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部分果汁、酒类、香液等需要在0℃以下浓缩以获得优品。目前可用的0℃以下浓缩方法主要为冷冻浓缩方法，但冷冻浓缩方法的装置和操作均较复杂，且料液浓度较高时可能会有部分有效成分进入冰中造成损耗。 基于此，团队开发了膜蒸馏型冰点浓缩技术，可较好地避免上述问题。该技术具有常压操作、冰点浓缩、便于高浓度浓缩、料液成分基本无损耗、设备和操作较简便特点。 膜蒸馏型冰点浓缩装置基本构成如下图所示。  料液中水分穿过膜孔示意如下图所示。  膜蒸馏所用膜为疏水微孔膜，膜孔直径通常小于1微米，常压下水蒸气可以通过但其他物质难以通过；当吹扫气中水蒸气压力低于冰点料液表面的水蒸气压力时，料液中水分在膜孔处的液气界面处汽化为水蒸气并穿过膜孔到达膜的另一侧被流过的吹扫气带走，实现料液的冰点浓缩。 冰点浓缩装置中，需要浓缩且温度0℃左右的料液在膜管内流动，流过膜管过程中，料液中的水分穿过膜管壁到达膜管外被吹扫气带走（吹扫气通常为空气，也可为氮气、二氧化碳等）。流出膜组件含有较多水蒸气的吹扫气进入吸热器，被吸热器内低温工质冷却至0℃以下（通常为-5℃~-15℃），其中的水蒸馏在吸热器表面凝固为霜，出吸热器的吹扫气变为含水蒸气极少的冷干空气，再经加热器适当升温后进入膜组件继续吸收从膜管内排出的水蒸气。 实际应用中，可根据料液浓缩要求、能耗及成本要求等，对冰点浓缩装置的流程及部件配置进行优化设计（如膜组件也可采用板框式等其他型式）。 膜蒸馏型冰点浓缩装置设计时，影响因素可有三十多个，为提高设计效率，需要开发适宜的设计软件。某基本型设计软件V1版如下图所示。  图中两行14个参数中，前12个为输入参数，分别为： 1-膜管内直径； 2-膜管长度； 3-膜孔隙率； 4-膜孔直径； 5-膜管间距； 6-吹扫气流道宽度； 7-吹扫气流道长度； 8-吹扫气流速； 9-吹扫气进膜组件温度； 10-吹扫气出吸热器温度； 11-料液温度； 12-料液浓度； 输出参数有两个，为第二排最后两个参数，分别为： 13-浓缩速率； 14-浓缩能耗比（从料液中排出1kg水分压缩机所消耗的电能）。 图中参数为一组基本参数，未进行优化。后续可针对不同的流程和部件开发相匹配的优化设计软件，且软件界面可拓展料液成分、装置能耗、装置成本等项目。 美图欣赏      |
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