝置。料液進(jìn)入真空空結(jié)晶器后，，在267Pa絕對壓強(qiáng)下部部分蒸發(fā)，部部分水分成為為冰晶。從結(jié)晶器出來來的冰晶懸浮浮液經(jīng)分離器器分離后，冰冰晶排出，濃濃縮液從頂部部進(jìn)入吸收器器。而從真空結(jié)晶晶器出來的帶帶芳香物的蒸蒸汽先經(jīng)冷凝凝器除去水分分后，從底部部進(jìn)入吸收器器。在吸收器器內(nèi)，濃縮液液與芳香物的的惰性氣體逆逆流流動(dòng)，芳芳香物被濃縮縮液吸收，然然后惰性氣體體由吸收器頂頂部排出，而而吸收了芳香香物的濃縮液液從吸收器底底部排出。（二）內(nèi)冷式結(jié)晶器器這類結(jié)晶器有有兩種：產(chǎn)生幾乎完全全固化懸浮液液的結(jié)晶器產(chǎn)生可泵送漿漿料的結(jié)晶器器產(chǎn)生幾乎完全全固化懸浮液液的結(jié)晶器這種結(jié)晶器中中，沒有攪拌拌的液體與冷冷卻壁面相接接觸，直至水水分幾乎完全全固化，所以以在原理上它它屬于層狀凍凍結(jié)。凍結(jié)的的晶體成片狀狀或“雪”狀，然后用機(jī)機(jī)械方法除去去。在這種結(jié)結(jié)晶器中，即即使非常稀的的溶液也能一一步濃縮至40％濃度的濃縮縮液，甚至還還可能更高。。但是由于冰冰晶非常薄，，濃縮液與冰冰晶的分離比比較困難。產(chǎn)生可泵送漿漿料的結(jié)晶器器這種結(jié)晶器產(chǎn)產(chǎn)生可泵送懸懸浮液，在冷凍濃縮中中多數(shù)結(jié)晶器器屬于這種。典型的設(shè)備備中，晶體懸懸浮液在冷卻卻結(jié)晶器中僅僅停留幾分鐘鐘。由于停留留時(shí)間短，故故晶體非常小?。?lt;50μm）。刮板式換換熱器是典型型的產(chǎn)生可泵泵送冰晶懸浮浮液的結(jié)晶器器。（三）外冷式結(jié)晶器器外冷式結(jié)晶器器有三種主要要型式:型式一型式二型式三型式一先使料液過冷冷，過冷度高高達(dá)-6℃。過冷的無晶晶體料液在結(jié)結(jié)晶器中釋放放出“冷量”。為了減少冷冷卻器中的晶晶核形成和結(jié)結(jié)晶器中的意意外事件，避避免可能導(dǎo)致致流體流動(dòng)的的堵塞，與料料液相接觸的的冷卻器壁面面必須拋光或涂以憎憎水塑料。這種結(jié)晶器內(nèi)內(nèi)的局部過冷冷實(shí)際上可得得到抑制。對對30％的葡萄糖溶溶液，在結(jié)晶晶器中平均停停留時(shí)間僅0.5h時(shí)，即可獲得得大約0.2mm粒度的晶體。。從結(jié)晶器出來來的液體可由由泵再循環(huán)至至換熱器，而而晶體則借助助泵吸入管路路中的過濾器器而被截留于于結(jié)晶器中。。型式二特征是整個(gè)懸懸浮液液在結(jié)結(jié)晶器器與換換熱器器之間間不斷斷循環(huán)環(huán)。晶體體在換換熱器器內(nèi)的的停留留時(shí)間間比在在結(jié)晶晶器內(nèi)內(nèi)的停停留時(shí)時(shí)間短短，所所以晶體的的成長長主要要在結(jié)結(jié)晶器器內(nèi)。型式三三如圖8.17所示。。料液液先在外部部換熱熱器中中產(chǎn)生生亞臨臨界晶晶體。部分分無晶晶體液液體從從結(jié)晶晶器到到換熱熱器間間再循循環(huán)。。刮板式式換熱熱器的的熱通通量很很高，，這導(dǎo)導(dǎo)致強(qiáng)強(qiáng)烈的的晶核核形成成。在在換熱熱器中中晶體體的停停留時(shí)時(shí)間只只有幾幾秒鐘鐘，所所以產(chǎn)產(chǎn)生的的晶體體特別別小。。當(dāng)其連連續(xù)地地進(jìn)入入結(jié)晶晶器后后，在在此停停留時(shí)時(shí)間至至少0.5h。由于于在結(jié)結(jié)晶器器中停停留時(shí)時(shí)間相相對較較長，，其主主體過過冷度度很小小，約約-0.02℃。進(jìn)入入結(jié)晶晶器的的料液液中的的小晶晶體在在這樣樣的環(huán)環(huán)境下下呈亞亞臨界界結(jié)晶晶狀態(tài)態(tài)，與與含有有大晶晶體的的懸浮浮液混混合時(shí)時(shí)即被被溶化化。料液中中小晶晶體的的溶化化熱來來自于于大晶晶體的的生長長。提高換換熱器器晶核核形成成速率率可使使結(jié)晶晶器內(nèi)內(nèi)晶體體平均均直徑徑增大大。二、冰冰與濃濃縮液液的分分離設(shè)設(shè)備用于冷冷凍濃濃縮的的冰與與濃縮縮液的的分離離設(shè)備備有壓榨機(jī)機(jī)、過過濾式式離心心機(jī)、、洗滌滌塔，以及及這些些設(shè)備備組合合形式式等。。（一））壓榨機(jī)機(jī)（二））離心機(jī)機(jī)（三））洗滌塔塔（四））壓榨機(jī)機(jī)與洗洗滌塔塔的組組合（一））壓榨機(jī)機(jī)常用液液壓活活塞式式壓榨榨機(jī)和和螺旋旋式壓壓榨機(jī)機(jī)。采用壓壓榨機(jī)機(jī)分離離，可可溶性性固體體的損損失量量取決決于已已壓縮縮冰餅餅中夾夾帶的的濃液液量。。冰餅餅中的的夾帶帶量與與壓榨榨機(jī)采采用的的壓力力有關(guān)關(guān)，例例如在在1MPa壓力下下，每每千克克冰中中大致致殘留留0.65kg液體,而在10MPa壓力下下并且且壓縮縮時(shí)間間較長長時(shí)，，則每每千克克冰中中殘留留量可可減少少至0.1kg。由于壓壓榨法法導(dǎo)致致較多多的可可溶性性固體體損失失，所所以這這種分分離方方法只只用于于作前前期分分離，，為冰冰與溶溶液的的最后后完全全分離離提供供冰含含量較較高的的漿料料。（二））離心機(jī)機(jī)冷凍濃濃縮中中使用用的離離心機(jī)機(jī)是過濾式式離心心機(jī)。分離時(shí)時(shí)的溶溶質(zhì)損損失取取決于于晶體體大小小和液液體黏黏度。。離心機(jī)機(jī)分離離的缺缺點(diǎn)是是當(dāng)液液體從從濾餅餅中流流出時(shí)時(shí)，芳芳香物物質(zhì)將將受到到損失失，這這是液液體與與大量量空氣氣密切切接觸觸所致致。（三））洗滌塔塔洗滌塔塔有較好的的冰與與濃縮縮液的的分離離效果果，濃縮縮液不不會(huì)被被稀釋釋，且且洗滌滌塔完完全密密封，，無頂頂部空空間，，從而而避免了了芳香香物的的損失失。從洗洗滌塔塔出來來的濃濃縮液液用純純水復(fù)復(fù)原時(shí)時(shí)，在在分析析上和和外觀觀、味味感、、芳香香物質(zhì)質(zhì)等方方面與與未濃濃縮過過的原原液幾幾乎沒沒有什什么區(qū)區(qū)別。。洗滌分離離原理洗滌塔形形式洗滌分離離原理基本原理理：利用冰晶晶融化水水排代晶晶體間夾夾帶的濃濃縮液。連續(xù)式洗洗滌塔的的工作原原理如圖圖8.18，從結(jié)晶晶器來的的晶體漿漿料從塔塔底進(jìn)入入，因冰冰晶密度度比濃縮縮液小，，故冰晶晶逐漸上上浮到塔塔頂，而而濃縮液液則從塔塔底經(jīng)過過濾器排排出。塔頂設(shè)有有融冰器器（加熱熱器），，使部分分冰晶融融化成水水。融化化的水大大部分排排到洗滌滌塔外，，小部分分向下返返回，與與上浮冰冰晶逆流流接觸，，洗去冰冰晶表面面的濃縮縮液。沿塔高方方向冰晶晶夾帶的的溶質(zhì)濃濃度逐漸漸降低，，冰晶隨隨浮隨洗洗，夾帶帶的溶質(zhì)質(zhì)越來越越少。當(dāng)當(dāng)向下流流動(dòng)的洗洗滌水量量占融化化水量的的比率提提高時(shí)，，其洗滌滌效果明明顯提高高。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)式洗洗滌塔的的工作原原理洗滌塔形形式按塔中冰冰晶沿塔塔移動(dòng)的的推動(dòng)力力不同，，洗滌塔塔可分以以下三種種：浮床式螺旋式活塞式浮床式這種洗滌滌塔中，，冰晶與與液體作作逆向運(yùn)運(yùn)動(dòng)，其其推動(dòng)力力是晶體體和液體體兩相的的密度差差。螺旋式這種洗滌滌塔是以以螺旋推推送為兩兩相相對對運(yùn)動(dòng)的的推動(dòng)力力，如圖圖8.19所示，晶晶體懸浮浮液進(jìn)入入兩同心心圓筒的的環(huán)狀空空間，在在此空間間內(nèi)螺旋旋在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。螺旋旋具有棱棱鏡狀斷斷面，除除迫使冰冰晶沿塔塔體移動(dòng)動(dòng)外，還還有攪動(dòng)動(dòng)晶體的的作用。。活塞式以活塞的的往復(fù)移移動(dòng)為冰冰床移動(dòng)動(dòng)的推動(dòng)動(dòng)力圖8.20所示洗滌滌塔由洗洗滌塔筒筒體、塔塔下部活塞、頂部刮刮板裝置置等組成成。洗滌前沿沿位置由由光電裝裝置通過過啟閉閥閥C來控制。。洗滌水溫溫度通過過進(jìn)汽閥閥D調(diào)節(jié)。塔內(nèi)已洗洗滌冰晶晶層與未未稀釋濃濃縮液層層相距僅僅幾厘米米。塔內(nèi)出來來的融化化水中可可溶性固固體濃度度可低至至10mg/kg。生產(chǎn)能力力取決于于冰晶大大小和濃濃縮液黏黏度，其其范圍若若以每小小時(shí)每平平方米洗洗滌塔截截面的去去冰量計(jì)計(jì)，其范范圍在3000~10000kg之間?；钊嗫椎幕罨钊B著著一個(gè)中中央進(jìn)料料管，并并可在下下部液壓壓缸驅(qū)動(dòng)動(dòng)下作往往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。假如如圖示S1位置與刮刮板之間間充滿緊緊密的冰冰床，當(dāng)當(dāng)關(guān)閉B、C，開啟A閥時(shí)，在在結(jié)晶器器漿料過過壓與液液壓缸的的作用下下，活塞塞向下運(yùn)運(yùn)動(dòng)，活活塞上方方空間將將充以晶晶體漿料料。當(dāng)活活塞抵達(dá)達(dá)位置S3時(shí)，關(guān)閉閉A，開啟B，活塞在在液壓缸缸作用下下向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)，此此時(shí)濃縮縮液穿過過活塞上上的多孔孔網(wǎng)被濾濾走，并并經(jīng)閥B從洗滌塔塔排出，，而冰晶晶留在活活塞上方方。當(dāng)活活塞抵達(dá)達(dá)S2位置時(shí)，，活塞上上方建立立起一個(gè)個(gè)冰床，，冰床在在頂部擠擠壓刮板板，刮下下的冰屑屑與其融融化水一一起在換換熱器內(nèi)內(nèi)循環(huán)，，少部分分融化水水往下流流動(dòng)用于于洗滌夾夾帶在冰冰晶中的的濃縮液液，大部部分融化化水經(jīng)閥閥C排走。（四）壓榨機(jī)與與洗滌塔塔的組合合可實(shí)現(xiàn)最最經(jīng)濟(jì)的的分離過過程。圖8.21為一個(gè)典典型實(shí)例例。過程：從從結(jié)晶器器出來的的冰晶懸懸浮液在在壓榨機(jī)機(jī)中分離離，仍然含有有濃縮液液約40％的冰餅餅在混合器器中與進(jìn)進(jìn)料稀液液混合，，成為含含冰晶的的中濃縮縮液。此此含冰晶晶的中濃濃縮液在在洗滌塔塔內(nèi)被完完全洗滌滌。純水水與中濃濃縮液分分別從塔塔頂塔低低側(cè)排出出，而進(jìn)進(jìn)入結(jié)晶晶器的中中濃縮液液與壓榨榨機(jī)來的的濃縮液液相混合合。組合流程程的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)組合流程程的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)只需采用用簡單的的洗滌塔塔，而不不必使用用價(jià)格昂昂貴得多多的復(fù)雜雜洗滌塔塔。洗滌塔處處理的是是經(jīng)進(jìn)料料稀液混混合過的的中等濃濃度料液液，而不是是直接從從壓榨機(jī)機(jī)來的濃濃縮液，，濃度的的降低使使黏度劇劇烈下降降，從而而使洗滌滌塔生產(chǎn)產(chǎn)能力大大增。即使離開開結(jié)晶器器的晶體體懸浮液液黏度很很高，或或者晶體體平均直直徑很小小，這種種組合方方法仍能能使冰晶晶與濃縮縮達(dá)到完完全分離離。三、冷凍濃縮縮設(shè)備的的裝置系系統(tǒng)將冷凍結(jié)結(jié)晶裝置置與冰晶晶懸浮液液分離裝裝置有機(jī)機(jī)地結(jié)合合在一起起，便可可構(gòu)成冷冷凍濃縮縮裝置系系統(tǒng)。冷冷凍濃縮縮裝置系系統(tǒng)可以以分為單級(jí)系統(tǒng)統(tǒng)和多級(jí)系統(tǒng)統(tǒng)。單級(jí)系統(tǒng)統(tǒng)單級(jí)冷凍凍濃縮系系統(tǒng)一次次性使料料液中的的部分水水分結(jié)成成冰晶，，然后對對冰晶懸懸浮液分分離，得得到冷凍凍濃縮液液。系統(tǒng)流程程舉例（（圖8.22）：原料罐罐中稀溶溶液通過過循環(huán)泵泵首先輸輸入到刮刮板式熱熱交換器器，在冷冷媒作用用下冷卻卻，生成成細(xì)微的的冰晶，，然后進(jìn)進(jìn)入再結(jié)結(jié)晶罐（（成熟罐罐）。結(jié)結(jié)晶罐保保持一個(gè)個(gè)較小的的過冷卻卻度，溶溶液的主主體溫度度將介于于該冰晶晶體系的的大、小小晶體平平衡溫度度之間，，高于小小晶體的的平衡溫溫度而低低于大晶晶體的平平衡溫度度。小冰冰晶開始始融化，，大冰晶晶成長。。結(jié)晶罐罐下部有有一個(gè)過過濾網(wǎng)，，通過濾濾網(wǎng)從罐罐底出來來的濃縮縮液，一一部分作作為濃縮縮產(chǎn)物排排出系統(tǒng)統(tǒng)，另一一部分與與進(jìn)料液液一道再再循環(huán)冷冷卻進(jìn)行行結(jié)晶。。未通過過濾網(wǎng)的的大冰晶晶料漿從從罐底出出來后進(jìn)進(jìn)入活塞塞式洗滌滌塔。洗洗滌塔出出來的濃濃縮液再再循環(huán)冷冷卻結(jié)晶晶，融化化的冰水水由系統(tǒng)統(tǒng)排出。。單級(jí)冷凍凍濃縮裝裝置可將將8~14oBx原果汁濃濃縮至40~60oBx濃縮汁。。冷凍濃縮縮裝置系系統(tǒng)示意意Highspeedfreezer是起晶器器,而slowspeedfreezer是最后階階段才使使用的冰冰晶成長長器,plugflowripener是正常運(yùn)運(yùn)行時(shí)使使用的冰冰晶成長長與分離離器.多級(jí)系統(tǒng)統(tǒng)多級(jí)冷凍凍濃縮系系統(tǒng)將前前一級(jí)的的濃縮液液作為原原料液進(jìn)進(jìn)一步地地通過更更低的溫溫度使部部分水結(jié)結(jié)成冰晶晶，再進(jìn)進(jìn)行分離離?？刂屏弦阂涸诮Y(jié)晶晶器中的的循環(huán)速速度，可可以使料料液獲得得不同的的過冷度度，從而而可以利利用同一一狀態(tài)制制冷劑實(shí)實(shí)現(xiàn)多級(jí)級(jí)冷凍濃濃縮所要要求的凍凍結(jié)溫度度差異。。應(yīng)用舉例例：三級(jí)逆流流冷凍濃濃縮系統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)如圖圖8.23所示。系統(tǒng)構(gòu)成成特點(diǎn)工作過程程：原料料液進(jìn)入入進(jìn)料罐罐后與從從洗滌塔塔排代出出來的稀稀溶液混混合后由由泵抽出出，與第第3級(jí)結(jié)晶罐罐中抽出出的一部部分溶液液混合后后，通過過3級(jí)旋轉(zhuǎn)刮刮板凍結(jié)結(jié)器冷卻卻成過冷冷液，進(jìn)進(jìn)入第3級(jí)成熟罐罐。在此此形成大大的冰晶晶懸浮液液。此懸懸浮液分分離后，，浮在上上面的冰冰晶漿由由泵抽至至洗滌塔塔洗滌融融化成水