一种连续絮凝器制造技术

本发明专利技术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组合格板组成，组合格板将容器筒体内的空间划分成多条通道，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。絮凝器内组合格板所形成的连续絮凝通道可控制发酵液絮凝体颗粒的粒度、粒度分布及絮凝时间，从而能显著提高发酵液固形物的过滤分离和沉降分离效率。该新型絮凝器结构简单、设备体积利用率高，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 testing，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中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发酵工业的絮凝分离连续生产过程时，发酵液固液分离效果则明显变差。其原因是在连续生产过程中，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之专利技术非常少。
技术实现思路
针对目前发酵液絮凝技术现状，本专利技术提出一种结构新颖的絮凝器，使絮凝过程中发酵液絮凝体颗粒的粒度、粒度分布以及絮凝时间都得到控制，以克服上述容器实验法絮凝设备的不足、显著提高发酵液固液分离效率。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。絮凝器(图1)由容器(1)和内置的组合格板(2)组成，容器(1)由筒体(3)及上端盖(4)和下端盖(5)组成。组合格板(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(图2)的对角线长度(a)与该通道(图1)的轴向长度(b)之比在0.001～0.25之间，组合格板(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，均匀分布固定于容器筒体(3)的底部。图4和图5是组合格板 (2)结构中的两块典型组成板。本新型絮凝器垂直安装，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，流进内置的组合格板所形成的各条通道内，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。絮凝器内组合格板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，在缓慢的流动絮凝过程中絮凝体颗粒不易破碎。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。新型絮凝器内的组合格板是一独立组件，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。如果用常规的固定管板式换热器代替本新型絮凝器，以固定管板中的管束作为连续流动絮凝通道，则固定管板式絮凝器与本新型絮凝器相比，前者不仅结构复杂、加工难度大，而且因为两管板之间的管束的外部空间不是絮凝通道，使得固定管板式絮凝器的设备体积利用率比新型絮凝器的设备体积利用率低，因而使得固定管板式絮凝器的制造及使用成本均高于新型絮凝器。同时由于新型絮凝器内部的组合格板在絮凝过程中不承受容器内外的压差，而固定管板式絮凝器中的管束在絮凝过程中需承受内外压差，因此组合格板可以采用强度较低的材料(甚至塑料等材料)制造，可进一步降低制造成本，而固定管板式絮凝器中的管束需采用强度相对较高的材料制造，使得其制造成本进一步提高。如果采用多根单管竖直排列(管与管相互平行接触)放在容器筒体内来代替新型絮凝器内的组合格板，这样做表面上看也能提高絮凝器的设备体积利用率，且对单管材料的强度要求也不高，但因管与管之间的狭小空间易被絮凝体颗粒堵塞，使得管与管之间的空间无法进行流动絮凝，所以实际上会导致该絮凝器的设备体积利用率减小。综上所述，本专利技术由于在结构上与其它絮凝器不同，使得新型絮凝器不仅可控制发酵液絮凝体颗粒的粒度、粒度分布和絮凝时间从而提高发酵液的固液分离效率，而且可使新型絮凝器结构简单、维护方便、制造及使用成本低，与其它发酵液絮凝器相比具有明显的优越性。本新型絮凝器的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是新型絮凝器的剖面结构示意图，A-A剖面是组合格板的剖面结构示意图，b是组合格板内絮凝通道的长度。图2是组合格板的俯视结构示意图，a是单个絮凝通道的横截面的对角线之长度。图3是组合格板的立体结构示意图，组合格板固定在一框架内，该框架的上、中、下三个圆箍的平面相互平行，三个圆箍由四根相互平行、均匀分布且与圆箍平面垂直的棒所联结固定。图4是组合格板中央的一块板的主视结构示意图，图5是组合格板中央的另一块板的主视结构示意图，板的开缝长度占板总长度的二分之一，各相邻缝隙之间的距离相等；在组合格板立体结构中，图5板与图4板相互垂直联结并位于结构的中央。具体实施例方式实施例1 将金属板加工成不同宽度但高度相同、并带有缝隙的板共38块，各板的缝隙长度占板总长度的二分之一，各板的相邻缝隙之间的距离相等，图4和图5所示结构的板是38块板中最宽的两块。将图5板由上向下、相互垂直、相互对中地插入图4板中，使两板互相垂直、互相平分、互相齐平，然后再将其余的36块板分别对称地插入图4板和图5板中形成组合格板，将组合格板装入金属框架内并焊接固定，其结构如图3所示。将图3的组合格板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新型絮凝器，见图1所示。实施例2用非金属板(例如塑料板等)取代实施例1中的金属板，按实施例1中的方法加工、安装成组合格板，将组合格板装入非金属框架内，采用粘接方法将组合格板与框架固定为一体后放入容器内制得图1所示的新型絮凝器。权利要求1.一种特殊结构的连续絮凝器，用于发酵液或污水的连续絮凝净化处理。2.根据权利要求1所述的絮凝器的特殊结构，其特征在于，絮凝器由容器(1)和内置的组合格板(2)组成，组合格板(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，组合格板(2)整体安放在容器筒体(3)底部的支撑脚(6)上。3.根据权利要求2所述的组合格板(2)，其特征在于，由组合格板(2)所划分成的多条通道(7)，其每条通道的横截面的对角线长度(a)与该通道的轴向长度(b)之比在0.001～0.25之间。全文摘要本专利技术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组合格板组成，组合格板将容器筒体内的空间划分成多条通道，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。絮凝器内组合格板所形成的连续絮凝通道可控制发酵液絮凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特殊结构的连续絮凝器，用于发酵液或污水的连续絮凝净化处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董明，邵琼芳，高浩其，
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]