CN118615744A - 一种冷冻浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于冷冻浓缩技术领域，具体涉及一种冷冻浓缩装置，包括冷冻溶解组件；冷冻溶解组件是一个槽容器组：由相互平行的冷却面板和加热面板间隔而成的槽格组、上盖板、下盖板、共有的侧面板组成槽容器组；其中，在每个槽格中，相互平行的面板有两个：一个是冷媒从内部通过的冷却面板，另一个是热源在其内部的加热面板；当稀溶液在冷冻溶解组件中，被冷冻成固体或者固液混合体后，受热溶解时分段接收溶液，获得不同浓度的溶液；符合目标浓度的溶液留存备用；不符合目标浓度的溶液，通过所述冷冻浓缩装置继续冷冻和溶解，提高溶液浓度。本发明提高了冷冻浓缩和分离提纯的效率，设备和操作简单，便于在食品、化妆品、生物医药、环保处理等领域的应用。

Description

一种冷冻浓缩装置

技术领域

本发明属于冷冻浓缩技术领域，具体为一种冷冻浓缩装置。

背景技术

现有技术中的冷冻浓缩方法是：利用稀溶液与冰在冰点以下时的固液相关系来实现的一种浓缩技术。主要有两种方式：悬浮结晶冷冻浓缩法和渐进冷冻浓缩法。悬浮结晶冷冻浓缩法的原理是：在对稀溶液进行冷冻时，不断排除在液体中悬浮的自由小冰晶，使液体浓度增加的方法。渐进冷冻浓缩法的原理是：在对稀溶液进行冷冻时，随着冰层在冷却面的生成和成长，固、液界面附近的溶质被排除到液相侧，导致液相中溶质质量浓度逐渐升高的浓缩方法。现有的冷冻浓缩方法的设备结构复杂、设备成本和生产成本高、且效率不高。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种冷冻浓缩装置。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种冷冻浓缩装置，包括：冷冻溶解组件；

冷冻溶解组件是一个槽容器组：由相互平行的冷却面板和加热面板间隔而成的槽格组、上盖板、下盖板、共有的侧面板组成槽容器组；其中，在每个槽格中，相互平行的面板有两个：一个是冷媒从内部通过的冷却面板，另一个是热源在其内部的加热面板；当稀溶液在冷冻溶解组件中，被冷冻成固体或者固液混合体后，受热溶解时分段接收溶液，获得不同浓度的溶液；符合目标浓度的溶液留存备用；不符合目标浓度的溶液，通过所述冷冻浓缩装置继续冷冻和溶解，提高溶液浓度。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：槽容器组的每一个加热面板都位于两个冷却面板的中间。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：槽容器组的每一个加热面板、冷却面板的下端都留有连通相邻槽格的缺口，当槽容器组的下盖板与其下端密封组合时，槽容器组的各个槽格是一个连通（容）器。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：槽容器组的下盖板通过螺旋杆、电机、控制系统实现上下移动，实现与槽容器组的下端密封组合或者分开。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：在槽容器组的槽格下端设置有托冰架，托冰架通过托冰架锁扣与槽容器组的槽格下端锁固在一起，托冰架锁扣的开关设置在保温层的外面，托冰架锁扣的开关外侧设置有保护盖。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：冷冻浓缩装置需要的冷媒由制冷设备提供，制冷设备提供的冷媒是通过与冷冻溶解组件相连的冷媒管道进入冷冻溶解组件并通过槽容器组的各个冷却面板。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：加热面板的热源为加热元件（如电热元件等），或采用热源媒介（如流体等）作为热源。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：把稀溶液注入冷冻溶解组件的槽容器组时，先打开上盖板，把稀溶液由稀溶液罐通过液体泵注入槽容器组，再盖紧上盖板；或者在冷冻浓缩组件的上盖板预先设置稀溶液入口，稀溶液通过稀溶液入口由稀溶液罐通过液体泵泵入槽容器组。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：在槽容器组中的冷却面板和加热面板之间，设置有垂直连接冷却面板和加热面板的支撑面板。

作为本发明所述的一种冷冻浓缩装置的优选方案，其中：冷冻溶解组件固定在支架上，支架上还设置有控制系统。

为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种上述的冷冻浓缩装置可以应用在食品、化妆品、生物医药、环保处理等领域的应用。

一种上述的冷冻浓缩装置可以应用在牛奶、酒类、果汁、咖啡、茶、饮料、豆奶、化学药液、中草药液、植物提取物、海水提纯、废水处理等领域。

一种上述的冷冻浓缩装置可以应用在热敏性原料的冷冻浓缩和分离提纯领域。

一种上述的冷冻浓缩装置可以应用在牛奶、酒类、果汁、咖啡、茶、饮料、豆浆、豆奶、化学药液、中草药液、植物提取物、海水提纯、废水处理等的冷冻浓缩和分离提纯领域。

本发明的有益效果如下：

本发明提出一种冷冻浓缩装置，包括冷冻溶解组件；冷冻溶解组件是一个槽容器组：由相互平行的冷却面板和加热面板间隔而成的槽格组、上盖板、下盖板、共有的侧面板组成槽容器组；其中，在每个槽格中，相互平行的面板有两个：一个是冷媒从内部通过的冷却面板，另一个是热源在其内部的加热面板；当稀溶液在冷冻溶解组件中，被冷冻成固体或者固液混合体后，受热溶解时分段接收溶液，获得不同浓度的溶液；符合目标浓度的溶液留存备用；不符合目标浓度的溶液，通过所述冷冻浓缩装置继续冷冻和溶解，提高溶液浓度。本发明提高了冷冻浓缩和分离提纯的效率，设备和操作简单，便于在食品、化妆品、生物医药、环保处理等领域的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明冷冻浓缩装置的切面示意图。

图2为冷冻溶解组件的结构示意图。

图3为包括支撑面板的冷冻溶解组件的结构示意图。

图中，1,3,5,7,9-冷却面板，2,4,6,8-加热面板，10-保温层，12-托冰架，13-溶液出口，14-冷媒进管，15-冷媒出管，16-支架，17-托冰架锁扣，18-保护盖，20-固体或固液混合体，21-控制系统，22-电机，23-螺旋杆，24-溶液收集槽边沿，25-支撑面板，A-上盖板，C-下盖板。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种冷冻浓缩装置，打破了传统的冷冻浓缩思维，提高了冷冻浓缩和分离提纯的效率，设备和操作简单，便于在食品、化妆品、生物医药、环保处理等领域的应用。

如图1-3所示，本发明具体实施方式提供一种冷冻浓缩装置，包括：冷冻溶解组件；

冷冻溶解组件是一个槽容器组：由相互平行的冷却面板1,3,5,7,9和加热面板2,4,6,8间隔而成的槽格组、上盖板A、下盖板C、共有的侧面板组成槽容器组；其中，在每个槽格中，相互平行的面板有两个：一个是冷媒从内部通过的冷却面板1,3,5,7,9，另一个是热源在其内部的加热面板2,4,6,8；当稀溶液在冷冻溶解组件中，被冷冻成固体或者固液混合体20后，受热溶解时通过设置于下盖板C上的溶液收集槽和溶液出口13分段接收溶液，获得不同浓度的溶液；符合目标浓度的溶液留存备用；不符合目标浓度的溶液，通过所述冷冻浓缩装置继续冷冻浓缩，提高溶液浓度。

在本发明的一种实施方式中，槽容器组的每一个加热面板都位于两个冷却面板的中间，例如，加热面板2位于冷却面板1,3中间。

在本发明的一种实施方式中，槽容器组的每一个加热面板、冷却面板的下端都留有连通相邻槽格的缺口，当槽容器组的下盖板C与其下端密封组合时，槽容器组的各个槽格是一个连通（容）器。

在本发明的一种实施方式中，槽容器组的下盖板通过螺旋杆23、电机22、控制系统21实现上下移动，实现与槽容器组的下端密封组合或者分开。

在本发明的一种实施方式中，在槽容器组的槽格下端设置有托冰架12，托冰架12通过托冰架锁扣17与槽容器组的槽格下端锁固在一起，托冰架锁扣17的开关设置在保温层10（保温层10设置在侧面板外侧、或者采用保温层10作为侧面板）的外面，托冰架锁扣17的开关外侧设置有保护盖18。

在本发明的一种实施方式中，冷冻浓缩装置需要的冷媒由制冷设备提供，制冷设备提供的冷媒是通过与冷冻溶解组件相连的冷媒管道（包括冷媒进管14和冷媒出管15）进入冷冻溶解组件并通过槽容器组的各个冷却面板。

在本发明的一种实施方式中，各个加热面板的热源可以为加热元件（如电热元件等），或采用热源媒介（如流体等）作为热源。

在本发明的一种实施方式中，把稀溶液注入冷冻溶解组件的槽容器组时，先打开上盖板A，把稀溶液由稀溶液罐通过液体泵注入槽容器组，再盖紧上盖板A；或者在冷冻浓缩组件的上盖板A预先设置稀溶液入口，稀溶液通过稀溶液入口由稀溶液罐通过液体泵泵入槽容器组。

在本发明的一种实施方式中，在槽容器组中的冷却面板和加热面板之间，设置有垂直连接冷却面板和加热面板的支撑面板25（如图3所示）。

在本发明的一种实施方式中，冷冻溶解组件固定在支架16上，控制系统21设置在支架16上。

在使用本发明装置进行冷冻浓缩操作时，先通过通过螺旋杆23、电机22、控制系统21把下盖板C与槽容器组下端密封结合，再把稀溶液注入槽容器组中，盖紧上盖板A，启动制冷设备，冷媒由冷媒管道冷冻溶解组件并通过槽容器组的各个冷却面板。根据需要，把稀溶液冷冻成固体或者固液混合体，关闭制冷设备，然后，启动控制系统21中的加热开关（加热元件提供热源或采用流涕等热源媒介提供热源）后，再启动电机22的控制开关，让下盖板C向下移动一小段距离：使下盖板C上的溶液收集槽边沿24不要与保护盖18分离，从而使下盖板C、溶液收集槽的边沿24、保护盖18、槽格组下端之间形成一个狭小密封空间。溶液通过托冰架12落入溶液收集槽，并由溶液出口13流出，分段接收溶液，获得不同浓度的溶液。符合目标浓度的溶液移送下一环节保存（或者直接利用）；不符合目标浓度的溶液，可以通过所述冷冻浓缩装置进行再次冷冻和溶解，使溶液浓度继续提高。

以上所述，仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷冻浓缩装置，其特征在于，包括：冷冻溶解组件；

冷冻溶解组件是一个槽容器组：由相互平行的冷却面板和加热面板间隔而成的槽格组、上盖板、下盖板、共有的侧面板组成槽容器组；其中，在每个槽格中，相互平行的面板有两个：一个是冷媒从内部通过的冷却面板，另一个是热源在其内部的加热面板；当稀溶液在冷冻溶解组件中，被冷冻成固体或者固液混合体后，受热溶解时分段接收溶液，获得不同浓度的溶液；符合目标浓度的溶液留存备用；不符合目标浓度的溶液，通过所述冷冻浓缩装置继续冷冻和溶解，提高溶液浓度。

2.根据权利要求1所述的冷冻浓缩装置，其特征在于，槽容器组的每一个加热面板都位于两个冷却面板的中间。

3.根据权利要求1所述的冷冻浓缩装置，其特征在于，槽容器组的每一个加热面板、冷却面板的下端都留有连通相邻槽格的缺口，当槽容器组的下盖板与其下端密封组合时，槽容器组的各个槽格是一个连通器。

4.根据权利要求1所述的冷冻浓缩装置，其特征在于，槽容器组的下盖板通过螺旋杆、电机、控制系统实现上下移动，实现与槽容器组的下端密封组合或者分开。

5.根据权利要求1所述的冷冻浓缩装置，其特征在于，在槽容器组的槽格下端设置有托冰架，托冰架通过托冰架锁扣与槽容器组的槽格下端锁固在一起，托冰架锁扣的开关设置在保温层的外面，托冰架锁扣的开关外侧设置有保护盖。

6.根据权利要求1所述的冷冻浓缩装置，其特征在于，冷冻浓缩装置需要的冷媒由制冷设备提供，制冷设备提供的冷媒是通过与冷冻溶解组件相连的冷媒管道进入冷冻溶解组件并通过槽容器组的各个冷却面板；加热面板的热源为加热元件，或采用热源媒介作为热源。

7.根据权利要求1所述的冷冻浓缩装置，其特征在于，把稀溶液注入冷冻溶解组件的槽容器组时，先打开上盖板，把稀溶液由稀溶液罐通过液体泵注入槽容器组，再盖紧上盖板；或者在冷冻浓缩组件的上盖板预先设置稀溶液入口，稀溶液通过稀溶液入口由稀溶液罐通过液体泵泵入槽容器组。

8.根据权利要求1所述的冷冻浓缩装置，其特征在于，在槽容器组中的冷却面板和加热面板之间，设置有垂直连接冷却面板和加热面板的支撑面板。

9.一种权利要求1-8任一项所述的冷冻浓缩装置在食品、化妆品、生物医药、环保处理领域的应用。

10.一种权利要求1-8任一项所述的冷冻浓缩装置在牛奶、酒类、果汁、咖啡、茶、饮料、豆奶、化学药液、中草药液、植物提取物、海水提纯、废水处理领域的应用。