蜂房式连续絮凝器制造技术

本发明专利技术“蜂房式连续絮凝器”涉及一种用于絮凝净化发酵液的连续絮凝装置。该絮凝器由容器和内置的梯形组件组成，梯形组件将容器筒体内的空间分隔成多条蜂房式通道，各条通道的轴线与容器的轴线平行。加有絮凝剂的发酵液经充分混合后从絮凝器的顶部连续通入，流进各条通道内进行连续流动絮凝后从絮凝器底部流出，再流入过滤器或离心器进行固液分离。絮凝器内蜂房式絮凝通道不仅可控制发酵液絮凝体颗粒的粒度、粒度分布及絮凝时间从而提高发酵液固液分离效率，还能降低絮凝发酵液流动的阻力并提高流量，从而能进一步提高发酵液固液分离效率。该絮凝器不仅能用于工业发酵液的高效絮凝净化，还可用于污水的絮凝净化处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于絮凝净化发酵液或污水的连续絮凝装置。
技术介绍
絮凝分离技术由于其能量消耗低、可强化发酵液中菌体及蛋白等杂质的分离、简 化发酵液后处理操作、提高杂质去除率，因而广泛应用于制药、食品等发酵工业中发酵液的 净化处理。但由于发酵液是含多种杂质的复杂体系，使得絮凝分离技术在生产中的净化效 果并不理想，导致发酵产物的后续提取及纯化的收率低或产品质量差。在发酵技术水平不 断提高的 今天，发酵产物分离技术水平相对滞后，分离技术已成为发酵工业生产效益的瓶 颈。因此，如何从源头(发酵液)上尽可能多地除去杂质以减轻后续分离过程的负担，是发 酵工业面临的重要课题。容器实验法(jar test，即容器加搅拌器的间歇絮凝分离操作方法)是目前国内 外絮凝领域通用的絮凝分离方法，它能为间歇操作的发酵液絮凝沉降分离过程提供有效的 技术操作参数；然而当容器实验法用于工厂发酵液絮凝分离生产过程时，发酵液固液分离 效果则明显变差。其原因是在絮凝分离生产过程中，絮凝后发酵液中的絮凝体颗粒易被输 送过程所破碎，并且各絮凝体颗粒的絮凝时间长短不一，导致絮凝体颗粒的过滤或沉降难 度增加，从而使得絮凝后发酵液的固液分离效果明显变差。目前有关絮凝器的专利技术，大多集 中在污水絮凝净化处理方面，主要是解决絮凝剂与污水快速、充分混合问题，而用于组份复 杂的发酵液的絮凝净化处理的絮凝器专利技术非常少，仅见一项中国专利技术专利(一种连续絮凝 器，专利号ZL200710089959. 7)。该专利技术虽然解决了连续絮凝分离问题，但由于其絮凝通道 的横截面为四边形，该四边形的四个夹角为90°，当絮凝体悬浮液通过该通道时，其中的絮 凝体易滞留聚集在四个夹角处，使得通道的流通截面面积减小，从而导致絮凝器的絮凝处 理量减小。
技术实现思路
针对上述连续絮凝器其絮凝通道的四个夹角角度较小易导致絮凝体滞留聚集、絮 凝处理量减小的不足之处，本专利技术提出一种絮凝通道横截面为六边形结构的连续絮凝器， 以使絮凝通道的内壁夹角增大，减轻絮凝体在絮凝通道内滞留聚集现象，从而提高絮凝器 的絮凝处理量。由于絮凝通道横截面为六边形结构，类似于蜂房的六边形结构，故本专利技术称 为蜂房式连续絮凝器。本专利技术的结构示意图见附图中的图1、图2、图3、图4和图5。蜂房式连续絮凝器 (图1)由容器(1)和内置的梯形组件(2)组成(梯形组件立体图见图2、俯视图见图3)，容 器(1)由筒体(3)及上端盖(4)和下端盖(5)组成；梯形组件(2)将容器筒体(3)内的空 间划分成多条通道(7)，多条通道(7)的轴线与容器(1)的轴线平行，每条通道的横截面的 对角线长度(见图3中的a)与该通道的轴向长度(b)之比在0.0001 0.5之间，梯形组 件(2)安放在容器筒体(3)底部的支撑脚(6)上，支撑脚(6)共有四个，均勻分布固定于容器筒体(3)的底部。图4是梯形组件(图2)中一个部件的立体图。图5是部件(图4)的 俯视图，其中的4个a角皆等于120°，每条线段的长度都相等。本蜂房式连续絮凝器垂直安装，加有絮凝剂的发酵液经充分混合后从絮凝器的顶 部连续通入，流进内置的梯形组件(图2)所形成的各条通道内；发酵液在各条通道内连续 流动絮凝后从絮凝器底部流出，再流入过滤器或离心器进行固液分离。絮凝器内梯形组件 所形成的连续絮凝通道由于呈柱状，故可使其中流动的物料返混程度较小，因而使流动的 各絮凝体颗粒有较一致的停留时间，从而易控制发酵液絮凝体颗粒使其具有较窄的粒度分 布；连续絮凝通道的长短可控制絮凝体颗粒停留时间的长短，从而可控制絮凝体颗粒使其 具有较大的粒度。当絮凝体颗粒具有较窄的粒度分布和较大的粒度时，有利于提高发酵液 絮凝体的过滤分离和沉降分离效率。与专利技术“一种连续絮凝器”的四边形絮凝通道相比，蜂 房式六边形絮凝通道由于内壁夹角由原来的90°增大到120°，故有助于减少絮凝体在通 道内壁面上的滞留聚集，从而在降低絮凝发酵液流动阻力的同时可增加絮凝发酵液的流通 量，因此可提高发酵液絮凝分离效率。蜂房式连续絮凝器内的梯形组件是一独立组件，将其放入容器内支撑在容器筒体 底部的四个支撑脚上即可，不需另外固定。因此絮凝器的安装、拆卸及清洗都方便；梯形组 件在絮凝过程中没有内外压差，因此可采用强度较低的材料(甚至塑料等)制造，制造成本 较低，设备体积利用率也较高。综上所述，本专利技术由于在絮凝组件结构上与专利技术“一种连续絮凝器”不同，使得发 酵液连续絮凝流动阻力减少，同时流通量增加，因而进一步提高发酵液絮凝分离效率，显示 出本专利技术的优越性。本研究获得国家自然科学基金资助(资助项目编号20676063)。 附图说明附图中的图1是蜂房式连续絮凝器的剖面结构示意图，A-A剖面是梯形组件(图 2)的剖面结构示意图，b是梯形组件内絮凝通道的长度。图2是梯形组件的立体结构示意 图。图3是梯形组件的平面结构示意图，a是单个絮凝通道的横截面的对角线长度；从其局 部放大图可看出，横截面为正六边形的絮凝通道由两个梯形部件(图4)在竖直方向上对称 拼接而成。采用不同宽度的梯形部件(图4)在竖直方向上对称拼接于框架内组成梯形组 件(图2)，该框架的上、中、下三个圆箍的平面相互平行，三个圆箍通过四根相互平行、均勻 分布且与圆箍平面垂直的棒焊接(或粘接)固定。图4是单个梯形部件的立体结构示意图， 它是组成梯形组件(图2)的单元，其宽度由其所在梯形组件(图2)中的具体安装位置宽 度所决定，其高度由梯形组件(图2)的高度所决定。图5是单个梯形部件(图4)的平面 结构示意图，其局部放大图所显示的梯形结构中4个a角皆等于120°，且每条线段的长度 相等。具体实施例方式实施例1将金属板模压加工成一定宽度和高度的梯形部件(图4)，其高度与梯形 组件(图2)的高度相同。根据梯形组件(图2)中各个梯形部件安装位置的宽度对梯形部 件(图4)裁剪出相应宽度的梯形部件，然后将裁剪出的不同宽度的梯形部件对称拼接安装在金属框架内并焊接固定在三个金属圆箍上便组成梯形组件(图2)。将梯形组件放入容器 筒体内并支撑在其底部的支撑脚上，装上两端盖后便制得蜂房式连续絮凝器，见图1所示。 实施例2将热塑性塑料通过热模压方法制得一定宽度和高度的梯形部件(图4)。 按实施例1中的方法加工成不同宽度的梯形部件，将梯形部件装入热塑性塑料框架内，采 用粘接方法固定便组成梯形组件(图2)。将梯形组件放入容器筒体内并支撑在其底部的支 撑脚上，装上两端盖后便制得蜂房式连续絮凝器，见图1所示。权利要求一种用于发酵液或污水净化处理的蜂房式连续絮凝器，由容器(1)和内置的梯形组件(2)组成。其特征在于该絮凝器内的梯形组件(2)将容器筒体(3)内的空间划分成多条六边形通道(7)，每条六边形通道的轴线与容器(1)的轴线平行，梯形组件(2)整体放置在容器筒体(3)底部的支撑脚(6)上。2.根据权利要求1所述的六边形通道(7)，其特征在于每条六边形通道的横截面的对 角线长度(a)与该通道的轴向长度(b)之比值在0. 0001 0. 5之间。全文摘要本专利技术“蜂房式连续絮凝器”涉及一种用于絮凝净化发酵液的连续絮凝装置。该絮凝器由容器和内置的梯形组件组成，梯形组件将容器筒体内的空间分隔成多条蜂房式通道，各条通道的轴线与容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发酵液或污水净化处理的蜂房式连续絮凝器，由容器（１）和内置的梯形组件（２）组成。其特征在于该絮凝器内的梯形组件（２）将容器筒体（３）内的空间划分成多条六边形通道（７），每条六边形通道的轴线与容器（１）的轴线平行，梯形组件（２）整体放置在容器筒体（３）底部的支撑脚（６）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董明，邵琼芳，张金亮，邵丹凤，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]