食品浓缩设备专题
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浓缩器工作原理及应用
浓缩器是一种用于将液体中的溶质浓缩的设备。
其工作原理基于蒸发和凝结的过程,通过控制温度和压力,使溶剂中的溶质被蒸发,然后冷凝收集,从而实现对液体的浓缩。
具体工作过程如下:
1. 将待浓缩的液体放入浓缩器中,通过加热使溶剂蒸发。
2. 蒸发时,溶质和一部分溶剂一起进入蒸汽相,形成含有浓缩物的蒸汽。
3. 通过控制温度和压力,将蒸味转移到冷凝器中进行冷凝,蒸汽转化为液态。
4. 冷凝后的液态物质被收集,而溶质的浓度则得到提高。
浓缩器的应用广泛,包括但不限于以下方面:
1. 食品工业:用于食品的加工过程中,例如浓缩果汁、浓缩牛奶、浓缩酱料等。
2. 化学工业:用于化学反应物质的浓缩,提纯和分离。
3. 制药工业:用于制备药物,如浓缩药液、浓缩药物成分等。
4. 环保工程:用于处理废水中的溶质,提高处理效率。
5. 能源工业:用于煤炭和石油等能源的提纯及浓缩。
浓缩器的应用可大大节省成本和能源消耗,提高产品(溶质)的浓度,并在化学工业、食品工业、制药工业和能源工业等领域发挥重要作用。
食品的浓缩技术之冷冻浓缩(一)原理和缺点冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间固液相平衡原理的一种浓缩方法,即将溶液的部分溶剂以冰的形式析出,并将其从液相中分离出去从而使料液浓缩。
采用冷冻浓缩方法,对溶液的浓度有一定的要求。
当溶液中溶质浓度超过低共熔点浓度时,冷冻的结果表现为溶质转化成晶体析出,表现为结晶。
这样不仅不会提高溶液中溶质的浓度,反而会降低溶质的浓度。
而当溶液中溶质浓度低于低共熔点时,其冷却结果则表现为溶剂(水分)成晶体(冰晶)析出。
随着溶剂成晶体析出的同时,余下溶液中的溶质浓度也就提高了,此即冷冻浓缩的基本原理。
由此可见,冷冻浓缩的操作包括两个步骤,首先是部分水分从水溶液中结晶析出,而后将冰晶与浓缩液加以分离。
结晶和分离两步操作可在同一设备中或在不同设备中进行。
冷冻浓缩方法比较适用于对热敏性物料、生物制药、中草药及对色、香、味均有较高要求的饮料等的浓缩,因为冷冻浓缩过程中,溶液中水分的排除是靠溶液到冰晶的相际传递,避免了加热蒸发,从而减少了挥发性物质和易变性物质的损失。
为了更好地使操作中形成的冰晶不混有溶质,分离时又不致使冰晶夹带溶质,防止造成过多的溶质损失,结晶操作时应尽量避免局部过冷,分离操作也要很好地加以控制。
冷冻浓缩具有独特的优越性,对于含挥发性芳香物质的食品采用冷冻浓缩,其制品品质将优于蒸发浓缩和膜浓缩法。
冷冻浓缩也存在不可避免的缺点,主要包括:1.冷冻浓缩方法受溶液浓度的限制,而且冰晶与浓缩液可能分离的程度也影响浓缩的效果。
一般而言,溶液粘度愈高,分离就愈困难。
2.冷冻加工过程中,细菌和酶的活性得不到抑制,所以制品还必须再经热处理或加以冷冻保藏。
3.冷冻过程中会造成不可避免的溶质损失且成本高。
(二)冷冻浓缩中的结晶过程冷冻浓缩中的结晶为溶剂的结晶。
同常规的溶质结晶操作一样,被浓缩的溶液中的水分也是利用冷却除去结晶热的方法使其结晶析出。
冷冻浓缩的结晶过程可在多种设备中进行,包括管式、板式、搅拌夹套式等热交换器以及真空结晶器,内冷转鼓式结晶器、带式冷却结晶器等设备。
食品加工机械与设备题库(含答案)一、单选题(共30题,每题1分,共30分)1、()压榨机为间歇操作型。
A、螺旋B、布赫C、带式D、辊式正确答案:B2、下列哪种机件不可能在真空蒸发系统中出现。
()A、热风分配器B、换热器C、蒸汽喷射泵D、冷凝器正确答案:A3、为了除去果汁中的部分有机酸可采用()设备。
A、超滤B、微孔过滤C、电渗析D、反渗透正确答案:C4、以下真空充气包装机中,()还可进一步分为单盖型和双盖型。
A、双室式B、台式C、斜面式D、单室式正确答案:A5、旋转刮板式热交换器可用在()。
A、蒸发B、干燥C、冷冻D、B和C正确答案:A6、食品工业用的喷雾干燥机大多为()A、封闭式B、开放式C、半开式D、半封闭式正确答案:B7、内外相密度相差不大的乳状液可用()式离心机进行离心分离。
A、过滤B、碟C、沉淀D、B和C正确答案:B8、以热空气为干燥介质的喷雾干燥机,一般需空气()净化空气A、压力B、容器大小C、A和BD、过滤器正确答案:D9、悬辊盘磨机的进料粒度()。
A、<150μmB、在44~125μm之间C、在30~40mm之间D、在88~150μm之间正确答案:C10、降膜式蒸发器出口处的二次蒸汽速度约有()m/s。
A、10B、300C、50D、150正确答案:B11、如果需要,可在流体食品无菌处理系统中串联()。
A、胶体磨B、高压均质机C、离心分离机D、B和C正确答案:B12、下列有关双级压缩制冷系统的说法中,()是不正确的。
A、必须用两台压缩机B、获得更低的蒸发温度C、不必用两台压缩机D、需中间冷却器正确答案:C13、滚筒干燥设备干燥物料的主要传热方式是()A、对流B、传导C、辐射D、以上三种均以相当的比例存在正确答案:B14、()喷雾干燥设备必须配备压缩空气。
A、气流式B、机械离心式C、气动离心式D、A和C正确答案:A15、比重去石机去杂的主要原理是()A、比重上的自动分级B、尺寸上的筛分C、比重不同带来的离心分离D、以上作用都有正确答案:A16、下列杀菌设备中,()杀菌设备属于连续式。
一、真空浓缩设备的工作原理与分类
所谓浓缩,就是从溶液中除去部分溶剂的单元操作。
食品生产中所需原料及半成品一般含有大量水分,约占原料的65%~95%,而营养成分及风味物质只占5%~10%,而且均属于热敏性强的物质。
如何在维持食品原有的色、香、味的同时提高产品浓度是一个复杂的过程。
全面利用现代生产技术,以达到低温、快速、连续、高效、节能是食品浓缩设备的发展方向。
食品浓缩的目的为:
①除去食品中大量水分,减少包装、储藏和运输费用。
②通过提高食品浓度,达到增加食品保藏性的目的。
③满足后续加工工艺过程的要求。
经常作为干燥或完全脱水的预处理,特别适合原液含大量水分的物料。
用浓缩的方法排除大部分水分比干燥更节能。
1.真空浓缩的原理及优缺点
(1)真空浓缩的原理溶液加热时,溶剂分子获得动能,当部分溶剂分子获得的能量足以克服分子间的吸引力时,溶剂分子会离开液面成为蒸汽分子。
若热能不问断供给,溶剂蒸气不断排除,则溶剂的汽化过程会持续进行。
这种将溶液加热至沸腾,使溶液中部分溶剂汽化并不断排除的过程就是蒸发。
食品工业中广泛应用真空蒸发进行浓缩操作。
(2)真空浓缩的优缺点
①优点。
a.增大了加热蒸汽与沸腾液之间的温度差(△T);
b.可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽,采用多效蒸发,提高热能利率效率;
c.因溶剂的蒸发温度较低,适用于热敏性及易氧化物料的浓缩;
d.可减少微生物污染,起到预杀菌的作用。
第七章浓缩设备第一节概述一、真空浓缩的优缺点及分类真空浓缩设备是食品工厂生产过程主要设备之一。
它利用真空蒸发或机械分离等方法来达到,目前多采用真空蒸发,它具有许多优点:(1)加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以增大。
(2)可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。
(3)由于低温浓缩,有利于食品溶液进行浓缩,减少体积及重量,便于运输及贮存。
(4)由于溶液沸点较低,使浓缩设备的热损失;(5)对料液起加热杀菌作用,有利于食品保藏.但也存在一些不足之处:(1)由于真空浓缩,须有抽真空系统,从而增加附属机械设备及动力。
(2)由于蒸发潜热随沸点降低而增大,所以热消耗量大。
分类——真空浓缩设备的型式很多,一般可按下列方法分类:(一)按加热蒸汽被利用次数分 1.单效浓缩装置;2.多效浓缩装置;3.带热泵的浓缩装置。
食品工厂的多效浓缩装置,一般采用双效、三效,有时还带有热泵装置。
效数增多,有利于节约热能,但设备投资费用增加,所以效数的确定,必须全面分析,细致考虑。
(二)根据料液的流程来分 1.循环式:有自然循环式与强制循环式之分;2.单程式。
(三)根据加热器结构型式来分 1.盘管式浓缩器;2.中央循环管式浓缩器;3.升膜式浓缩器;4.降膜式浓缩器;5.片式浓缩器;6.刮板式浓缩器;7.外加热式浓缩器……等。
二、选择与要求选择浓缩设备时,必须考虑溶液是否具有下列几种性质:(一) 结垢性。
加热面生成垢层会增加热阻,降低传热系数,严重时使设备生产能力下降,甚至停产。
垢层常用化学或机械方法剥除,对垢层要定期清洗。
对容易生成垢层的料液,最好选取流速较大的强制循环型或升膜式设备。
(二)结晶性。
晶粒析出沉积传热面上,影响传热效果,严重的会堵塞加热管。
对于这类料液,宜采用夹套带搅拌的浓缩器或强制循环浓缩器。
(三)粘滞性。
随浓度增加,粘度也随着增加,使流速降低,传热系数随之减少,生产能力下降。
故对粘度较高的料液,不宜选用自然循环型,可选强制循环型、刮板式或降膜浓缩器等。
浓缩机的工作原理引言:浓缩机是一种常见的工业设备,用于将液体中的溶质浓缩,从而得到更高浓度的溶液或纯净的溶质。
它在化工、制药、食品加工等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍浓缩机的工作原理,包括其基本原理、主要组成部分以及工作过程。
一、基本原理浓缩机的工作原理基于溶液中溶质的蒸发和冷凝过程。
当溶液加热时,其中的溶质会逐渐蒸发,形成蒸汽。
蒸汽经过冷凝器后,变成液体,其中的溶质浓度更高。
通过循环使用蒸汽和冷凝液,可以实现溶质的浓缩。
二、主要组成部分1. 蒸发器:蒸发器是浓缩机的核心部件,用于将溶液中的溶质蒸发。
蒸发器通常采用加热管或加热板,通过加热使溶液中的溶质蒸发。
2. 冷凝器:冷凝器用于将蒸发后的蒸汽冷凝成液体。
冷凝器通常采用冷却水或制冷剂进行冷却,使蒸汽迅速冷凝。
3. 循环系统:循环系统包括泵和管道,用于将蒸汽和冷凝液循环输送。
泵负责将冷凝液送回蒸发器,而管道则连接蒸发器、冷凝器和泵,形成一个闭合的循环。
三、工作过程1. 初始状态:浓缩机开始工作时,蒸发器中充满了待浓缩的溶液,冷凝器中则充满了冷凝液。
泵开始工作,将冷凝液送回蒸发器。
2. 加热蒸发:加热器开始加热,使蒸发器中的溶液加热。
随着温度的升高,溶质逐渐蒸发,形成蒸汽。
3. 冷凝液冷却:蒸汽进入冷凝器后,通过冷却水或制冷剂的作用,迅速冷却成液体。
冷凝液中的溶质浓度更高。
4. 冷凝液回流:泵将冷凝液送回蒸发器,形成循环。
这样,溶质的浓度逐渐增加,溶液逐渐浓缩。
5. 溶液浓缩:重复以上步骤,直到达到所需的浓度。
浓缩机可以根据需要进行多级浓缩,提高浓缩效果。
结论:浓缩机通过蒸发和冷凝的工作原理,实现了液体中溶质的浓缩。
它的主要组成部分包括蒸发器、冷凝器和循环系统。
在工作过程中,溶液经过加热蒸发和冷凝液冷却,逐渐浓缩。
浓缩机在工业生产中起着重要的作用,为各行各业提供了高浓度溶液或纯净溶质的生产手段。
降膜式浓缩设备的工作原理我有个朋友小李,他在一家食品加工厂工作。
有一天,他跟我抱怨,说他们厂在浓缩果汁的时候,效率老是提不上去,而且浓缩出来的果汁质量也不太稳定。
我就跟他说:“嘿,你有没有了解过降膜式浓缩设备呀?”他一脸茫然,说:“啥是降膜式浓缩设备啊?这玩意儿能解决我们的问题?”这时候,我就像个充满宝藏的探险家,准备给他好好讲讲这降膜式浓缩设备的神奇之处。
降膜式浓缩设备啊,就像是一个超级有序的果汁阅兵场。
想象一下,那些要被浓缩的液体,就像是一群纪律严明的小士兵。
设备里有一根根竖着的加热管,这些加热管就是小士兵们要走过的大道。
液体呢,会从加热管的顶部进入。
在这个过程中,液体可不是像瀑布一样一股脑儿地冲下去哦。
而是会形成一层薄膜,就像给加热管穿上了一层薄薄的丝绸衣服一样。
这是怎么做到的呢?这就得靠设备特殊的分配器啦。
分配器就像是一个超级细心的指挥官,它会把液体均匀地分配到每一根加热管的内壁上,让液体乖乖地形成薄膜沿着管壁往下流。
这时候我就问小李:“你看,这么均匀地往下流,是不是就比那种乱七八糟流的要好得多?”小李眼睛亮晶晶的,忙不迭地点头。
当液体形成薄膜沿着加热管内壁往下流的时候,加热就开始大展身手了。
加热源就像是一群热情的啦啦队,不断地给这些小士兵注入能量。
在加热管外面,有加热介质,可能是蒸汽或者热水。
它们把热量传递给加热管,加热管再把热量传递给薄膜状的液体。
这就像冬天的时候,我们抱着热水袋,热量从热水袋传递到我们身上一样。
因为液体是薄膜状的,所以受热特别均匀。
不像有些浓缩设备,液体一大坨,外面的热了,里面还凉着呢。
这时候小李忍不住说:“哎呀,这确实很厉害啊!”在加热的过程中,液体里的水分就开始像胆小的小动物一样,慢慢地跑出来啦。
它们变成水蒸气,从设备的顶部或者专门的通道离开。
而那些我们想要的成分,比如果汁里的糖分、营养物质等,就像坚强的战士一样,留在原地。
这就达到了浓缩的目的。
我对小李说:“你看,就这么简单又高效,杂质啥的也不容易混进去,多好啊!”那这个降膜式浓缩设备怎么就能保证薄膜一直均匀地往下流呢?这就又要说到它的一些巧妙设计啦。
浓缩机简介浓缩机主要分为两种,分别为中心驱动高效浓缩机和周边传动浓缩机,均可配备液压和电机两种驱动方式,同时均可配备与驱动方式一样的提升系统,接下来将对两种配备液压传动系统的浓缩机分别进行介绍。
1 中心驱动高效浓缩机1.1 结构特点及工作原理中心驱动高效浓缩机主要由桥架、传动装置、耙架、副耙、转笼、提耙装置、稳流筒、液压站、电控箱等部件组成。
桥架是操作人员进入浓缩机的通道,固定安装在钢筋混凝土的基础上,一端悬吊在吊挂装置上,液压站、电控箱布置在桥架上,入料管从桥架上通过。
入料筒空套在转笼外面,耙架由连接板与转笼相连。
转笼下部为副耙,上端与传动装置的回转支架相连。
传动装置的固定支架安装在水泥基础上。
液压马达减速机驱动回转支承带动回转支架旋转,从而带动转笼和耙架旋转。
耙架下部的耙齿将沉降后的物料刮向浓缩池中央,由渣浆泵排出。
液压站为驱动提耙机构提供动力,液压站的油泵为变量泵,通过调节油泵的排量,可改变耙架的转速,以达到最佳工艺效果。
当沉降到浓缩池底部的物料增多,床层增厚时,耙架的工作阻力也随之增大,当工作阻力达到4Mpa时,压力继电器、延时继电器、电磁阀动作,切断液压马达的油路,此时主轴停止转动,提耙油缸带动耙架向上提升,延时3~5秒后,电磁阀再次动作。
恢复向液压马达供油,主轴又转动工作。
当耙架提升后,工作阻力随之减小,若减小到4Mpa以下时,则不再提耙,耙架停留在此高度上旋转工作,耙齿将物料刮向池中央,随着工作阻力再次增大到设定值时,耙架再次被提升,重复以上动作,从而达到自动提耙、降耙的目的。
当耙架的工作阻力不断增大,提耙油缸的活塞上升接近极限行程时,行程开关动作,切断电源,整机停止运行。
此时,应排除故障后,再手动恢复开机。
1.2 液压系统的调整方法1、压力继电器的调整:用布棉纱将马达(B口)和油缸(上口)的进油口堵住,旋动溢流阀旋钮,使之打开,处于溢流状态。
开动油泵,旋动转耙溢流阀(DBDH10P-10/10 )和提耙溢流阀的调节旋钮(DBDH10P-10/20),两阀配合动作,转耙溢流阀调节快一点,提耙溢流阀慢一点,使压力上升到4Mpa(最大不超过6Mpa)时,调整压力继电器(HED40A-10/100)使之动作,锁紧压力继电器锁母。
浓缩池工作原理引言概述:浓缩池是一种常见的工业设备,用于将液体中的溶质浓缩,从而得到更高浓度的溶液。
它在化工、制药、食品等行业中广泛应用。
本文将详细介绍浓缩池的工作原理,包括浓缩池的基本原理、浓缩池的构造和工作流程、浓缩池的优点和应用领域以及浓缩池的注意事项。
一、浓缩池的基本原理1.1 蒸发原理:浓缩池通过加热液体,使其蒸发,从而将溶质浓缩。
蒸发是液体份子由液态转变为气态的过程,通过提供热量,液体份子的动能增加,从而克服表面张力,逃离液体表面,形成蒸汽。
1.2 膜分离原理:浓缩池中常使用膜分离技术,通过选择性渗透膜,使溶质能够通过,而溶剂则无法通过,从而实现溶质的浓缩。
膜分离技术基于溶质在不同浓度下的渗透性差异,通过施加压力或者利用浓度差驱动溶质的传递。
1.3 结晶原理:浓缩池中的溶质有时会通过结晶的方式进行浓缩。
结晶是溶质在溶剂中逐渐会萃形成晶体的过程,通过调控温度、浓度等条件,使溶质逐渐会萃并形成结晶体。
二、浓缩池的构造和工作流程2.1 构造:浓缩池通常由加热系统、蒸发系统、冷凝系统和浓缩液采集系统组成。
加热系统用于提供热量,促使液体蒸发;蒸发系统用于将液体中的溶质蒸发;冷凝系统用于将蒸发的溶质冷凝成液体;浓缩液采集系统用于采集浓缩后的溶液。
2.2 工作流程:浓缩池的工作流程通常包括预热、蒸发、冷凝和浓缩液采集四个步骤。
首先,液体通过预热系统进行预热,提高其温度;然后,进入蒸发系统,通过加热使液体蒸发,溶质浓缩;接着,蒸发的溶质通过冷凝系统冷凝成液体,得到浓缩后的溶液;最后,浓缩液通过浓缩液采集系统进行采集。
三、浓缩池的优点和应用领域3.1 优点:浓缩池具有高效、节能、易操作等优点。
通过蒸发、膜分离或者结晶等方式,可以将溶质从液体中浓缩出来,提高溶液的浓度,降低溶剂的消耗。
同时,浓缩池的操作相对简单,可以实现连续生产,提高生产效率。
3.2 应用领域:浓缩池广泛应用于化工、制药、食品等行业。
在化工领域,浓缩池用于溶剂回收、废水处理等;在制药领域,浓缩池用于药品浓缩、溶剂回收等;在食品领域,浓缩池用于果汁浓缩、乳制品浓缩等。
升膜式浓缩设备工作原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊升膜式浓缩设备的工作原理,这可有意思啦!
你看啊,升膜式浓缩设备就像是一个神奇的魔法盒子。
想象一下,里面有好多液体在欢快地流动着。
它工作起来呀,就像是一场精彩的表演。
首先呢,物料被送进这个魔法盒子里,也就是设备的加热管。
这加热管就像是给物料准备的舞台,给它们加热,让它们变得活跃起来。
随着温度升高,物料开始沸腾啦!就好像是一群小精灵在欢呼雀跃。
然后呢,这些小精灵们在热气的推动下,快速地往上升,就像是在坐火箭一样,蹭蹭地往上冲!这就是所谓的升膜现象啦。
在这个过程中,水分等容易挥发的成分就像坐不住的调皮孩子,纷纷跑掉啦,留下的就是我们想要浓缩的精华部分。
你说这神奇不神奇?就好像我们在挑选宝贝一样,把好的留下,不好的就扔掉。
升膜式浓缩设备还有个厉害的地方,它能让这个过程高效又快速地进行。
就好比我们跑步比赛,它总是能跑在前面,第一个冲过终点线。
而且啊,它还很节能呢!不会浪费太多的能量,多会过日子呀!这就像是一个会精打细算的管家,把一切都安排得妥妥当当。
这么厉害的设备,在好多行业都大显身手呢!比如食品行业,让我们能吃到更美味更浓郁的食品;还有制药行业,帮助制造出更有效的药品。
你说升膜式浓缩设备是不是超级棒?它就像是一个默默工作的小英雄,为我们的生活带来了很多便利和好处。
咱可得好好珍惜它,让它继续为我们创造更多的价值呀!
总之,升膜式浓缩设备真的是个了不起的家伙,它的工作原理虽然不复杂,但却有着大大的能量和作用。
我们真应该好好感谢它为我们的生活做出的贡献呢!。