一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置及方法制造方法及图纸

技术编号:38348797 阅读:12 留言:0更新日期:2023-08-02 09:28
本发明专利技术公开了一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置及方法,成分提取装置包括壳体、分离装置、调节装置和料罐,壳体和分离装置连接,调节装置和壳体连接,料罐和调节装置管道连通,壳体上设有分离室,分离室包括原料腔、过滤层和回收腔,原料腔、过滤层和回收腔沿发酵液过滤流动方向依次排布,分离装置包括分离膜,分离膜设置有两层,两层分离膜置于过滤层内,调节装置包括升压泵,升压泵进口和料罐管道连通,升压泵出口端和壳体连接,壳体上设有升压流道,升压流道末端和原料腔连通;方法包括以下步骤:发酵液增压、过滤;发酵液循环;组分检测;分流。分流。分流。

【技术实现步骤摘要】
一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置及方法


[0001]本专利技术涉及发酵液成分提取
,具体为一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来,随着节能环保意识的不断加强,越来越多的企业展开了一系列资源再利用方面的措施。
[0003]其中,化工领域,多数的反应会产生废弃物,但是仍有一部分的溶剂不参与化学反应,仅仅是反应媒介,其量在反应前后不发生变化,只是使用后功效会丧失,而传统的工艺很难使溶剂恢复功效。因此,现有溶剂通常不能循环利用,药厂需要不断购买新溶剂,并且处理旧溶剂,大大增加了企业的生产成本。
[0004]此外,溶剂共沸、近沸是溶剂分离提纯的主要难题,目前常采用萃取精馏、减压精馏、夹带精馏、分子筛吸附、分子筛膜汽化渗透等等传统技术,但上述工艺都存在诸多缺点,无法满足日益扩大的生产规模。在进行发酵液成分提取过程中,靠近过滤水体的地方含水率较大,相较于发酵液,容易导致浓度较大的水体向溶剂侧反渗透,影响过滤效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置及方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置,包括壳体、分离装置、调节装置和料罐,壳体和分离装置连接,调节装置和壳体连接,料罐和调节装置管道连通,壳体上设有分离室,分离室包括原料腔、 过滤层和回收腔,原料腔、过滤层和回收腔沿发酵液过滤流动方向依次排布,分离装置包括分离膜,分离膜设置有两层,两层分离膜置于过滤层内,调节装置包括升压泵,升压泵进口和料罐管道连通,升压泵出口端和壳体连接,壳体上设有升压流道,升压流道末端和原料腔连通。
[0007]壳体作为主要的支撑基础,用于对其他各装置进行安装,通过分离装置对发酵液成分进行分离,通过调节装置进行压力调节,保证发酵液成分分离效率,通过料罐进行发酵液存储,在进行成分提取时,将待提取的发酵液通过升压泵进行升压后,经由升压流道送入原料腔内,原料腔、过滤层和回收腔依次设置,过滤层位于原料腔和回收腔之间,内置分离膜,例如在对发酵液中水分进行提取时,通过分离膜对水体进行过滤,溶剂保留在原料腔内,当溶剂含水率降低到许用程度时,则完成发酵液各成分提取,过滤后的水体进入回收腔内,回收腔可以和负压源连通,提高原料腔和回收腔之间的压差,从而保证各成分提取效率,通过双层设置的分离膜,在分离膜间形成隔离腔,使含水率从原料腔向回收腔逐渐递减,降低相邻腔体含水率梯度,防止反渗透。
[0008]进一步的,分离装置还包括微波发生器和截流组件,壳体上设有循环室,循环室进
口和原料腔连通,微波发生器置于循环室上端,微波发生器输出端朝向循环室内发酵液,升压流道沿发酵液输送方向依次设有入口段、喉道和扩散段,入口段、喉道和扩散段依次连通,入口段直径渐缩设置,扩散段直径渐扩设置,喉道一侧设有负压流道,负压流道进气端通过截流组件和循环室上端出口间歇连通,截流组件位于负压流道进气端,截流组件包括堵板、复位弹簧、保压板和补偿板,堵板和负压流道进气端转动连接,堵板转动轴线两端分别设有预紧弹簧,预紧弹簧末端和负压流道紧固连接,堵板通过复位弹簧和保压板传动连接,保压板和负压流道滑动连接,壳体上设有泄流道,泄流道和负压流道间歇连通,泄流道进口设有启闭开关,补偿板和负压流道滑动连接,补偿板一侧设有补位弹簧,壳体上设有补偿流道,补偿流道一端通过补偿板和负压流道间歇连通,补偿流道另一端和原料腔管道连通;调压时:启闭开关关闭,泄流道和负压流道截止;检测时:启闭开关打开,泄流道和负压流道导通。
[0009]在发酵液进行成分提取过程中,通过对水体进行循环,从而便于对发酵液的含水率进行实时监测,保证提取效率,通过循环室进行原料腔内的水体进行引流,微波发生器发出电磁波,带动发酵液中的水体进行快速震动,并使水体汽化,随着水体不断汽化,使循环室上端压力不断增加,升压流道的入口段直径渐缩、喉道直径不变、扩散段直径渐扩,当发酵液流经喉道时,随着过流截面减小,流速增加,压力减小,使负压流道内产生负压,保压板和负压流道壁面滑动密封连接,初始状态下,保压板位于靠近堵板一侧,当负压流道内产生负压时,此时启闭开关关闭,泄流道和负压流道处于截止状态,保压板靠近喉道一侧为负压状态,保压板靠近堵板一侧压力大于负压流道的负压段,在压差作用下,使保压板向喉道移动,保压板移动过程中,对复位弹簧进行拉伸,当复位弹簧对堵板施加拉力产生的扭矩大于两侧预紧弹簧对堵板产生的扭矩时,复位弹簧带动堵板克服预紧弹簧弹力进行转动,使负压流道打开,并和循环室连通,水汽从堵板和负压流道之间的缝隙流进堵板和保压板之间,对循环室内发酵液中的水体进行去除,随着保压板向喉道移动,保压板移动过程中推动补偿板移动,保压板上设有过流道,使补偿流道通过过流道和负压流道导通,补偿流道另一端和原料腔连通,发酵液从原料腔通过补偿流道、过流道进入负压流道内,使负压流道内压力升高,堵板在预紧弹簧作用力下复位,使负压流道和循环室重新进行截止状态,并带动保压板向堵板移动,对保压板和堵板之间的水汽进行压缩,此时打开启闭开关,使水汽进入泄流道,进行水汽排出。
[0010]进一步的,调节装置还包括切换组件,切换组件包括正极板和负极板,正极板和负极板分别位于泄流道两侧,正极板和负极板分别与电源的接线端子电连,泄流道末端朝向空气。
[0011]当水汽进入正极板和负极板时,正极板、负极板和电源随着空气湿度增大,电导率增加,电路导通,空气湿度越大,电导率越大,通过电路上电流大小对发酵液含水率进行实时检测。
[0012]进一步的,切换组件还包括导流板和电磁铁,壳体上设有旁通流道,旁通流道进口和循环室下端连通,旁通流道出口为双通道设置,旁通流道的双通道出口包括主出口和分出口,主出口朝向过滤层,分出口朝向原料腔,旁通流道分化双通道出口处设有切换槽,导流板和电磁铁置于切换槽内,导流板倾斜布置,导流板和切换槽滑动连接,导流板为磁铁材
质,导流板上设有切换流道,切换流道依次与主出口和分出口间歇连通。
[0013]通过旁通流道和循环室下端连通,当发酵液中的水体汽化后,将分离后的溶剂重新导入原料腔内,便于进行循环检测,辅助对发酵液成分进行提取,旁通流道出口为双通道设置,从一个流路分化成两个出口,分别为主出口和分出口,主出口朝向过滤层,分出口朝向原料腔,根据发酵液不同含水率进行导流,含水率大的送入原料腔进行初次过滤,含水率小的送入隔离腔内进行二次过滤,过滤完成后送入回收腔内,根据检测的含水率大小调节导流板移动距离,含水率越大,导流板移动距离越大,通过切换流道依次与主出口和分出口导通,对不同含水率的发酵液进行导流。
[0014]进一步的,正极板、负极板和电源电连成检测电路,电磁铁和检测电路电连。
[0015]正极板和负极板之间通过空气进行绝缘,当水汽进入泄流道后,流经正极板和负极板之间,使正极板和负极板之间空气的电导率增加,检测电路导通,根据导通电流的大本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置,其特征在于:所述发酵液成分提取装置包括壳体(1)、分离装置(2)、调节装置(3)和料罐(4),所述壳体(1)和分离装置(2)连接,所述调节装置(3)和壳体(1)连接,所述料罐(4)和调节装置(3)管道连通,所述壳体(1)上设有分离室(11),所述分离室(11)包括原料腔(111)、 过滤层(112)和回收腔(113),所述原料腔(111)、过滤层(112)和回收腔(113)沿发酵液过滤流动方向依次排布,所述分离装置(2)包括分离膜(22),所述分离膜(22)设置有两层,两层所述分离膜(22)置于过滤层(112)内,所述调节装置(3)包括升压泵(31),所述升压泵(31)进口和料罐(4)管道连通,升压泵(31)出口端和壳体(1)连接,所述壳体(1)上设有升压流道(13),所述升压流道(13)末端和原料腔(111)连通。2.根据权利要求1所述的一种附带膜分离结构的发酵液成分提取装置,其特征在于:所述分离装置(2)还包括微波发生器(21)和截流组件(23),所述壳体(1)上设有循环室(12),所述循环室(12)进口和原料腔(111)连通,所述微波发生器(21)置于循环室(12)上端,微波发生器(21)输出端朝向循环室(12)内发酵液,所述升压流道(13)沿发酵液输送方向依次设有入口段、喉道和扩散段,所述入口段、喉道和扩散段依次连通,所述入口段直径渐缩设置,所述扩散段直径渐扩设置,所述喉道一侧设有负压流道(14),所述负压流道(14)进气端通过截流组件(23)和循环室(12)上端出口间歇连通,所述截流组件(23)位于负压流道(14)进气端,截流组件(23)包括堵板(231)、复位弹簧(232)、保压板(234)和补偿板(235),所述堵板(231)和负压流道(14)进气端转动连接,堵板(231)转动轴线两端分别设有预紧弹簧(233),所述预紧弹簧(233)末端和负压流道(14)紧固连接,堵板(231)通过复位弹簧(232)和保压板(234)传动连接,所述保压板(234)和负压流道(14)滑动连接,所述壳体(1)上设有泄流道(16),所述泄流道(16)和负压流道(14)间歇连通,泄流道(16)进口设有启闭开关(24),所述补偿板(235)和负压流道(14)滑动连接,补偿板(235)一侧设有补位弹簧(236),壳体(1)上设有补偿流道(17),所述补偿流道(17)一端通过补偿板(235)和负压流道(14)间歇连通,补偿流道...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨震鸿
申请(专利权)人:广州汉至蓝能源与环境技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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