冷凍濃縮裝置的動態(tài)特性及運行優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2022-02-19 06:54
冷凍濃縮技術(shù)具有低溫、常壓下進行,能耗低,熱敏性和揮發(fā)性物質(zhì)保留情況好等特點,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域。界面漸進冷凍濃縮技術(shù)具有塊狀冰易分離、設(shè)備投資和運營成本較低等優(yōu)點。套管式冷凍濃縮裝置具有無易磨損件、料液處理量適應(yīng)性好和參數(shù)調(diào)控方便等優(yōu)點。本文以套管式界面漸進冷凍濃縮過程為代表,進行了較為系統(tǒng)的理論和實驗研究。針對套管式冷凍濃縮過程的工況變化復(fù)雜的特點,建立了套管式冷凍濃縮裝置的物理模型和數(shù)學模型。編制了套管式冷凍濃縮裝置的冷凍過程和融冰過程計算軟件,對裝置在冷凍過程和融冰過程中的變工況性能進行了計算分析,包括:冰層厚度、料液側(cè)溫度和流速、載能液側(cè)溫度和流速對結(jié)冰速度的影響;料液過熱度、料液濃度、料液側(cè)當量流速和結(jié)冰速度對溶質(zhì)夾帶量的影響;載能液側(cè)溫度和流速、融冰水隙厚度對冰層內(nèi)表面融冰速度的影響,以及融冰水側(cè)溫度和流速對冰層外表面融冰速度的影響等。根據(jù)計算結(jié)果,得到了一組優(yōu)化工藝參數(shù);谏鲜隼碚撗芯砍晒,設(shè)計并搭建了套管式冷凍濃縮實驗裝置,分別進行了制冷機組降溫實驗、冷凍濃縮實驗和融冰實驗,研究了料液溫度、結(jié)冰速度關(guān)于料液濃度,料液溫度、冰層厚度關(guān)于料液流速的變化規(guī)律...
【文章來源】:天津科技大學天津市
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 料液濃縮分離技術(shù)簡介
1.1.1 沸騰式熱力蒸發(fā)濃縮分離技術(shù)
1.1.2 介質(zhì)循環(huán)式表面熱力蒸發(fā)濃縮分離技術(shù)
1.1.3 膜式表面熱力蒸發(fā)濃縮分離技術(shù)
1.1.4 冷凍濃縮分離技術(shù)
1.2 冷凍濃縮技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 食品領(lǐng)域
1.2.2 醫(yī)藥領(lǐng)域
1.2.3 水處理領(lǐng)域
1.3 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮技術(shù)研究進展
1.3.1 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮裝置
1.3.2 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮過程
1.4 界面漸進冷凍濃縮技術(shù)研究進展
1.4.1 旋轉(zhuǎn)式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.2 降膜式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.3 刮片式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.4 轉(zhuǎn)筒式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.5 管式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.6 盤管式冷凍濃縮裝置及過程
1.5 本文主要工作
2 套管式冷凍濃縮裝置的動態(tài)特性方程
2.1 套管式冷凍濃縮裝置的工作原理及其特性
2.2 套管式冷凍濃縮裝置的性能指標
2.3 套管式冷凍濃縮裝置的冷凍過程動態(tài)特性方程
2.4 套管式冷凍濃縮裝置的融冰過程動態(tài)特性方程
3 套管式冷凍濃縮裝置的動態(tài)特性規(guī)律
3.1 套管式冷凍濃縮裝置的冷凍過程計算流程及軟件編制
3.2 套管式冷凍濃縮裝置的冷凍過程動態(tài)特性
3.3 套管式冷凍濃縮裝置的融冰過程計算流程及軟件編制
3.4 套管式冷凍濃縮裝置的融冰過程動態(tài)特性
3.5 套管式冷凍濃縮裝置的調(diào)控分析
4 套管式冷凍濃縮裝置實驗研究
4.1 實驗?zāi)康募霸O(shè)計
4.2 實驗裝置
4.3 實驗方法及步驟
4.3.1 實驗方法
4.3.2 實驗步驟
4.4 實驗數(shù)據(jù)分析
4.4.1 制冷機組降溫階段
4.4.2 冷凍濃縮階段
4.4.3 融冰階段
5 結(jié)論
5.1 全文總結(jié)
5.2 論文的創(chuàng)新點
5.3 論文的不足之處
6 參考文獻
7 攻讀碩士學位期間論文專利發(fā)表情況
8 致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MVR技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用及發(fā)展[J]. 丁秀華. 廣州化工. 2015(09)
[2]在中藥口服液制造中冷凍濃縮分離技術(shù)的應(yīng)用[J]. 賈云鵬. 黑龍江科技信息. 2014(34)
[3]不同濃縮方式對枇杷汁品質(zhì)的影響[J]. 饒建平. 漳州職業(yè)技術(shù)學院學報. 2014(03)
[4]典型工業(yè)廢污水處理技術(shù)特點分析[J]. 陸剛. 水資源研究. 2014 (03)
[5]藍莓果酒生產(chǎn)工藝技術(shù)研究[J]. 郭意如,劉明,王欣穎. 保鮮與加工. 2014(04)
[6]基于機械蒸汽再壓縮的甲醇精餾技術(shù)研究[J]. 彭濤,夏君君,韓東. 化學工業(yè)與工程技術(shù). 2014(03)
[7]冷凍濃縮在去除黃河水體中重金屬元素的研究[J]. 張巖,裴國霞,喬玲敏. 水處理技術(shù). 2014(06)
[8]果汁濃縮技術(shù)概述[J]. 白小鳴,王華,曾小峰,龍勇. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2014(07)
[9]液體濃縮技術(shù)在中草藥研究中的應(yīng)用進展[J]. 王玲,袁珂,劉延澤. 中國醫(yī)藥指南. 2014(16)
[10]貢丸水煮液冷凍濃縮工藝的研究[J]. 李照祿,黃小方,孫沈魯,陳錦權(quán). 食品工業(yè). 2014(05)
碩士論文
[1]界面漸進冷凍分離裝置的研究[D]. 郭全舉.天津科技大學 2016
[2]多效膜蒸餾技術(shù)用于果汁和煉油廢水濃縮處理的研究[D]. 王煥.天津大學 2012
[3]冷凍濃縮中試裝置的改進與擴大研究[D]. 饒建平.福建農(nóng)林大學 2012
[4]轉(zhuǎn)筒式冷凍濃縮裝置的結(jié)構(gòu)與調(diào)控研究[D]. 胡濤.天津科技大學 2009
[5]冷凍濃縮裝置的參數(shù)優(yōu)化與控制研究[D]. 劉冬雪.天津科技大學 2008
[6]冷凍濃縮在橙汁中的研究與應(yīng)用[D]. 唐凌.福建農(nóng)林大學 2007
本文編號:3632442
【文章來源】:天津科技大學天津市
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 料液濃縮分離技術(shù)簡介
1.1.1 沸騰式熱力蒸發(fā)濃縮分離技術(shù)
1.1.2 介質(zhì)循環(huán)式表面熱力蒸發(fā)濃縮分離技術(shù)
1.1.3 膜式表面熱力蒸發(fā)濃縮分離技術(shù)
1.1.4 冷凍濃縮分離技術(shù)
1.2 冷凍濃縮技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 食品領(lǐng)域
1.2.2 醫(yī)藥領(lǐng)域
1.2.3 水處理領(lǐng)域
1.3 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮技術(shù)研究進展
1.3.1 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮裝置
1.3.2 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮過程
1.4 界面漸進冷凍濃縮技術(shù)研究進展
1.4.1 旋轉(zhuǎn)式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.2 降膜式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.3 刮片式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.4 轉(zhuǎn)筒式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.5 管式冷凍濃縮裝置及過程
1.4.6 盤管式冷凍濃縮裝置及過程
1.5 本文主要工作
2 套管式冷凍濃縮裝置的動態(tài)特性方程
2.1 套管式冷凍濃縮裝置的工作原理及其特性
2.2 套管式冷凍濃縮裝置的性能指標
2.3 套管式冷凍濃縮裝置的冷凍過程動態(tài)特性方程
2.4 套管式冷凍濃縮裝置的融冰過程動態(tài)特性方程
3 套管式冷凍濃縮裝置的動態(tài)特性規(guī)律
3.1 套管式冷凍濃縮裝置的冷凍過程計算流程及軟件編制
3.2 套管式冷凍濃縮裝置的冷凍過程動態(tài)特性
3.3 套管式冷凍濃縮裝置的融冰過程計算流程及軟件編制
3.4 套管式冷凍濃縮裝置的融冰過程動態(tài)特性
3.5 套管式冷凍濃縮裝置的調(diào)控分析
4 套管式冷凍濃縮裝置實驗研究
4.1 實驗?zāi)康募霸O(shè)計
4.2 實驗裝置
4.3 實驗方法及步驟
4.3.1 實驗方法
4.3.2 實驗步驟
4.4 實驗數(shù)據(jù)分析
4.4.1 制冷機組降溫階段
4.4.2 冷凍濃縮階段
4.4.3 融冰階段
5 結(jié)論
5.1 全文總結(jié)
5.2 論文的創(chuàng)新點
5.3 論文的不足之處
6 參考文獻
7 攻讀碩士學位期間論文專利發(fā)表情況
8 致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MVR技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用及發(fā)展[J]. 丁秀華. 廣州化工. 2015(09)
[2]在中藥口服液制造中冷凍濃縮分離技術(shù)的應(yīng)用[J]. 賈云鵬. 黑龍江科技信息. 2014(34)
[3]不同濃縮方式對枇杷汁品質(zhì)的影響[J]. 饒建平. 漳州職業(yè)技術(shù)學院學報. 2014(03)
[4]典型工業(yè)廢污水處理技術(shù)特點分析[J]. 陸剛. 水資源研究. 2014 (03)
[5]藍莓果酒生產(chǎn)工藝技術(shù)研究[J]. 郭意如,劉明,王欣穎. 保鮮與加工. 2014(04)
[6]基于機械蒸汽再壓縮的甲醇精餾技術(shù)研究[J]. 彭濤,夏君君,韓東. 化學工業(yè)與工程技術(shù). 2014(03)
[7]冷凍濃縮在去除黃河水體中重金屬元素的研究[J]. 張巖,裴國霞,喬玲敏. 水處理技術(shù). 2014(06)
[8]果汁濃縮技術(shù)概述[J]. 白小鳴,王華,曾小峰,龍勇. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2014(07)
[9]液體濃縮技術(shù)在中草藥研究中的應(yīng)用進展[J]. 王玲,袁珂,劉延澤. 中國醫(yī)藥指南. 2014(16)
[10]貢丸水煮液冷凍濃縮工藝的研究[J]. 李照祿,黃小方,孫沈魯,陳錦權(quán). 食品工業(yè). 2014(05)
碩士論文
[1]界面漸進冷凍分離裝置的研究[D]. 郭全舉.天津科技大學 2016
[2]多效膜蒸餾技術(shù)用于果汁和煉油廢水濃縮處理的研究[D]. 王煥.天津大學 2012
[3]冷凍濃縮中試裝置的改進與擴大研究[D]. 饒建平.福建農(nóng)林大學 2012
[4]轉(zhuǎn)筒式冷凍濃縮裝置的結(jié)構(gòu)與調(diào)控研究[D]. 胡濤.天津科技大學 2009
[5]冷凍濃縮裝置的參數(shù)優(yōu)化與控制研究[D]. 劉冬雪.天津科技大學 2008
[6]冷凍濃縮在橙汁中的研究與應(yīng)用[D]. 唐凌.福建農(nóng)林大學 2007
本文編號:3632442
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