Способ удаления жидкого или замороженного агента из продукта

Изобретение предназначено для использования в области пищевой, микробиологической и химической промышленности при удалении жидкого или замороженного агента из продукта, в частности при сублимационном концентрировании и сушке замороженных растворов или суспензий, сублимационной сушке замороженных пищевых продуктов, а также при концентрировании или сушке жидких растворов и суспензий. Способ предусматривает взаимодействие продукта с поглотительным раствором в вакуумной камере путем массообмена через паровую фазу. Для нагрева осушаемого продукта используют теплоту абсорбции паров удаляемого агента поглотительным раствором, передаваемую через теплопередающее устройство либо через теплопроводящие стенки, отделяющие осушаемый продукт от поглотительного раствора. Для нагрева продукта также может использоваться теплота конденсации паров агента, удаляемого из поглотительного раствора при его регенерации. Замораживание продукта и поддержание температурного режима в сушильной камере осуществляют холодильной установкой. Применение поглотительного раствора для создания гидрозатворов в технологических трубопроводах обеспечивают высокую герметичность камеры и снижают нагрузку на вакуумный насос. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат на сублимацию или испарение удаляемого агента из высушиваемого продукта. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для сублимационного концентрирования и сушки замороженных растворов или суспензий, сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов, а также для концентрирования или сушки жидких растворов и суспензий.

Известен способ удаления паров агента, выделившегося из продукта, содержащего жидкий или замороженный удаляемый агент, предусматривающий размещение продукта в герметически закрытой камере, удаление из нее неконденсирующихся газов, нагрев продукта и одновременное удаление из объема камеры выделившихся из продукта паров агента путем их абсорбции поглотительным раствором (SU 848916 А, 23.07.1981).

Недостатком данного способа являются: значительные энергозатраты на сублимацию или испарение удаляемого агента из высушиваемого продукта.

Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат на сублимацию или испарение удаляемого агента из высушиваемого продукта.

Поставленный технический результат достигается тем, что нагрев продукта осуществляют за счет теплоты абсорбции паров удаляемого агента поглотительным раствором, которую передают при помощи теплопередающего устройства, при этом продукт размещают над или под пустотелыми герметичными греющими полками, подключенными к теплопередающему устройству.

Предпочтительно в качестве теплопередающего устройства применяют теплопередающую парокомпрессионную установку, конденсатор которой выполняют в виде полок нагрева осушаемого продукта, а испаритель смачивают циркулирующим поглотительным раствором. Применение компрессии позволяет снизить рабочую температуру поглотительного раствора до температуры испарителя парокомпрессионной установки и повысить рабочую температуру продукта до температуры конденсатора (греющих полок). Охлаждение поглотительного раствора при помощи теплопередающего устройства позволяет восстановить абсорбционные характеристики раствора после его разогрева в результате абсорбции.

В качестве теплопередающего устройства могут быть применены также тепловая труба или устройство с циркулирующим жидким теплоносителем.

Для продукта, содержащего удаляемый агент в виде воды или льда, в качестве поглотительного раствора применяют концентрированный водный раствор хлористого натрия, либо хлористого кальция, либо хлористого или бромистого лития.

При использовании стационарных греющих полок, вмонтированных в камеру, в качестве рабочего тела теплопередающей парокомпрессионной установки применяют хладагент. Это позволяет применять для передачи теплоты типовые парокомпрессионные установки.

При использовании перемещаемых греющих полок, выполненных с возможностью отключения от парокомпрессионной установки, в качестве рабочего тела теплопередающей парокомпрессионной установки применяют низкозамерзающую жидкость, имеющую температуру кипения при атмосферном давлении выше комнатной температуры, пары которой способны абсорбироваться поглотительным раствором, а неконденсирующиеся газы из системы парокомпрессионной установки удаляют вакуумным насосом.

Рабочее давление внутри системы теплопередающего парокомпрессионного устройства с указанным рабочим телом выше рабочего давления в камере. Поэтому возможно проникновение паров рабочего тела в атмосферу камеры через неплотности разъемов, соединяющих конденсатор парокомпрессионного устройства (подключаемые греющие полки) с остальными частями системы. Для исключения возможного негативного влияния проникающих паров рабочего тела на работу сушильной камеры предусмотрена возможность их абсорбции поглотительным раствором. При использовании поглотительного раствора на основе водных растворов хлористого натрия, хлористого кальция, хлористого или бромистого лития, в качестве рабочего тела парокомпрессионной установки предпочтительно применена вода и/или этанол.

Рабочее давление внутри системы теплопередающего парокомпрессионного устройства с указанным рабочим телом ниже атмосферного давления, поэтому в нее возможен подсос неконденсирующихся газов (воздуха) из атмосферы. Для исключения влияния подсасываемых газов на эффективность работы парокомпрессионной установки производят удаление неконденсирующихся газов из системы парокомпрессионного устройства при помощи вакуумного насоса.

Замораживание продукта и поддержание требуемого температурного баланса в сушильной камере осуществляют парокомпрессионной холодильной установкой, испаритель которой смачивают циркулирующим поглотительным раствором, а теплоту абсорбции паров удаляемого агента поглотительным раствором передают при помощи рабочего тела парокомпрессионной установки от испарителя окружающей конденсатор среде, например наружному воздуху. Смачивание испарителя холодильной установки поглотительным раствором позволяет избежать намораживания удаляемого агента на испарителе и уменьшить габаритные размеры испарителя, а также позволяет снизить парциальное давление паров удаляемого агента над смачиваемым испарителем по сравнению с парциальным давлением паров удаляемого агента над традиционным испарителем (над десублиматором) при одной и той же температуре испарителя.

Как вариант возможно объединение холодильной парокомпрессионной установки и теплопередающей парокомпрессионной установки в двухступенчатую теплопередающую парокомпрессионную установку путем добавления в систему холодильной парокомпрессионной установки дополнительного конденсатора, охлаждаемого дополнительным испарителем теплопередающей парокомпрессионной установки. При работе в двухступенчатом режиме поглотительным раствором смачивают испаритель холодильной установки и передают теплоту абсорбции последовательно рабочим телом работающей холодильной парокомпрессионной установки рабочему телу работающей теплопередающей парокомпрессионной установки, которое отдает теплоту продукту через греющие полки.

Нагрев продукта может быть осуществлен за счет конденсации паров удаляемого агента, подаваемых во внутренние полости герметичных полок, на которых или под которыми размещен осушаемый продукт. Подачу паров в этом случае осуществляют из кипятильника, в котором происходит регенерация поглотительного раствора. Регулирование температуры греющих полок осуществляют регулированием давления паров удаляемого агента внутри полок. Пары агента, проникающие через негерметичные разъемы в сушильную камеру, абсорбируются поглотительным раствором.

Нагрев продукта за счет конденсации паров удаляемого агента применяют при необходимости максимально возможного высушивания продукта путем достижения высокой разности температур между осушаемым продуктом и поглотительным раствором. В этом случае отвод теплоты абсорбции от поглотительного раствора осуществляют при помощи холодильной установки в окружающую среду. Данный способ нагрева предпочтительно применяют на последней стадии сублимационной сушки для максимального концентрирования продукта.

Регенерацию поглотительного раствора предпочтительно осуществляют путем десорбции (испарения) удаляемого агента из раствора при его кипячении в закрытом кипятильнике с отводом паров десорбированного агента. Пары удаляемого из кипятильника агента используют для технологических целей, например для стерилизации камер перед загрузкой продукта, либо для рекуперации затраченного тепла, например для нагрева продукта в сушильной камере.

Регенерация поглотительного раствора может осуществляться путем испарения поглощенного агента в атмосферу из раствора, находящегося в открытых емкостях, за счет солнечной энергии.

Регенерация поглотительного раствора может осуществляться путем удаления поглощенного агента из раствора через полупроницаемые мембраны методом обратного осмоса.

В краткосрочном режиме регенерация поглотительного раствора может осуществляться путем добавления в разбавленный поглотительный раствор соответствующей кристаллической соли.

Для облегчения процесса перемещения паров удаляемого агента от продукта к поглотительному раствору из объема сушильной камеры удаляют неконденсирующиеся газы. Удаление большей части неконденсирующихся газов из объема камеры предпочтительно осуществляют вакуумным насосом низкого вакуума.

При загрузке в камеру незамороженного продукта, допускающего его нагрев в камере до температуры, при которой парциальное давление паров удаляемого агента соответствует разрежению, создаваемому вакуумным насосом, удаление остаточных неконденсирующихся газов из объема камеры осуществляют путем нагрева продукта либо порции жидкого удаляемого агента, находящихся в камере. Испаряющийся удаляемый агент заполняет весь объем камеры, вытесняя остатки неконденсирующихся газов в работающий вакуумный насос, который удаляет их вместе с частью паров агента в атмосферу. После удаления неконденсирующихся газов производят герметизацию камеры по вакуумной линии.

При загрузке в камеру замороженного продукта, не допускающего его нагрев в камере до температуры, при которой парциальное давление паров удаляемого агента соответствует разрежению, создаваемому вакуумным насосом, удаление остаточных неконденсирующихся газов из объема камеры осуществляют подачей в камеру углекислого газа. Углекислый газ вместе с парами удаляемого агента заполняет весь объем камеры, вытесняя остатки других неконденсирующихся газов в работающий вакуумный насос, который удаляет их вместе с частью углекислого газа и паров агента в атмосферу. Удаление углекислого газа из объема камеры осуществляют после ее герметизации по вакуумной линии путем подачи в камеру порции раствора щелочи. Раствор щелочи полностью абсорбирует углекислый газ из всего объема камеры. Теплота абсорбции углекислого газа затрачивается на испарение растворителя щелочи в объем камеры. В качестве растворителя предпочтительно применен удаляемый агент.

Удаление неконденсирующихся газов из объема камеры может осуществляться насосом среднего вакуума.

Поглотительный раствор предпочтительно используют для дополнительной герметизации камеры на период сублимационной сушки путем создания гидрозатворов, заполненных поглотительным раствором, в технологических трубопроводах, соединяющих внутренний объем камеры с устройствами, в которые возможен подсос воздуха из атмосферы. Дополнительная герметизация позволит исключить необходимость непрерывной работы (а также самого наличия) насоса среднего вакуума для поддержания рабочего разрежения в сушильной камере.

Использование заявленного изобретения позволяет удешевить конструкцию устройства сублимационной сушки, повысить надежность и снизить необратимые энергетические затраты на его работу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана технологическая схема варианта устройства для реализации способа жидкостного концентрирования и сублимационной сушки с перемещаемыми греющими полками и регенерацией поглотительного раствора путем кипячения. На фиг.2 показана часть технологической схемы варианта устройства для реализации способа жидкостного концентрирования и сублимационной сушки со стационарными греющими полками и регенерацией поглотительного агента путем обратного осмоса. На фиг.3 показана принципиальная схема способа сушки продукта путем непосредственной передачи теплоты абсорбции от поглотительного раствора. На фиг.4 показан вид сбоку сушильной камеры с шлюзовым отсеком и двумя загруженными пакетами лотков с продуктом и греющих полок.

Устройство, изображенное на фиг.1 и 4, содержит сушильную камеру 1, греющие полки 2, вакуумные шланги 3 и 4, компрессор 5, испаритель 6, дроссельный вентиль 7, вентили 8 и 9, емкость 10, вакуумный насос 11, вакуумную задвижку 12, вентили 13 и 14, буферную емкость 15, емкость 16, вентиль 17, емкость 18, насос 19, вентили 21 и 22, испаритель 23, компрессор 24, конденсатор 25, дроссельный вентиль 26, перфорированные перегородки 27 и 28, емкости 29 и 30, емкость 31, вентиль 32, теплообменник 33, кипятильник 34, вентили 35, 36, 37 и 38, емкость 39, пакеты 49 греющих полок и лотков с продуктом, наружную загрузочную дверь 50 сушильной камеры, шлюзовой отсек 51, шлюзовую загрузочную дверь 52.

Реализацию способа осуществляют следующим образом.

Продукт распределяют слоем 1-2 см в лотках, которые помещают на пустотелые герметичные полки 2, расположенные в несколько ярусов на перемещаемых тележках. Образовавшиеся пакеты 49 помещают в сушильную камеру 1 и подключают полки 2 при помощи гибких вакуумных шлангов 3 и 4 к парокомпрессионному теплопередающему устройству, состоящему из компрессора 5, испарителя 6, дроссельного вентиля 7 и соединяющих их трубопроводов. Непосредственно перед подключением полок включают компрессор 5 и за счет образовавшегося разрежения в испаритель 6 подсасывают необходимое количество рабочего тела из емкости 10.

Сушильную камеру герметично закрывают. Для исключения подсоса неконденсирующихся газов из атмосферы через неплотности наружной двери 50 в камере предусматривают шлюзовой отсек 51, закрываемый дополнительной шлюзовой дверью 52. Из сушильной камеры и шлюзового отсека удаляют неконденсирующиеся газы.

Неконденсирующиеся газы также удаляют из полостей греющих полок 2 и испарителя 6, для чего открывают вентили 8 и 14, после удаления газов вентиль 14 закрывают.

Удаление газов может производиться тремя способами.

При первом способе удаление газов осуществляют при помощи вакуумного насоса, обеспечивающего создание среднего вакуума, работой которого содержание неконденсирующихся газов в сушильной камере снижают до необходимого уровня.

Второй и третий способы обеспечивают глубокое удаление неконденсирующихся газов из объема камеры при помощи насоса низкого вакуума.

При втором способе удаление неконденсирующихся газов осуществляют путем повышения парциального давления удаляемого агента в камере до давления, обеспечиваемого применяемым вакуумным насосом 11. Продукт нагревают до соответствующей температуры путем подачи паров удаляемого агента из кипятильника 34 через вентиль 37 во внутренние полости полок 2. Неконденсирующиеся газы вместе с парами удаляемого агента откачивают из сушильной камеры вакуумным насосом до полной замены неконденсирующихся газов парами удаляемого агента.

При третьем способе удаление неконденсирующихся газов осуществляют путем продувки сушильной камеры углекислым газом. Для уменьшения расхода углекислого газа продувку осуществляют при максимальном разрежении, обеспечиваемом работающим вакуумным насосом 11. Продувку осуществляют до полной замены неконденсирующихся газов в сушильной камере углекислым газом.

После удаления неконденсирующихся газов осуществляют герметизацию сушильной камеры по вакуумной линии. Закрывают вакуумную задвижку 12 и заполняют через вентиль 13 «U»-образный участок вакуумного трубопровода поглотительным раствором для образования гидрозатвора. Вентиль 13 закрывают и выключают вакуумный насос 11. Герметизация сушильной камеры осуществлена. Гидрозатвор препятствует проникновению неконденсирующихся газов в сушильную камеру из атмосферы вследствие подсоса воздуха через неплотности наружной двери камеры в шлюзовой отсек 51 и через вакуумную задвижку 12 при неработающем вакуумном насосе.

Постепенное увеличение давления в вакуумном трубопроводе с наружной стороны гидрозатвора и в сообщающейся с ним шлюзовым отсеком, компенсируется буферной емкостью 15. При критическом повышении давления включают вакуумный насос 11, открывают вакуумную задвижку 12 и снижают давление в шлюзовом отсеке и буферной емкости 15 до регламентного, после чего вновь закрывают вакуумную задвижку 12 и останавливают вакуумный насос.

При удалении неконденсирующихся газов продувкой углекислым газом, после герметизации сушильной камеры, из емкости 16 через вентиль 17 засасывают в открытую емкость 18, находящуюся внутри камеры 1, порцию раствора щелочи для удаления остатков углекислого газа из объема сушильной камеры.

Включают насос 19 и через вентили 20 и 22 в камеру подают поглотительный раствор, который стекает по внешней поверхности испарителя 23. Поглотительный раствор абсорбирует пары удаляемого агента, находящиеся в камере, при этом интенсивно разогреваясь. Для охлаждения поглотительного раствора с целью восстановления его абсорбционных характеристик включают компрессор 24 холодильной установки. Пары рабочего тела кипят в испарителе 23, охлаждая стекающий по испарителю поглотительный агент, откачиваются компрессором 24 в конденсатор 25, где при повышенном давлении конденсируются, отдавая теплоту конденсации окружающей конденсатор среде. Сконденсированное рабочее тело из конденсатора 25 через дроссельный вентиль 26 возвращается в испаритель 23, завершая рабочий цикл холодильной установки. Давление паров удаляемого агента в районе испарителя снижается, и из внутреннего объема камеры к испарителю через перфорированный лист 27, защищающий продукт от брызг поглотительного раствора, поступают пары удаляемого агента, соответственно снижая давление паров агента над продуктом. Из продукта начинает испаряться или сублимироваться удаляемый агент, при этом происходит охлаждение продукта вплоть до его самозамораживания, если это замораживание не было произведено перед загрузкой продукта в сушильную камеру. Поглотительный агент стекает с испарителя 23 в сборную емкость 29, откуда насосом 19 вновь подается на смачивание испарителя. Уровень в сборной емкости 29 поддерживается буферной емкостью 31.

После достижения необходимого температурного режима в камере выключают компрессор 24 холодильной установки и включают в работу компрессор 5 теплопередающей парокомпрессионной установки, испаритель которой смачивают циркулирующим поглотительным насосом путем открытия вентиля 21.

Рабочее тело, находящееся в виде жидкости в испарителе 6, под действием разрежения, создаваемого компрессором 5, вскипает, отбирая теплоту от поглотительного раствора, смачивающего стенки испарителя. Пары рабочего тела поступают в полости полок 2, где конденсируются, отдавая теплоту конденсации путем теплопроводности и теплового излучения продукту, расположенному в лотках на полках. Сконденсированное рабочее тело из полок через дроссельный вентиль 7 возвращается в испаритель 6.

Из продукта под действием поступающей теплоты испаряется (сублимируется) удаляемый агент, пары агента перемещаются через отверстия перфорированного листа 28 к испарителю 6, где абсорбируются охлаждаемым циркулирующим поглотительным раствором, смачивающим испаритель. Теплота абсорбции передается от поглотительного раствора рабочему телу, а от него, в свою очередь, продукту, где вновь затрачивается на испарение (сублимацию) удаляемого агента. Так как в систему сушильной камеры непрерывно привносится теплота, затрачиваемая на компрессию рабочего тела в компрессоре 5, избыток теплоты из системы удаляют периодическим включением компрессора 24 холодильной установки.

В процессе осушки происходит уменьшение концентрации и увеличение объема циркулирующего поглотительного раствора, поэтому производят непрерывную или периодическую регенерацию поглотительного раствора. Прикрывают вентиль 20, открывают вентили 32 и 35. Часть циркулирующего поглотительного раствора проходит через теплообменник 33, в котором нагревается и поступает в кипятильник 34. В кипятильнике за счет внешнего источника тепла из раствора десорбируется удаляемый агент, пары которого могут быть использованы для технологических целей, например для пропаривания (стерилизации) камер и поддонов с противнями, а также для других целей, связанных с рекуперацией затраченного тепла. Регенерированный поглотительный раствор из кипятильника 34 поступает в теплообменник 33, где охлаждается, отдавая теплоту поступающему на регенерацию поглотительному раствору, и возвращается в циркуляционный цикл.

По мере высушивания продукта давление паров удаляемого агента над ним снижается и наконец наступает момент, когда оно сравнивается с давлением паров агента над поглотительным раствором. Процесс сушки приостанавливается. Для возобновления процесса необходимо либо повышение температуры нагрева продукта, либо более сильное охлаждение поглотительного агента, либо то и другое вместе.

Если необходимо дальнейшее досушивание продукта, приступают к следующей стадии сушки. Выключают компрессор 5, открывают вентили 7 и 9, и из полок 2 и испарителя 6 в емкость 10 полностью дренируют рабочее тело теплопередающей системы. Вентили 7, 8 и 9 закрывают, открывают вентиль 38 и приоткрывают вентиль 37. В полки осуществляется подача паров удаляемого агента из кипятильника 34. Пары подаваемого агента конденсируются, отдавая теплоту конденсации продукту, находящемуся на полках, и стекают в сборную емкость 39. Теплота конденсации затрачивается на испарение (сублимацию) удаляемого агента из продукта.

Одновременно включают компрессор 24 холодильного устройства. Пары удаляемого агента абсорбируются охлажденным поглотительным раствором, смачивающим испаритель 23. Увеличивая температуру продукта путем повышения давления паров агента в греющих полках 2 и снижая температуру поглотительного агента путем максимального охлаждения испарителя 23, достигают максимально возможной степени высушивания продукта.

Устройство, изображенное на фиг.2, содержит сушильную камеру 1, греющие полки 2, компрессор 5, испаритель 6, дроссельный вентиль 7, вакуумный насос 11, вакуумную задвижку 12, вентиль 13, буферную емкость 15, насос 19, вентили 21 и 22, испаритель 23, компрессор 24, конденсатор 25, дроссельный вентиль 26, перфорированные перегородки 27 и 28, емкости 29 и 30, емкость 31, конденсатор 40, испаритель 41, насос высокого давления 42, устройство мембранной очистки 43, дроссельный вентиль 44.

Реализацию способа осуществляют аналогично вышеописанному способу. Различие составляют следующие моменты.

Одновременная работа компрессора 24 холодильной установки и компрессора 5 теплопередающей установки осуществляется только в режиме глубокого досушивания продукта. Подачу поглотительного раствора осуществляют через вентиль 22 для смачивания испарителя 23. Вентиль 21 полностью закрывают. Рабочее тело холодильной установки кипит в испарителе 23, забирая теплоту абсорбции от циркулирующего поглотительного агента. Пары рабочего тела откачиваются компрессором 24 в конденсатор 40, где при повышенном давлении конденсируются, отдавая теплоту конденсации рабочему телу теплопередающей установки, находящемуся в испарителе 41. Сконденсированное рабочее тело холодильной установки из конденсатора 40 через дроссельный вентиль 26 возвращается в испаритель 23. Теплообмен конденсатора 25 с окружающей средой при данном режиме работы максимально ограничивают.

Рабочее тело в испарителе 41 кипит, пары рабочего тела откачиваются компрессором 5 в греющие полки 2, где конденсируются, передавая теплоту конденсации продукту, находящемуся в лотках, расположенных на полках. Сконденсированное рабочее тело из полок 2 через дроссельный вентиль 7 возвращается в испаритель 41. В данном режиме холодильная установка выполняет функцию первой ступени, а теплопередающая установка выполняет функцию второй ступени двухступенчатой установки, передающей теплоту абсорбции от поглотительного раствора продукту. При работе двухступенчатой установки возрастает разность температур между поглотительным раствором и продуктом, что позволяет добиться высокой степени концентрирования продукта. Однако затраты на передачу тепла у такой установки больше, чем у одноступенчатой установки. Поэтому данный способ экономически эффективен на последней стадии высушивания продукта.

Для проведения основной стадии концентрирования или сушки применяют одноступенчатую теплопередающую установку, работа которой осуществляется по циклу: смачиваемый поглотительным агентом испаритель 6 - компрессор 5 - греющие полки 2 - дроссельный вентиль 7 - испаритель 6. При необходимости коррекции температурного режима в сушильной камере, компрессор 5 теплопередающей установки выключают и включают компрессор 24 холодильной установки, работа которой осуществляется по циклу: смачиваемый поглотительным агентом испаритель 23 - компрессор 24 - конденсатор 25, отдающий теплоту окружающей среде, - дроссельный вентиль 26 - испаритель 23.

Регенерацию поглотительного раствора осуществляют следующим образом. Насосом высокого давления 42 подают часть циркулирующего поглотительного агента в устройство мембранной очистки 43, в котором поглотительный раствор разделяется на два потока. Сконцентрированный поглотительный раствор через дроссельный вентиль 44 возвращается в систему циркуляции поглотительного раствора, а очищенный удаляемый агент выводится из установки.

Фрагмент устройства, изображенный на фиг.3, содержит открытую емкость 45, в которой установлен открытый лоток 46. В лотке 46 находится концентрируемый или осушаемый продукт 47, по емкости 45 протекает циркулирующий поглотительный раствор 48. Емкость с лотком находятся в камере, из которой удалены мешающие газы. Концентрирование или сушка продукта осуществляется следующим образом. Поглотительный раствор 48 абсорбирует пары агента из объема камеры, снижая давление паров агента в камере, одновременно разогреваясь за счет теплоты абсорбции. Теплота передается через стенки лотка 46 продукту, из которого под действием полученной теплоты происходит испарение или сублимация паров агента, повышая давление паров агента в камере. Повышение давления паров агента в камере вновь вызывает абсорбцию паров агента поглотительным раствором. Процесс осуществляется до тех пор, пока равновесное парциальное давление паров агента над продуктом и над поглотительным раствором не станет одинаковым при одной и той же температуре вследствие разбавления поглотительного раствора агентом либо вследствие уменьшения содержания агента в продукте.

1. Способ удаления жидкого или замороженного агента из продукта, предусматривающий размещение продукта в камере, ее герметизацию, удаление из нее неконденсирующихся газов, нагрев продукта и одновременное удаление из объема камеры испаряющихся или сублимирующихся из продукта паров агента путем их абсорбции поглотительным раствором, отличающийся тем, что разогретый при абсорбции поглотительный раствор охлаждают для восстановления его абсорбционных характеристик, нагрев продукта осуществляют за счет теплоты абсорбции паров удаляемого агента поглотительным раствором, которую передают при помощи теплопередающего устройства, при этом продукт размещают над или под пустотелыми герметичными греющими полками, подключенными к теплопередающему устройству.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для продукта, содержащего удаляемый агент в виде воды или льда, в качестве поглотительного раствора используют концентрированный водный раствор хлористого натрия, хлористого кальция или бромистого лития.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплопередающего устройства используют парокомпрессионную установку, испаритель которой смачивают циркулирующим поглотительным раствором, а конденсатором являются полки.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела парокомпрессионной установки используют низкозамерзающую жидкость, имеющую температуру кипения при атмосферном давлении выше комнатной температуры и пары которой способны абсорбироваться поглотительным раствором, а удаление неконденсирующихся газов из системы парокомпрессионной установки осуществляют вакуумным насосом.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела парокомпрессионной установки используют смесь воды и этанола.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют регенерацию поглотительного раствора путем кипячения его в закрытом кипятильнике с отводом паров удаляемого агента.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что после нагрева продукта за счет теплоты абсорбции паров удаляемого агента поглотительным раствором осуществляют досушивание продукта путем подачи в полки паров агента из закрытого кипятильника, при этом регулирование температуры греющих полок осуществляют регулированием давления паров удаляемого агента внутри полок.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют замораживание продукта и/или поддержание требуемого температурного баланса в камере посредством парокомпрессионной холодильной установки, испаритель которой смачивают циркулирующим поглотительным раствором, а теплоту абсорбции паров удаляемого агента поглотительным раствором отводят от испарителя среде, окружающей конденсатор холодильной установки.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют регенерацию поглотительного раствора путем удаления из него жидкого абсорбированного агента через полупроницаемую мембрану методом обратного осмоса.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют дополнительную герметизацию камеры путем создания в технологических трубопроводах, соединенных с внутренним объемом камеры, гидрозатворов, заполненных поглотительным раствором.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление основной части неконденсирующихся газов из объема камеры осуществляют вакуумным насосом.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что после достижения рабочего разрешения при работающем вакуумном насосе осуществляют удаление остаточных неконденсирующихся газов из объема камеры путем нагрева продукта и вытеснения из объема камеры остатков неконденсирующихся газов образующимися парами удаляемого агента в вакуумный насос.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что после достижения рабочего разрешения при работающем вакуумном насосе осуществляют удаление остаточных неконденсирующихся газов из объема камеры путем подачи в нее углекислого газа и вытеснения им остатков неконденсирующихся газов в вакуумный насос, после чего производят герметизацию камеры и подают в нее порцию раствора щелочи для удаления углекислого газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в холодильной технике, абсорбционных машинах, теплопреобразовательных установках и других аппаратах аналогичного назначения.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в холодильной установке, абсорбционных машинах, теплопреобразовательных установках и других аппаратах аналогичного назначения.

Изобретение относится к способам консервирования пищевых продуктов животного происхождения. .

Изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности при производстве сублимированных пищевых продуктов с заданными свойствами и возможностью сушки продукта, с низким содержанием сухих веществ с высоким качеством и низкими энергозатратами.

Изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности при производстве сублимированных пищевых продуктов. .
Изобретение относится к пищевой промышленности. .
Изобретение относится к технологии пищевой промышленности, а именно к технологии консервирования пищевых продуктов методом сушки топочными газами. .

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к вакуумной сушке жидких, пастообразных или плоских твердых высоковлажных материалов, и может быть использовано в пищевой, химической, медицинской и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике хранения и переработки пищевых продуктов и может быть использовано для их охлаждения, заморозки и последующей сублимационной сушки.

Изобретение относится к способам обезвоживания пищевых продуктов, в частности к сублимационной сушке концентрированных жидких пищевых продуктов, и может быть использовано в химической и медицинской промышленности.

Изобретение относится к технологии получения сухих быстрорастворимых продуктов и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности для получения сухих быстрорастворимых продуктов.

Изобретение относится к биотехнологии

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для сублимационного концентрирования и сушки замороженных растворов или суспензий, сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов, а также для концентрирования или сушки жидких растворов и суспензий

Наверх