[發明專利]一種冰晶濃縮系統

在審

• 申請號: 201910280914.0
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN111792695A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 張厚清;徐勇;談成明
• 申請（專利權）人: 上海鎬渭工業技術有限公司;靈谷化工集團有限公司
• 主分類號: C02F1/22
• 分類號: C02F1/22;C02F103/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種冰晶濃縮系統，所述冰晶濃縮系統包括：液體物料泵、分離罐、發生器進水泵、冰晶發生器、冰晶中間泵、冰晶罐和冰晶泵；所述液體物料泵將物料輸送至所述分離罐的液體物料進口；所述發生器進水泵將所述分離罐的液體物料出口的物料輸送至所述冰晶發生器的液體物料母液進口；所述冰晶中間泵將所述冰晶發生器的冰晶出口的物料輸送至所述分離罐的進冰口；所述分離罐的冰晶溢流口與所述冰晶罐的入口連接；所述冰晶泵將所述冰晶罐內的物料泵出；所述分離罐還具有濃縮后液體物料排放口。本發明的冰晶濃縮系統利用壓縮機提供冷量在冰晶發生器內將液體物料部分水分結成冰晶利用冰晶和液體物料密度差異進行分離，提濃液體物料和回收純水。

技術領域

本發明涉及廢水濃縮的技術領域，更具體地，涉及一種冰晶濃縮系統。

背景技術

冰晶濃縮技術的原理是將液體物料中的水分在制冷系統中凝結成冰晶。冰晶在形成過程中具有天然的排他性產生純凈的固體狀態的水，從而濃縮液體物料。析出的冰晶完全可以被重新回用以節省工廠水資源。

對于產品生產過程，由于生產方式、工序等方面原因導致得到的產品含有較多雜質，產品純度無法達到工藝要求，因此要對產品進行分離提純。對于環保領域廢水處理方面，通過冰晶濃縮技術可以達到廢水提濃的目的，產生的冰晶經過升溫可以用作脫鹽水，也可以為其他工段提供冷量。冰晶分離出的廢水母液的體積大大減少。根據濃縮廢水成分不同可以確定不同后續處理方案。對于海水淡化、礦井降溫、人工造雪、生鮮等食品保鮮冷藏通過冰晶濃縮技術產生的冰晶加以利用。

液體物料濃縮，目前普遍使用以下幾種方法：

蒸發濃縮：利用液體物料成分的沸點差異進行分離提濃。在蒸發過程中液體物料的易揮發組分會隨著水蒸氣進入水分回收系統中，回收的水需要進行二次處理才能利用。蒸發需要由高質量的飽和蒸汽提供能量，高質量飽和蒸汽，汽化潛熱較高，需要能量巨大，成本隨之升高。使用蒸發的方法很難對液體物料進行有效分離，蒸發具有高耗能、噪音大，設備占地面積大、蒸發器造價高、投資規模也大以及蒸發器容易結垢等缺點。結垢后的蒸發器會影響蒸發效率，對蒸發器結垢的清理難度也大。

膜分離：是以膜表面的壓力表差為動力。膜分離過程中要在高壓下進行因此要配備高壓泵和耐高壓管路。反滲透膜對處理水質要求高需要對液體物料進行預處理，不適合處理含鈣鎂離子的液體物料，分離過程易對膜污染為延長膜使用壽命和分離效果要定期對膜進行清理。膜分離中使用高壓水泵耗能高、膜損壞頻繁，經常需要更換、維修維護費用高。

膜蒸餾蒸發濃縮：是以疏水孔膜兩側蒸汽壓力差為動力，當不同溫度的水溶液被疏水膜分離，由于膜的疏水性兩側水溶液不能通過膜進入另一側。但由于高溫側水溶液在膜界面的水蒸氣分壓高于低溫側，水蒸汽從高溫側透過膜進入低溫側。達到分離提濃的目的。運行過程中膜容易造成污染不僅導致膜的通量下降，更嚴重的加速膜的潤濕，使液體物料進入膜的另一側，使水質下降。缺乏有效的熱量回收手段，導致能量的浪費。膜材料要求苛刻，導致設備成本投入增大。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種冰晶濃縮系統，本發明采用的技術方案如下。

一種冰晶濃縮系統，所述冰晶濃縮系統包括：液體物料泵、分離罐、發生器進水泵、冰晶發生器、冰晶中間泵、冰晶罐和冰晶泵；所述液體物料泵將物料輸送至所述分離罐的液體物料進口；所述發生器進水泵將所述分離罐的液體物料出口的物料輸送至所述冰晶發生器的液體物料母液進口；所述冰晶中間泵將所述冰晶發生器的冰晶出口的物料輸送至所述分離罐的進冰口；所述分離罐的冰晶溢流口與所述冰晶罐的入口連接；所述冰晶泵將所述冰晶罐內的物料泵出；所述分離罐還具有濃縮后液體物料排放口。

優選地，所述冰晶發生器包括：外殼、攪拌器和換熱器；所述換熱器包括殼程和列管；所述換熱器的殼程上有制冷劑入口和制冷劑出口；所述冰晶發生器的液體物料母液進口與所述換熱器的列管連接，所述冰晶發生器的冰晶出口與所述換熱器的列管連接；所述攪拌器用于刮除所述列管管壁上的冰晶。