膜过滤明胶脱水预浓缩系统技术方案

一种膜过滤明胶脱水预浓缩系统，其由初级膜过滤系统和中级膜过滤系统组成，其中：初级膜过滤系统包括稀胶液贮罐、喂料泵、过滤器、初级膜过滤组件；中级膜过滤系统包括浓胶液贮罐、喂料泵、过滤器、中级膜过滤组件。上述初级膜过滤组件和中级膜过滤组件分别包含2个以上膜组，用于对明胶溶液分级脱水浓缩。由于不需要蒸汽加热，本发明专利技术完全可以取代真空蒸发器对明胶溶液进行脱水浓缩，不但有效地降低了明胶生产的成本，而且起到十分显著的节能减排、减少空气环境污染的效果，同时减少了明胶在蒸发过程长时间受热的影响，相对减少了明胶物理性能的损失，提高了明胶的冻力和粘度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于明胶浓缩系统，具体涉及一种膜过滤明胶脱水预浓缩系统。
技术介绍
按照传统的明胶生产工艺，从提胶锅抽提出来的4%_6%左右的明胶溶液经过真空蒸发器将明胶溶液的水分蒸发，得到浓度为26%-35%的浓缩液用于冷凝成形，然后通过烘干机干燥成为含水量约为12%的商品明胶。采用真空蒸发器浓缩明胶液，需用锅炉蒸汽加热的热源，按理论计算，如选用单效蒸发器，每蒸发Ikg水需要消耗1.1kg的蒸汽；采用双效蒸发器，每蒸发Ikg水需要消耗0.55kg的蒸汽；采用3效蒸发器,每蒸发Ikg的水需要消耗0.4kg的蒸汽。国内的明胶生产企业，较多采用2效或3效真空蒸发器。一个年产2000吨明胶的工厂，如用一台3效真空蒸发器进行胶液的浓缩，每生产I吨明胶消耗在蒸发系统的蒸汽接近9吨，折合消耗燃煤1.6 吨。由于明胶是一种热敏性的物质，其溶液的粘度与浓度成正比，传热系数与浓度成反比，随着明胶溶液在蒸发系统里浓度的不断提高，其循环速度会变得越来越慢而使受热时间延长，极易造成物理性能如冻力和粘度的降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种膜过滤明胶脱水预浓缩系统，取代明胶真空蒸发器，不但有效节省了蒸汽的消耗，极大地降低生产成本的同时，由于减少了明胶在蒸发过程中长时间受热的影响，能提高明胶的冻力和粘度。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种膜过滤明胶脱水预浓缩系统，其由初级膜过滤系统和中级膜过滤系统组成，分别用于浓缩不同浓度的明胶溶液，其中:初级膜过滤系统包括稀胶液贮罐、喂料泵、过滤器、初级膜过滤组件，其中稀胶液贮罐的出口通过喂料泵与过滤器的入口连接，过滤器的出口与初级膜过滤组件的入口连接，初级膜过滤组件的出口与中级膜过滤系统的浓胶液贮罐的入口连接；中级膜过滤系统包括浓胶液贮罐、喂料泵、过滤器、中级膜过滤组件，其中浓胶液贮罐的出口通过喂料泵与过滤器的入口连接，过滤器的出口与中级膜过滤组件的入口连接，中级膜过滤组件的出口为浓缩后胶液的出口。所述初级膜过滤组件和中级膜过滤组件分别包含2个以上膜组，用于对明胶溶液分级脱水浓缩；所述膜组之间以串联方式连接，每个膜组均配备有用于使胶液在该膜组中循环的循环泵和用于冷却胶液的冷却器。优选地，所述初级膜过滤组件和中级膜过滤组件分别包含2个膜组。所述初级膜过滤组 件的膜组工作压力为0.4-0.9MPa。所述中级膜过滤组件的膜组工作压力为0.9-1.6MPa。所述初级膜过滤组件和中级膜过滤组件的膜为卷式膜。所述初级膜过滤组件和中级膜过滤组件的膜为卷式有机高分子膜。本专利技术采用的膜过滤组件是卷式膜，具体地说是卷式有机高分子膜，如聚砜(PS0)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、醋酸纤维(CA)等，其工作原理是以压力差为推动力的膜分离过程，通过内外压差将低浓度的明胶溶液中的水、小分子多肽以及部分无机盐去除，从而达到脱水浓缩和提纯的目的。因此根据明胶生产中对不同浓度的明胶溶液的浓缩，选择相应截留分子量的膜过滤组件，既能保证小分子量的明胶不被排掉从而提高明胶的得率，又能透过明胶生产过程产生的某些小分子量的有机物如肽类和部分的无机盐，使明胶稀溶液通过膜脱水达到浓缩的目的，同时与脱盐除杂质同步进行。另外，本专利技术选用截留分子量较低、膜通量较高、具有较强的抗污染能力的膜过滤组件，在同等的外压下，膜组的膜通量比其它类别的膜大得多。由于所选的膜过滤组件具有优异的抗污染性能，即使在较高的明胶浓度下，也不容易被污染导致通量明显下降。同时本专利技术的膜过滤组件，其使用后的清洗、再生方便，操作简单。每完成一批产品(约24-36小时)，只需用热水冲洗系统并用ρΗΙΟ.5的氢氧化钠水溶液对膜组进行清洗一次，就能达到良好的再生效果。本专利技术的膜过滤系统的膜过滤组件，根据对不同浓度的明胶过滤，分别采用初级膜过滤组件和中级膜过滤组件进行过滤。其中采用初级膜过滤组件用于低浓度胶液的脱水浓缩，将从提胶锅抽提出来的浓度约4%-6%的明胶溶液通过初级膜过滤组件脱除部分的水分，将浓度提高到约10%。由于初级膜过滤组件用于过滤浓度较低的物料，相对的物料性能如冻力、粘度也较低，液体物料的流通阻力也相对较小，因此初级膜过滤组件的特点是工作压力相对较低，为0.4-0.9MPa，渗析液排出量设计较大，所以选用压力较低流量较大的循环泵。而中级膜过滤组件是用于中等浓度的脱水浓缩，将浓度约10%的明胶溶液通过中级膜过滤组件提高到18%，它的工作压力相对初级膜过滤组件要高，为0.9-1.6MPa，由于系统工作时明胶溶液的浓度较高(由10%提高到18%)，中级膜过滤组件在这种状况下的通量相对较小，所以需选用压力高、流量相对小的循环泵。如将初级膜过滤系统和中级膜过滤系统的管线合并在一起，压力高的浓胶液容易流串到初级膜过滤组件造成系统混乱，因此针对不同浓度的胶液进行浓缩需要使用不同的膜过滤系统。本专利技术的膜过滤系统中，初级膜过滤组件和中级膜过滤组件分别具有2级或2级以上膜组。因为在实际工业化生产过程中，要求物料的浓缩量大、浓度较高，采用单级膜组很难达到工艺要求，必须采用2级膜组或更多级膜组来分级脱水，使产品的浓度不断提高。但是如果要求浓度不高、浓缩量不大，也可以采用单级膜组。明胶溶液经过本专利技术的膜过滤系统进行脱水预浓缩后，再通过板式闪蒸器，根据产品需求将18%的明胶溶液的浓度进一步提高到26%-35%。根据明胶生产过程的不同工艺环节，针对不同生产厂家人员的素质和技术水平，可以采取PLC加触摸屏或PLC加人工按键操作等多种控制方案。还可以采取喂料罐液位监控、系统循环温度监控、物料进出流量监测、渗析液流量监测等多种监控措施，保证系统长期正常运行。本专利技术的有益效果是:膜过滤脱水预浓缩系统不需要蒸汽加热，完全可以取代真空蒸发器对明胶溶液进行脱水浓缩。与明胶生产行业传统的3效真空蒸发器相比，采用本专利技术的膜过滤脱水预浓缩系统每生产I吨明胶可节省燃煤1.4吨。一个年产明胶2000吨的工厂若采用膜过滤脱水预浓缩系统，全年可节省燃煤2800吨。扣除膜过滤组件的运行成本，如电费、膜更换费用、清洗再生用水和化学品消耗等费用，每吨明胶可节省能源消耗的费用约900元，全年减少能源消耗费用约180万元，不但有效地降低了明胶生产的成本，而且起到十分显著的节能减排、减少空气环境污染的效果。另外从产品性能的角度来看，明胶溶液通过本专利技术的膜过滤脱水预浓缩系统进行预浓缩，减少了蒸发过程长时间受热的影响，相对减少了明胶物理性能的损失，提高了明胶的冻力和粘度。附图说明图1是本专利技术膜过滤明胶脱水预浓缩系统的工艺流程图。具体实施例方式下面结合图1，通过具体实施例进一步阐述本专利技术。实施例1 (O初级膜过滤系统准备 开启工艺水阀门，并控制水的温度在40-45°C，将水注入稀胶液贮罐，开启其底部的阀门VI，开启袋式过滤器的阀门V4和V5，再按顺序开启V7、Vl-1，Vl-2, V1-3和V2_l，V2-2，V2-3。首先打开喂料泵FPl上面的排气螺栓将水泵里面的气体排除干净，直到看见排气螺栓的出口有水流出为止。然后开启喂料泵FPl，使水进入膜过滤系统，随后依次打开循环泵CP1、CP2上面的排气螺栓将水泵内的气体排放干净直到有水流出为止，然后打开循环泵CP1、CP2。 (2)初级膜过滤系统过滤 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜过滤明胶脱水预浓缩系统，其特征在于：其由初级膜过滤系统和中级膜过滤系统组成，分别用于浓缩不同浓度的明胶溶液，其中：初级膜过滤系统包括稀胶液贮罐、喂料泵、过滤器、初级膜过滤组件，其中稀胶液贮罐的出口通过喂料泵与过滤器的入口连接，过滤器的出口与初级膜过滤组件的入口连接，初级膜过滤组件的出口与中级膜过滤系统的浓胶液贮罐的入口连接；中级膜过滤系统包括浓胶液贮罐、喂料泵、过滤器、中级膜过滤组件，其中浓胶液贮罐的出口通过喂料泵与过滤器的入口连接，过滤器的出口与中级膜过滤组件的入口连接，中级膜过滤组件的出口为浓缩后胶液的出口。

【技术特征摘要】
1.一种膜过滤明胶脱水预浓缩系统，其特征在于:其由初级膜过滤系统和中级膜过滤系统组成，分别用于浓缩不同浓度的明胶溶液，其中:初级膜过滤系统包括稀胶液贮罐、喂料泵、过滤器、初级膜过滤组件，其中稀胶液贮罐的出口通过喂料泵与过滤器的入口连接，过滤器的出口与初级膜过滤组件的入口连接，初级膜过滤组件的出口与中级膜过滤系统的浓胶液贮罐的入口连接；中级膜过滤系统包括浓胶液贮罐、喂料泵、过滤器、中级膜过滤组件，其中浓胶液贮罐的出口通过喂料泵与过滤器的入口连接，过滤器的出口与中级膜过滤组件的入口连接，中级膜过滤组件的出口为浓缩后胶液的出口。2.根据权利要求1所述的膜过滤明胶脱水预浓缩系统，其特征在于:所述初级膜过滤组件和中级膜过滤组件分别包含2个以上膜组，用于对明胶溶液分级脱水浓缩；所述膜组之间以...

【专利技术属性】
技术研发人员：余苟，
申请(专利权)人：余苟，
类型：发明
国别省市：