Установка для концентрирования растворов Советский патент 1987 года по МПК F25C1/14 

Изобретение относится к обработке растворов и может быть использовано для концентрирования нитьевой воды, а также пищевых жидкостей, например вина, соков, молока и т. д. путем вымораживания.

Целью изобретения является повышение степени концентрирования и уменьшение потерь сухих веществ.

На чертеже представлена схема установки для концентрирования растворов.

Установка для концентрирования растворов содержит цилиндрический корпус 1, кон- центрично установле}1иые в нем испаритель 2, сепаратор 3 со шнеком 4 и скрепером 5, размещенным в полости 6 для приема срезанного льда из сепаратора 3. В корпусе 1 хстановлены ножи 7 и 8 для скалывания льда соответственно с наружной и внутренней сторон испарителя 2. Под испарителем 2 размещен перфорированный поддон 9 выполненный в виде усеченного конуса, обращенного .меньшим основанием вниз. Установка содержит коллекторы 10 и 11 для подачи рециркуляционного раствора на испаритель 2 и коллектор 12 подачи исходного раствора, установленный на средней части сепаратора 3, в корпусе которого выполнена перфорация для ввода раствора в полость сепаратора. Концентричпо вокруг верхней зоны сепаратора 3 установлены плавитель 13, теплообменник 14 для охлаждения исходного раствора и теплообменник 15. Установка снабжена промывочной колонной 16, нижняя часть которой сообщена трубопроводом 17 с полостью 6 для приема срезанно1 о льда из сепаратора 3. Верхняя часть колонны 16 связана трубо- проводо.м 18 для отвода льдоводяной суспензии с верхней частью плавителя 13 и трубопроводом 19 для подвода пресной воды --- с нижней частью плавителя 13, а средняя часть колонны 16 трубопроводом 20 для вывода раствора промежуточной копцен- трации сообщена с полостью 6 для приема срезанного льда. Коллектор 12 через тру бопровод 2 и теплооб.менник 14 связан с линией ПО ;. -iH исходного раствора. В стенках нромыво : Г колонны 16 установлена перфорированная реп1етка 22. В вepxt eй части колонны 16 установлен скрепер 23. Для циркуляции раствора в схему установки включены побудители потока: 24 -- для подачи исходного раствора, 25 - перекачки льдоводяной суспензии, 26 - удаления опресненной 1ЮДЫ из колонны 16 и 27 - удаления ки пим1трата из корпуса 1. В полости 6 над пливителем 13 установлена пе- рего|к)дка 28.

При работе установки на вне1пней и внут- поверхностях испарителя 2 разбрыз- I пвается и замо)аживается (за счет кипе- в щелевом пространстве испарителя хо.лодильного агента) опресняемый раствор, подаваемый через коллекторы 10 и 11. Пожи 7 и 8 скалывают лед с испарителя 2. Лед опус0

5

0

5

0

5

0

5

0

кается на поддон 9. Нижний виток щне- ка 4 обеспечивает захват льда с поддона 9 и подъем его в сепаратор 3. Лед содержит в своей массе концентрат сока с содержанием сухих веществ 40-50%. Исходный раствор с содержание.м 15-17% сухих веществ подается насосом (24) по трубопроводу 21, через коллектор 12 и перфорацию в стенках корпуса сепаратора 3 стекает в нижнюю половину сепаратора 3 для предварительного уменьшения содержания сухих веществ в концентраторе, заносимом льдом в сепаратор 3. Исходным раствором лед промывается с понижением концентрации от 40-50 (при поступлении в сепаратор 3) до 30-40%. Далее по высоте сепаратора 3 концентрация сухих веществ во льду понижается до 1-3%, и лед сбрасывается в полость 6 на перегородку 28, где он смешивается с -3%-ным раствором и в виде суспензии подается побудителем 25 потока в нижнюю часть промывочной колонны 16. Через перфорированную. penjeTKy 22 сливается раствор 1-3- ной промежуточной концентрации, по трубопроводу 20 возвращается в полость 6, а лед продвигается вверх по высоте промывочной колонны 16, промывается опресненной вОха.ой, подаваемой по трубопроводу 19 в верхнюю часть колонны, срезается скрепером 23 и сбрасывается в карман 29, где он смешивается с опресненной водой (0,1% примесей), а затем побудителе.м 26 потока по трубопроводу 18 подается в верхнюю часть межтрубного пространства плавителя 13, плавится и выводится из установки через поточный теплообменник 14. Концентрат скапливается на днище корпуса I и выводится с нижней его части побудителем 27 потока через трехпоточный теплооб.мен- ник 15.

Использование предлагае.мой установки позволяет путем осуществления предварительной промывки льда исходным раствором при подаче его непосредственно в нижнюю зону сепаратора 3 и применения промывочной ко. юнны 16 повысить степень концентрирования до 40-50% и уменьшить потерю сухих веплеств, снизив содержание примесей в опресненной воде до 0,1%. Использование дополнительной промывки исходным раствором позволяет уменьшить нагрузку пшекового сепаратора 3 по примесям н уменьнаить высоту зоны промывки.

Формула изобретения

Установка для концентрирования растворов, содержандая цилиндрический корпус, концентрично установленные в нем испаритель, п нековый сепаратор со скрепером, размещенным в полости для приема срезанного льда из сепаратора, ко.ллектор для по- ,дачи рециркуляционного раствора на испаритель и коллектор подачи исходного раствора, размещенный под испарителем перфорированный поддон, установленные концен- трично вокруг верхней зоны сепаратора пла- витель льда, теплообменник для охлаждения исходного раствора и побудитель потока раствора, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени концентрирования и уменьшения потерь сухих веществ, установка снабжена промывочной колонной, нижняя часть которой сообщена с полостью для приема срезанного льда из сепаратора, верх

няя часть колонны связана трубопроводом для отвода льдоводяной суспензии с верхней частью плавителя и трубопроводом для подвода пресной воды - с нижней частью плавителя, а средняя часть колонны трубопроводом для вывода раствора промежуточной концентрации - с полостью для приема срезанного льда, при этом коллектор подачи исходного раствора установлен на средней части сепаратора и сообщен с его внутренней полостью.

Изобретение относится к области обработки paci iu)(ic)B, может быть нсиользова- но д,1я коннеигрирования нии1евы. жидкостей вымориживинием i; направлено на но- вьннение стенени концентрирования и умень- Н1ение потерь су.хих веиич тв. На вне1ннюю и внутреннюю новерхности цилиндрического иснарите.тя 2 разбр1 1згнвается обрабатывае- .мый раствор. Образук)Н1,ийся ,тед скалывается ножами 7. 8 и но.тается в нижнюю часть iHHCKOBoro сепаратора (ШС) 3. Концентрат выводится H.i нижней части кориу Hjl i . 1 ,-.:гй;г : раствор с содержанием 15-17% подается в среднюю с а 1. Исходный сухих веществ 15-i/ /о и стекает в нижнюю часть ШС 3. Концентрация сухих веществ во льду уменьшается до 30-40%. Далее но высоте LiJC 3 концентрация сухих веществ во льду нонижает- ся до 1-3%, и .мед сбрасывается в ио- лость (11) 6, где он смеиншается с раствором 1 -3%-m)ii иромежуточиой концентрации, подаваемым из сродней зоны нромы- BOMHoii Ko.ioHHiii (ПК) 16. ИЗ И 6 суспензия подается в нижнюю часть ПК 16. Через нерфорированную рен1етку 22 в средней части НК раствор нромежуточной кон- ucHTjiaiuiH цодается в трубонровод 20 и да- .lee в И 6, а лед нродвщ-ается вверх, нром1 1вается опресненной Bo;u)ii. подаваемой в верхнюю часть ИК 16 но трубопроводу 19 из н.1авите,тя 13, срезается скрепером 2Л, смеи1ивается с онресиенной водой и нодает- ся в верхнюю часть нлавитс.ш 13, ii/ia- витси и ВЫВО.1ИТСЯ из установки через теплообменник 14. С/генень концентрации в установке повьинается до 40 50%, а содержание npHMCcei i н oHpecHciuioit воде умень- И1ается до 0,1 %. 1 ил. о (Л оо оо о N ho