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冷冻结晶设备
产品分类:
详情介绍
产品简介
冷冻结晶设备是一种基于 “低温下溶剂凝固分离” 原理的新型分离结晶设备,核心采用 “低温冷冻 + 固液分离” 技术,通过将料液冷却至溶剂(通常为水)的冰点以下,使溶剂形成晶体(冰或溶剂晶体),与溶质(盐类、有机物等)实现分离,进而实现溶质浓缩或溶剂回收。设备以 “操作温度低、温和无破坏、溶剂回收率高、绿色环保” 为核心优势,广泛应用于化工、环保、食品、医药等行业的热敏性物料浓缩、高盐废水处理、溶剂回收及低温结晶工艺,尤其适合处理热敏性、易氧化、不能耐受高温蒸发的物料,可根据料液特性(冰点、粘度、溶质浓度)定制冷冻系统与分离结构,实现高效分离与结晶。
产品分类
根据冷冻方式、设备结构及应用场景,冷冻结晶设备主要分为以下类别:
1.按冷冻方式分类
▪ 间接冷冻结晶设备:通过制冷剂(如乙二醇溶液、液氮)与料液间接换热降温,料液不与制冷剂直接接触,安全卫生,适配食品、医药等对纯度要求高的场景;
▪ 直接冷冻结晶设备:将制冷剂(如液氮、二氧化碳)直接通入料液中,快速降温形成冰晶,冷冻效率高,适用于大规模废水处理、紧急降温结晶场景;
▪ 真空冷冻结晶设备:利用真空环境降低溶剂沸点与冰点,使料液在真空下自蒸发降温并形成晶体,能耗低,适配热敏性物料的深度浓缩。
2.按设备结构分类
▪ 釜式冷冻结晶器:间歇式操作,单釜容积 0.5m³-20m³,结构紧凑,控温精准,适合小批量、多品种物料结晶(如医药中间体、精细化工产品);
▪ 管式冷冻结晶器:连续式操作,采用列管或套管结构,料液在管内流动,制冷剂在壳程换热,结晶效率高,适配中大规模连续化生产;
▪ 板式冷冻结晶器:模块化板式结构,传热面积大、降温速度快,占地面积小,适合场地受限、需灵活扩容的场景(如中小型化工企业、食品加工厂);
▪ 悬浮床冷冻结晶器:料液在结晶器内呈悬浮态,晶体与料液接触均匀,结晶粒度规整,适配高粘度、含少量悬浮物的料液。
3.按工艺流程分类
▪ 单级冷冻结晶系统:一次冷冻 - 分离完成溶质浓缩或溶剂回收,结构简单,投资成本低,适用于初步分离(如废水预处理、物料初步浓缩);
▪ 多级冷冻结晶系统:2-4 级冷冻单元串联,逐步降低温度,提高晶体纯度与溶剂回收率,适配高要求分离场景(如高纯度溶剂回收、热敏性物料深度浓缩);
▪ 冷冻 - 洗涤 - 融化集成系统:集成冷冻结晶、晶体洗涤、溶剂融化回收功能,实现溶质与溶剂的高效分离,溶剂回收率可达 90%-99%,适配资源回收型场景。
性能特点
1.温和分离无破坏:操作温度低(-30℃至 0℃),远低于传统蒸发工艺,可有效避免热敏性物料(如酶制剂、生物提取物、医药中间体)分解、氧化、变性,最大限度保留物料原有性能;
2.溶剂回收率高:溶剂晶体(如冰晶)纯度高,经洗涤融化后,溶剂回收率可达 90%-99%,尤其适合水资源短缺地区的废水回用、高价值溶剂回收场景;
3.绿色环保低能耗:无需高温加热,能耗仅为传统蒸发设备的 1/4-1/2,且无废气排放,母液可循环处理,符合环保政策要求;直接冷冻型可利用工业余热或废冷,进一步降低能耗;
4.适配性广:可处理溶质浓度 5%-30% 的各类溶液,兼容低粘度(<500 mPa・s)至中高粘度(<1500 mPa・s)物料,通过材质定制(如 316L 不锈钢、钛材)可适配腐蚀性料液;尤其适合处理热敏性、易氧化、不能高温蒸发的特殊物料;
5.结晶品质优异:通过精准控温(控温精度 ±0.5℃)与搅拌优化,可控制晶体粒度(0.1mm-5mm),结晶产品纯度高、形态规整,无溶剂残留,后续干燥、成型便捷;
6.操作稳定可控:冷冻系统与分离单元联动控制,可灵活调节降温速率、结晶时间、分离压力等参数,适应不同料液特性;连续式设备可实现 24 小时不间断运行,产能稳定;
7.安全可靠:间接冷冻型无制冷剂污染风险,直接冷冻型制冷剂(如液氮)无毒无害,设备运行压力低(常压或低压),无爆炸、高温灼伤等安全隐患。
应用场景
冷冻结晶设备凭借其低温温和、绿色高效的核心优势,广泛应用于以下行业:
1.医药行业:生物制药中间体浓缩(如酶制剂、疫苗原液)、热敏性原料药结晶(如抗生素、激素)、中药提取物低温浓缩(避免有效成分分解)、医药废水处理(回收溶剂与水资源);
2.食品行业:果汁浓缩(如芒果汁、蓝莓汁,保留维生素与风味物质)、乳制品加工(如乳清蛋白浓缩、冰淇淋原料结晶)、天然提取物浓缩(如茶多酚、花青素)、食品添加剂结晶(如高纯度乳糖、麦芽糖);
3.化工行业:精细化工产品结晶(如热敏性有机化合物、染料中间体)、高价值溶剂回收(如乙醇、丙酮、乙酸乙酯)、化工废水零排放(高盐废水冷冻脱盐,回收纯水)、共沸体系分离(无法通过蒸馏分离的混合物);
4.环保行业:高盐废水处理(如化工园区高盐废水、电镀废水,冷冻脱盐回收水资源)、垃圾渗滤液处理(低温浓缩降低后续处理成本)、有机废水溶剂回收(如印刷废水、涂料废水回收有机溶剂);
5.其他领域:生物工程(如发酵液浓缩、酶制剂提纯)、化妆品原料处理(如玻尿酸、胶原蛋白浓缩)、实验室低温结晶试验、特种材料制备(如低温合成晶体材料)。
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