[发明专利]一种利用空气进行海鲜深冷速冻的工艺系统及工艺方法

权利要求书

1.一种利用空气进行海鲜深冷速冻的工艺系统，其特征在于：包括空气压缩机、吸附系统、一号和二号开关阀、第一至第七节流阀、透平膨胀机、冷却器、低温换热器、气液分离器、储罐、海鲜深冷速冻箱、加热器，所述透平膨胀机分为透平膨胀机增压端和透平膨胀机膨胀端，所述吸附系统由数个并列的吸附塔组成；所述吸附塔的进口与吸附塔进口管道连接，吸附塔的出口与吸附塔出口管道连接，所述吸附塔进口管道与吸附塔出口管道均设有一号开关阀；所述吸附系统的进口由并列的吸附塔进口管道组成，所述吸附系统的出口由并列的吸附塔出口管道组成；所述吸附塔均设有放空装置；所述空气压缩机的出口通过管道与吸附系统的进口连接；所述吸附系统的出口通过管道与透平膨胀机增压端的进口连接；所述透平膨胀机增压端的出口通过管道与冷却器的进口连接；所述冷却器的出口通过管道与低温换热器的物料进口连接；所述低温换热器的物料出口通过管道与气液分离器的进口连接，管道上设有第一节流阀；所述气液分离器的底部出口通过管道与低温换热器的一号冷源进口连接；所述气液分离器的底部出口通过管道与海鲜深冷速冻箱的冷源进口连接，管道上设有第二节流阀；所述气液分离器的底部出口通过管道与储罐的进口连接，管道上设有第三节流阀；所述低温换热器的一号冷源出口通过管道与透平膨胀机膨胀端的进口连接；所述透平膨胀机膨胀端的出口通过管道与低温换热器的二号冷源进口连接；所述气液分离器的顶部出口通过管道与低温换热器的二号冷源进口连接，管道上设有第四节流阀；所述海鲜深冷速冻箱的冷源出口通过管道与低温换热器的二号冷源出口连接，管道上设有第五节流阀；所述低温换热器的二号冷源出口通过管道与空气压缩机的进口连接，管道上设有第六节流阀；所述低温换热器的二号冷源出口通过管道与加热器的进口连接，管道上设有第七节流阀；所述加热器的出口通过管道与吸附塔的出口连接，管道上设有二号开关阀。

2.根据权利要求1所述的利用空气进行海鲜深冷速冻的工艺系统，其特征在于：所述吸附系统由两个吸附塔并列组成。

3.根据权利要求1所述的利用空气进行海鲜深冷速冻的工艺系统，其特征在于：所述吸附塔中填充有吸附剂，所述吸附剂包括活性氧化铝和改型13X分子筛；所述低温换热器为铝制板翅式换热器。

4.根据权利要求1所述的利用空气进行海鲜深冷速冻的工艺系统，其特征在于：所述海鲜深冷速冻箱的冷源进口通过盘管与海鲜深冷速冻箱的冷源出口连接。

5.一种利用空气进行海鲜深冷速冻的工艺方法，采用权利要求1-4任一权利要求所述的利用空气进行海鲜深冷速冻的工艺系统进行，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、空气的压缩和冷却

将空气经过空气压缩机压缩与冷却后，提高了空气的压力，降低了空气的温度；

步骤二、空气的净化

数个并列的吸附塔，经过对应的输入开关阀和输出开关阀的切换，使得一部分吸附塔处于吸附阶段、另一部分吸附塔处于加热再生阶段，将步骤二中的空气输入处于吸附阶段的吸附塔中，脱除空气中的水、二氧化碳和其他有害杂质；

步骤三、空气经过低温液化工序冷却成液体空气

净化后的空气首先经过透平膨胀机增压端，提高空气压力，增压后的空气经过冷却器降低温度后进入低温换热器，在低温换热器内降温液化，然后进入气液分离器中分出液体空气和气体空气，气液分离器的底部出口的液体空气分为三股，第一股液体空气回低温换热器为空气的液化提供冷源，复温的空气从低温换热器中部抽出，然后进入透平膨胀机膨胀端进行膨胀降温，降温后的空气从低温换热器低温端进入，为空气的降温与液化提供冷量；第二股液体空气去海鲜深冷速冻箱，为海鲜速冻提供冷源；第三股液体空气进入储罐中储存；

步骤四、利用液体空气进行海鲜深冷速冻

步骤三的液体空气通过调节阀控制液体空气的压力与温度去海鲜深冷速箱，为海鲜的深冷速冻提供超低温冷源，蒸发后的低温空气通过调节阀控制出口压力，然后去低温换热器中部与膨胀后的低压空气混合，混合后的空气在低温换热器回收低温空气中残余冷量；海鲜深冷速冻箱消耗的液体空气量根据海鲜处理量、出速冻箱的空气温度进行调节，多余的液体空气进入储罐进行储存；

步骤五、低压空气的循环利用

从低温换热器出来的空气分为二股，一股空气经过加热器加热后去吸附塔作为再生气对吸附剂进行加热再生；另一股空气去空气压缩机的进口处，实现空气的循环利用。