[发明专利]一体化悬浮冷冻浓缩装置及方法

说明书

本发明公开了一种一体化悬浮冷冻浓缩装置及方法，其中装置包括用于承接原料的承接单元、用于对承接单元进行降温的冷冻单元及控制单元，所述承接单元包括承接腔，所述承接腔包括位于上部的生长区部、位于所述生长区部下方的成核区部，所述冷冻单元包括位于所述成核区部的底部的换热板，用于对所述换热板进行降温的循环制冷机组，所述承接腔的底壁上设置有刮板组件，所述刮板组件包括穿设所述承接腔的底壁并形配合所述换热板上侧壁的刮板，所述刮板相对所述换热板转动以去除生长在所述换热板上的晶核。本发明至少具有以下优点：集成化程度高，且结构紧凑优化。

技术领域

本发明涉及冷冻浓缩技术，尤其涉及一种一体化悬浮冷冻浓缩装置及方法。

背景技术

冷冻浓缩作为一种有效的去除溶液中溶剂的方法，被广泛应用在热敏性溶液的浓缩处理中。冷冻浓缩主要有渐进式和悬浮式两种。渐进式冷冻浓缩装置简单，操作简单，但是随着浓缩过程的进行换热效率低。悬浮式冷冻浓缩效率高，但是装置复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种一体化悬浮冷冻浓缩装置及方法，其集成化程度高，且结构紧凑优化。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一体化悬浮冷冻浓缩装置，包括用于承接原料的承接单元、用于对承接单元进行降温的冷冻单元及控制单元，所述承接单元包括承接腔，所述承接腔包括位于上部的生长区部、位于所述生长区部下方的成核区部，所述冷冻单元包括位于所述成核区部的底部的换热板，用于对所述换热板进行降温的循环制冷机组，所述承接腔的底壁上设置有刮板组件，所述刮板组件包括穿设所述承接腔的底壁并形配合所述换热板上侧壁的刮板，所述刮板相对所述换热板转动以去除生长在所述换热板上的晶核。

进一步地，所述换热板的下侧壁与所述承接腔的侧壁密封连接形成冷却腔，所述冷冻单元包括所述冷却腔，所述循环制冷机组通过管道连通所述冷却腔并形成循环回路。

进一步地，所述承接腔的外侧套接有与所述承接腔形配合的安装腔，所述安装腔对应所述生长区部的腔体形成真空腔。

进一步地，所述安装腔上部设置有分别密封所述安装腔和承接腔的盖板，所述盖板上设置有伸入所述承接腔内部且用于带动所述晶核上浮的搅拌桨。

进一步地，所述安装腔的底壁密封所述承接腔的底部，所述安装腔的底壁上开设有排液口，且所述排液口处设置有用于滤除所述晶核的滤网。

进一步地，所述盖板上开设有连通所述承接腔的气孔，所述气孔连通有对所述承接腔施压的压缩组件。

进一步地，所述刮板组件包括沿竖直方向延伸至所述承接腔内且穿设所述换热板的刮板轴、固定设置在所述刮板轴上的弹性板，所述刮板铰接所述弹性板并贴覆在所述换热板的上侧壁上。

进一步地，所述换热板的上侧面呈倒八字型状。

进一步地，所述循环制冷机组的出口处设置有用于监控冷却液温度的温度测量组件。

本发明提供了一种一体化悬浮冷冻浓缩方法，基于权利要求1-9任一项所述的一体化悬浮冷冻浓缩装置，包括如下步骤；

步骤1：启动制冷机组，具体包括：开启循环制冷机组，并通过控制单元设置预设冷却温度，达到预设冷却温度后，将冷媒泵入冷却腔中；

步骤2：将原料加入所述承接腔中；

步骤3：启动搅拌动作，具体包括：步骤31：开启刮板，并通过控制单元设置刮板预设转速；步骤32：开启搅拌桨，并通过控制单元设置搅拌桨预设转速；

步骤4：冷却动作，具体包括：原料的热量通过换热板传入冷却腔中被冷媒带走，原料温度下降直至在换热板上形成晶核，晶核被刮板刮除并在搅拌桨的作用下上浮至生长区部，晶核在生长区部均匀生长直至达到预设的浓缩终点；