RU2276313C2 - Device for liquid concentration and sublimation drying - Google Patents
Device for liquid concentration and sublimation drying Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276313C2 RU2276313C2 RU2003131544/06A RU2003131544A RU2276313C2 RU 2276313 C2 RU2276313 C2 RU 2276313C2 RU 2003131544/06 A RU2003131544/06 A RU 2003131544/06A RU 2003131544 A RU2003131544 A RU 2003131544A RU 2276313 C2 RU2276313 C2 RU 2276313C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- drying agent
- product
- vacuum chamber
- vacuum
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для сублимационного концентрирования и сушки замороженных водных растворов или суспензий, сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов, а также для концентрирования или сушки жидких растворов и суспензий.The invention relates to the field of food, microbiological and chemical industries and can be used for freeze-drying and drying of frozen aqueous solutions or suspensions, freeze-drying of frozen food products, as well as for concentration or drying of liquid solutions and suspensions.
Известно устройство сублимационной сушки, содержащее вакуумную камеру, в которой расположены открытые емкости с замороженным высушиваемым продуктом; нагревательные элементы, передающие теплоту высушиваемому продукту для испарения (сублимации) из него влаги; десублиматор, в котором происходит конденсация (десублимация) испарившейся влаги; и вакуумный насос, поддерживающий разрежение в вакуумной камере и десублиматоре. Данное устройство также может использоваться для жидкостного концентрирования. Работа данного устройства осуществляется следующим образом: теплота, требуемая для испарения влаги из замороженного продукта, передается продукту от внешнего источника, после чего испарившаяся влага принудительным образом (с затратами энергии) конденсируется в десублиматоре. Максимальная скорость концентрирования или сушки достигается, когда газовая фаза состоит только из водяных паров, поэтому процесс проводится в условиях высокого разрежения.A freeze-drying device is known, comprising a vacuum chamber in which open containers with a frozen, dried product are located; heating elements that transfer heat to the dried product for evaporation (sublimation) of moisture from it; a desublimator in which condensation (desublimation) of evaporated moisture occurs; and a vacuum pump supporting vacuum in the vacuum chamber and desublimator. This device can also be used for liquid concentration. The operation of this device is as follows: the heat required to evaporate moisture from a frozen product is transferred to the product from an external source, after which the evaporated moisture is forcibly (with energy costs) condensed in a desublimator. The maximum concentration or drying rate is achieved when the gas phase consists only of water vapor, so the process is carried out under conditions of high vacuum.
Недостатками данного устройства являются: значительные энергозатраты на испарение влаги из высушиваемого продукта, сложность равномерного распределения подаваемого тепла по всему объему продукта, находящемуся в вакуумной камере, а также значительные энергозатраты и сложность оборудования для конденсации испарившейся влаги.The disadvantages of this device are: significant energy consumption for evaporation of moisture from the dried product, the difficulty of uniform distribution of heat supplied throughout the volume of the product located in the vacuum chamber, as well as significant energy consumption and the complexity of equipment for condensation of evaporated moisture.
(См. Камовников. «Вакуумно-сублимационная сушка пищевых продуктов» М., 1985 г.)(See. Kamovnikov. "Vacuum-freeze-drying food" M., 1985)
Целью изобретения является исключение энергозатрат на испарение и конденсацию влаги в процессе сушки и упрощение конструкции установки.The aim of the invention is the elimination of energy consumption for evaporation and condensation of moisture during the drying process and the simplification of the design of the installation.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для жидкостного концентрирования и сублимационной сушки, содержащей вакуумную камеру, в которой расположены открытые емкости с осушаемым продуктом, согласно изобретению обезвоживание осушаемого продукта осуществляется его взаимодействием с жидким осушающим агентом, находящимся в открытых емкостях, расположенных в вакуумной камере, путем свободного массообмена через газовую фазу и теплообмена через твердые перегородки, разделяющие осушаемый продукт и осушающий агент, в условиях высокого разрежения, причем для испарения влаги из осушаемого продукта используется теплота поглощения влаги жидким осушающим агентом, передаваемая через теплопроводящие стенки, отделяющие осушаемый продукт от осушающего агента.The goal is achieved in that in a device for liquid concentration and freeze-drying containing a vacuum chamber, in which open containers with a dried product are located, according to the invention, the dried product is dehydrated by its interaction with a liquid drying agent located in open containers located in a vacuum chamber , by free mass transfer through the gas phase and heat transfer through solid partitions separating the product to be dried and the drying agent, under conditions low vacuum, and for the evaporation of moisture from the dried product, the heat of moisture absorption by the liquid drying agent is used, transmitted through the heat-conducting walls separating the dried product from the drying agent.
В качестве осушающего агента предпочтительно может использоваться водно-солевой раствор со степенью температурной депрессии, превышающей степень температурной депрессии осушаемого продукта, например концентрированный раствор хлористого кальция или бромистого лития. Высокая степень температурной депрессии осушающего агента означает, что при одной и той же температуре равновесное давление паров воды над осушающим агентом ниже, чем равновесное давление паров воды над осушаемым продуктом.As a drying agent, preferably, a salt-water solution with a degree of temperature depression exceeding the degree of temperature depression of the product to be dried, for example, a concentrated solution of calcium chloride or lithium bromide, can be used. A high degree of temperature depression of the drying agent means that at the same temperature the equilibrium pressure of the water vapor above the drying agent is lower than the equilibrium pressure of the water vapor above the drying product.
Восстановление депрессионных характеристик отработанного осушающего агента (регенерация) предпочтительно осуществляется путем его кипячения в закрытом кипятильнике (парогенераторе), причем выделившийся пар используется в качестве кондиционного продукта с высоким теплосодержанием.Recovery of the depression characteristics of the spent drying agent (regeneration) is preferably carried out by boiling it in a closed boiler (steam generator), and the steam released is used as a conditioned product with high heat content.
Разрежение в вакуумной камере может создаваться вакуумным насосом, а в камере может производиться постоянная смена отработанного осушающего агента на свежий.Vacuum in the vacuum chamber can be created by a vacuum pump, and in the chamber a continuous change of spent drying agent to a fresh one can be performed.
Температура процесса может регулироваться разрежением в вакуумной камере при помощи вакуумного насоса, либо температурой подаваемого осушающего агента.The process temperature can be controlled by vacuum in the vacuum chamber using a vacuum pump, or by the temperature of the supplied drying agent.
Использование заявленного изобретения позволяет упростить конструкцию устройства сублимационной сушки, повысить надежность и снизить необратимые энергетические затраты на его работу.The use of the claimed invention allows to simplify the design of the freeze-drying device, to increase reliability and reduce irreversible energy costs for its operation.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана работа устройства на примере единичной емкости с осушаемым продуктом, находящейся в вакуумной камере; на фиг.2 показана общая технологическая схема варианта устройства жидкостного концентрирования и сублимационной сушки.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows the operation of the device on the example of a unit tank with a drained product located in a vacuum chamber; figure 2 shows the General technological scheme of a variant of a device for liquid concentration and freeze-drying.
Устройство содержит вакуумную камеру 1, блок поддонов 2 с емкостями 3, жидкостный насос 4, теплообменник 5, кипятильник 6, дроссельный вентиль 7, распределительный коллектор 8 и вакуумный насос 9.The device comprises a vacuum chamber 1, a block of pallets 2 with tanks 3, a
Работа устройства осуществлена следующим образом.The operation of the device is as follows.
Осушаемый продукт 10 распределяется по емкостям 3 (корытообразной формы), которые устанавливаются в поддоны 2. Поддоны 2 складываются в блок и помещаются в вакуумную камеру 1, из которой вакуумным насосом 9 удаляется воздух. Осушающий агент 11 через дроссельный вентиль 7 и распределительный коллектор 8 подается в поддоны 2, протекает самотеком на другой край поддонов и стекает в нижнюю часть вакуумной камеры 1. По мере протекания по поддонам 2 осушающий агент поглощает пары воды, содержащиеся в вакуумной камере, при этом сильно разогреваясь. Теплота поглощения влаги передается осушаемому продукту 10, где затрачивается на испарение влаги из продукта. Теплота передается или через стенки емкости 3, или опосредованно: от осушающего агента 11 стенкам и дну поддона 2, через них дну и стенкам емкости 3, и затем осушаемому продукту 10. Испарившаяся из продукта влага вновь поглощается осушающим агентом, завершая цикл. По мере насыщения влагой депрессионные характеристики осушающего агента снижаются, и ему требуется регенерация.Drained product 10 is distributed among containers 3 (trough-shaped), which are installed in pallets 2. Pallets 2 are folded into a block and placed in a vacuum chamber 1, from which air is removed by a
Осушающий агент с пониженными депрессионными характеристиками из нижней части вакуумной камеры 1 насосом 4 через теплообменник 5 подается в кипятильник (парогенератор) 6, в котором происходит удаление из него части воды и, соответственно, восстановление его депрессионных характеристик. Теплота, затраченная на регенерацию осушающего агента, практически полностью передается кондиционному продукту - пару и используется для решения других технологических задач. Регенерированный осушающий агент через теплообменник 5, дроссельный вентиль 7 и распределительный коллектор 8 вновь возвращается в вакуумную камеру на поддоны 2.A drying agent with reduced depression characteristics from the lower part of the vacuum chamber 1 is pumped through a
Температура процессов в вакуумной камере регулируется температурой подаваемого осушающего агента или регулировкой давления паров воды работой вакуумного насоса.The temperature of the processes in the vacuum chamber is controlled by the temperature of the supplied drying agent or by adjusting the water vapor pressure by the operation of the vacuum pump.
Для проведения процесса сублимационной сушки осушаемый продукт 10 предварительно замораживается. Заморозка осуществляется или при помощи откачки водяных паров из вакуумной камеры вакуумным насосом 9, или при помощи охлажденного до минусовых температур жидкого осушающего агента 11, подаваемого в поддоны.To carry out the freeze-drying process, the drained product 10 is pre-frozen. Freezing is carried out either by pumping water vapor from the vacuum chamber with a
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003131544/06A RU2276313C2 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Device for liquid concentration and sublimation drying |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003131544/06A RU2276313C2 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Device for liquid concentration and sublimation drying |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003131544A RU2003131544A (en) | 2005-04-10 |
RU2276313C2 true RU2276313C2 (en) | 2006-05-10 |
Family
ID=35611557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003131544/06A RU2276313C2 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Device for liquid concentration and sublimation drying |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276313C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218125U1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-05-11 | Акционерное общество "Чувашторгтехника" | FREEZE DRYING DEVICE |
-
2003
- 2003-10-27 RU RU2003131544/06A patent/RU2276313C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218125U1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-05-11 | Акционерное общество "Чувашторгтехника" | FREEZE DRYING DEVICE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003131544A (en) | 2005-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101014807B (en) | Systems and methods for dehumidification | |
AU618509B2 (en) | Absorption refrigeration method and apparatus | |
US2345548A (en) | Method and apparatus for desiccating sera, biologicals, and other materials | |
NL8000626A (en) | MOISTURE REMOVAL DEVICE. | |
KR20130097402A (en) | Dryer of wet substance | |
KR101376337B1 (en) | Complex type dryer | |
KR20160073665A (en) | Drying system and drying method for high water content materials | |
RU2276313C2 (en) | Device for liquid concentration and sublimation drying | |
JPH11500521A (en) | Refrigeration system with intermittently operating cooling unit | |
RU2357166C1 (en) | Vacuum heat-labile material drying device | |
KR101270995B1 (en) | The honey concentrator | |
CN115003975B (en) | Vacuum dryer without vacuum pump | |
RU2284737C2 (en) | Method for removing of liquid or frozen agent from product | |
RU70567U1 (en) | INSTALLATION FOR CONTINUOUS SUBLIMATION DRYING | |
RU2697217C1 (en) | Method of product sublimation drying and installation for its implementation | |
RU2299385C1 (en) | Vacuum drying apparatus and vacuum drying method | |
CN211575710U (en) | Internal heating type solution dehumidifying and drying device | |
RU2776402C1 (en) | Vacuum freeze drying unit | |
SU1296801A1 (en) | Chamber for foodstuff storage | |
RU2784130C1 (en) | Method and device for absorption drying of food products | |
RU2213917C2 (en) | Plant for vacuum drying of materials | |
RU2420215C1 (en) | Method for vacuum sublimation drying with convective input of thermal energy and vacuum sublimation drying installation | |
RU2486419C1 (en) | Multi-sectional vacuum-and-sublimation dryer with flow-cyclic action | |
CN214120713U (en) | Granular heat-sensitive material drying device | |
RU2761141C2 (en) | Cryo dryer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081028 |