套筒式冷冻浓缩装置研制

套筒式冷冻浓缩装置研制

    （1）装置简介

    套筒式冷冻浓缩装置属界面渐进冷冻浓缩装置，所研制的装置为科研/实验型，对料液适应性好（可用于不同冰点、黏度料液，或易起泡、有刺激性气味料液等），装置运行所需料液量可低到0.1L，装置对冷冻液温度、料液温度、料液流速等参数调节范围宽，可用于科学研究、实验教学、产业化小试，可针对典型料液确定最佳冷冻浓缩工艺参数和装置关键结构参数，为料液产业化生产提供依据。

    （2）装置实物

    装置主要由四部分构成：制冷单元、冷热输送单元、冷冻浓缩单元、参数调控单元。

    制冷单元和冷热输送单元如下图：

       冷冻浓缩单元如下图：

       参数调控单元如下图：

    （3）装置运行

    装置采用盐水溶液、蔗糖水溶液、果汁等料液进行了实验测试，可获得不同结冰速度、不同冰层厚度、不同料液浓度时的界面渐进冷冻浓缩运行数据。

    运行经验表明，装置的冷冻液温度与料液冰点温差宜5℃以上，料液温度与料液冰点温差宜在5℃以内，料液流速宜在0.5m/s以上，此时装置具有较好的运行效果，且融冰液中的溶质夹带率（融冰液中溶质浓度与料液中溶质浓度之比）可低于10%。

       （4）辅助单元

    装置的辅助单元主要有四个：基于PLC装置自动测控单元、冰层成长及微结构测量分析单元、料液及冰层融化液成分分析单元、装置结构及工艺参数分析优化软件。

    基于上述界面渐近冷冻浓缩研发平台，可进行冷冻浓缩相关的科学研究、具体料液的冷冻浓缩工艺开发、新型冷冻浓缩装置开发、冷冻浓缩的人才培养等工作。

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