一种冰晶浓缩系统技术方案

本发明专利技术提供一种冰晶浓缩系统，所述冰晶浓缩系统包括：液体物料泵、分离罐、发生器进水泵、冰晶发生器、冰晶中间泵、冰晶罐和冰晶泵；所述液体物料泵将物料输送至所述分离罐的液体物料进口；所述发生器进水泵将所述分离罐的液体物料出口的物料输送至所述冰晶发生器的液体物料母液进口；所述冰晶中间泵将所述冰晶发生器的冰晶出口的物料输送至所述分离罐的进冰口；所述分离罐的冰晶溢流口与所述冰晶罐的入口连接；所述冰晶泵将所述冰晶罐内的物料泵出；所述分离罐还具有浓缩后液体物料排放口。本发明专利技术的冰晶浓缩系统利用压缩机提供冷量在冰晶发生器内将液体物料部分水分结成冰晶利用冰晶和液体物料密度差异进行分离，提浓液体物料和回收纯水。

【技术实现步骤摘要】
一种冰晶浓缩系统
本专利技术涉及废水浓缩的
，更具体地，涉及一种冰晶浓缩系统。
技术介绍
冰晶浓缩技术的原理是将液体物料中的水分在制冷系统中凝结成冰晶。冰晶在形成过程中具有天然的排他性产生纯净的固体状态的水，从而浓缩液体物料。析出的冰晶完全可以被重新回用以节省工厂水资源。对于产品生产过程，由于生产方式、工序等方面原因导致得到的产品含有较多杂质，产品纯度无法达到工艺要求，因此要对产品进行分离提纯。对于环保领域废水处理方面，通过冰晶浓缩技术可以达到废水提浓的目的，产生的冰晶经过升温可以用作脱盐水，也可以为其他工段提供冷量。冰晶分离出的废水母液的体积大大减少。根据浓缩废水成分不同可以确定不同后续处理方案。对于海水淡化、矿井降温、人工造雪、生鲜等食品保鲜冷藏通过冰晶浓缩技术产生的冰晶加以利用。液体物料浓缩，目前普遍使用以下几种方法：蒸发浓缩：利用液体物料成分的沸点差异进行分离提浓。在蒸发过程中液体物料的易挥发组分会随着水蒸气进入水分回收系统中，回收的水需要进行二次处理才能利用。蒸发需要由高质量的饱和蒸汽提供能量，高质量饱和蒸汽，汽化潜热较高，需要能量巨大，成本随之升高。使用蒸发的方法很难对液体物料进行有效分离，蒸发具有高耗能、噪音大，设备占地面积大、蒸发器造价高、投资规模也大以及蒸发器容易结垢等缺点。结垢后的蒸发器会影响蒸发效率，对蒸发器结垢的清理难度也大。膜分离：是以膜表面的压力表差为动力。膜分离过程中要在高压下进行因此要配备高压泵和耐高压管路。反渗透膜对处理水质要求高需要对液体物料进行预处理，不适合处理含钙镁离子的液体物料，分离过程易对膜污染为延长膜使用寿命和分离效果要定期对膜进行清理。膜分离中使用高压水泵耗能高、膜损坏频繁，经常需要更换、维修维护费用高。膜蒸馏蒸发浓缩：是以疏水孔膜两侧蒸汽压力差为动力，当不同温度的水溶液被疏水膜分离，由于膜的疏水性两侧水溶液不能通过膜进入另一侧。但由于高温侧水溶液在膜界面的水蒸气分压高于低温侧，水蒸汽从高温侧透过膜进入低温侧。达到分离提浓的目的。运行过程中膜容易造成污染不仅导致膜的通量下降，更严重的加速膜的润湿，使液体物料进入膜的另一侧，使水质下降。缺乏有效的热量回收手段，导致能量的浪费。膜材料要求苛刻，导致设备成本投入增大。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种冰晶浓缩系统，本专利技术采用的技术方案如下。一种冰晶浓缩系统，所述冰晶浓缩系统包括：液体物料泵、分离罐、发生器进水泵、冰晶发生器、冰晶中间泵、冰晶罐和冰晶泵；所述液体物料泵将物料输送至所述分离罐的液体物料进口；所述发生器进水泵将所述分离罐的液体物料出口的物料输送至所述冰晶发生器的液体物料母液进口；所述冰晶中间泵将所述冰晶发生器的冰晶出口的物料输送至所述分离罐的进冰口；所述分离罐的冰晶溢流口与所述冰晶罐的入口连接；所述冰晶泵将所述冰晶罐内的物料泵出；所述分离罐还具有浓缩后液体物料排放口。优选地，所述冰晶发生器包括：外壳、搅拌器和换热器；所述换热器包括壳程和列管；所述换热器的壳程上有制冷剂入口和制冷剂出口；所述冰晶发生器的液体物料母液进口与所述换热器的列管连接，所述冰晶发生器的冰晶出口与所述换热器的列管连接；所述搅拌器用于刮除所述列管管壁上的冰晶。优选地，所述搅拌器包括电机和由所述电机带动的叶片。优选地，所述制冷剂为氟利昂。优选地，所述冰晶浓缩系统还包括压缩机；所述压缩机与所述换热器的制冷剂入口连接；所述压缩机与所述换热器的制冷剂出口连接。优选地，所述液体物料泵为多个泵并联而成的泵组。优选地，所述发生器进水泵为多个泵并联而成的泵组。优选地，所述冰晶中间泵为多个泵并联而成的泵组。优选地，所述冰晶泵为多个泵并联而成的泵组。优选地，所述冰晶罐集成到所述分离罐中。优选地，所述冰晶罐是多个并联设置的冰晶罐组。优选地，所述冰晶发生器包括：外壳、搅拌器和换热器；所述换热器包括壳程和列管；所述换热器的壳程上有制冷剂入口和制冷剂出口；所述冰晶发生器的液体物料母液进口与所述换热器的列管连接，所述冰晶发生器的冰晶出口与所述换热器的列管连接；所述搅拌器用于刮除所述列管管壁上的冰晶。优选地，所述搅拌器包括电机和由所述电机带动的叶片。目前蒸发是国内工厂最常用的废水浓缩方法之一。但不论是MVR还是蒸发能耗均很高，运行费用高昂。同时设备结垢严重，腐蚀明显，阻碍了系统长期有效连续运行。与这些浓缩方法相比，冰晶浓缩技术具有能耗低、占地面积小、运行和维护费用低、长周期运行等明显优点，更经济实用。冰晶系统将水冻结出冰晶的能耗(80Kcal/kg)，仅为蒸发同等质量水所需(540Kcal/kg)的1/7能量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、运行成本低，冰晶浓缩技术系统仅消耗电能，不需要任何工业蒸汽。运行消耗的电能成本仅为蒸发工艺的1/5到1/7。2、占地面积小，节省了用户所需建筑与占地的成本。3、使用寿命长，由于冰晶浓缩技术系统在低温下运行，废水对设备的腐蚀程度下降到最低，设备可以长久使用。4、低温不结垢，与加热蒸发不同，冰晶浓缩技术系统在运行过程中不会结垢。而结垢的问题在蒸发浓缩过程中非常突出，甚至时常会影响蒸发浓缩系统的连续正常运行。5、维护维修成本低，冰晶浓缩技术系统采用的是常规制冷系统和压缩机，维护成本极低。6、冰晶纯度高，冰晶浓缩技术系统回收的水是以微小的冰晶从废水中析出的，纯度高。7、运行噪音小，冰晶浓缩技术机组采用常规制冷压缩机，所以噪音极小。8、复产冰晶可以为工厂提供冷量，冰晶浓缩技术系统产生的冰晶的可以为浓废水第三方处理方案提供冷量。浓废水的干化结晶系统与冰晶浓缩技术系统组合应用更加节能。9、浓缩产品高品质，蒸发、冷冻与膜分离是目前仅有的三种生产上可行的浓缩方法。蒸发法最为常见，但技术受到局限。对于热敏性与风味敏感的产品，不论是与蒸发或膜分离或其它浓缩方法相比，冰晶浓缩技术法更能保持液体料液的芳香与保证其产品的天然品质。附图说明图1为冰晶浓缩系统的工艺简图。图2为冰晶发生器结构简图。图3为分离罐结构简图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。如图1所示，冰晶浓缩系统包括：液体物料泵7、分离罐5、发生器进水泵3、冰晶发生器2、冰晶中间泵4、冰晶罐6和冰晶泵8。分离罐5与液体物料泵7连接，发生器进水泵3将分离罐中的物料输送至冰晶发生器2，冰晶中间泵4将冰晶发生器2中的物料输送至分离罐5，分离罐5的冰晶溢流口10与冰晶罐连接，冰晶泵8与冰晶罐6连接。如图2所示，冰晶发生器2包括：液态氟利昂入口13、气态氟利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冰晶浓缩系统，其特征在于，所述冰晶浓缩系统包括：液体物料泵、分离罐、发生器进水泵、冰晶发生器、冰晶中间泵、冰晶罐和冰晶泵；/n所述液体物料泵将物料输送至所述分离罐的液体物料进口；/n所述发生器进水泵将所述分离罐的液体物料出口的物料输送至所述冰晶发生器的液体物料母液进口；/n所述冰晶中间泵将所述冰晶发生器的冰晶出口的物料输送至所述分离罐的进冰口；/n所述分离罐的冰晶溢流口与所述冰晶罐的入口连接；/n所述冰晶泵将所述冰晶罐内的物料泵出；/n所述分离罐还具有浓缩后液体物料排放口。/n

【技术特征摘要】
1.一种冰晶浓缩系统，其特征在于，所述冰晶浓缩系统包括：液体物料泵、分离罐、发生器进水泵、冰晶发生器、冰晶中间泵、冰晶罐和冰晶泵；
所述液体物料泵将物料输送至所述分离罐的液体物料进口；
所述发生器进水泵将所述分离罐的液体物料出口的物料输送至所述冰晶发生器的液体物料母液进口；
所述冰晶中间泵将所述冰晶发生器的冰晶出口的物料输送至所述分离罐的进冰口；
所述分离罐的冰晶溢流口与所述冰晶罐的入口连接；
所述冰晶泵将所述冰晶罐内的物料泵出；
所述分离罐还具有浓缩后液体物料排放口。


2.根据权利要求1所述的冰晶浓缩系统，其特征在于，所述冰晶发生器包括：外壳、搅拌器和换热器；
所述换热器包括壳程和列管；
所述换热器的壳程上有制冷剂入口和制冷剂出口；
所述冰晶发生器的液体物料母液进口与所述换热器的列管连接，所述冰晶发生器的冰晶出口与所述换热器的列管连接；
所述搅拌器用于刮除所述列管管壁上的冰晶。


3.根据权利要求2所述的冰晶浓缩系统，其特征在于，所述搅拌器包括电机和由所述电机带动的叶片。


4.根据权利要求2所述的冰晶浓缩系统，其特征在于，所述制冷剂为氟利昂。

【专利技术属性】
技术研发人员：张厚清，徐勇，谈成明，
申请(专利权)人：上海镐渭工业技术有限公司，灵谷化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31