專利名稱：一種新型絮凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于絮凝凈化發(fā)酵液或污水的連續(xù)絮凝裝置。
背景技術(shù)：
絮凝分離技術(shù)由于其能量消耗低、可強(qiáng)化發(fā)酵液中菌體及蛋白等雜質(zhì)的分離、簡化發(fā)酵液后處理操作、提高雜質(zhì)去除率，因而廣泛應(yīng)用于制藥、食品等發(fā)酵工業(yè)中發(fā)酵液的凈化處理。但由于發(fā)酵液是含多種雜質(zhì)的復(fù)雜體系，使得絮凝分離技術(shù)在生產(chǎn)中的凈化效果并不理想，導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)物的后續(xù)提取及純化的收率低或產(chǎn)品質(zhì)量差。在發(fā)酵技術(shù)水平不斷提高的今天，發(fā)酵產(chǎn)物分離技術(shù)水平相對滯后，分離技術(shù)已成為發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)效益的瓶頸。因此，如何從源頭(發(fā)酵液)上盡可能多地除去雜質(zhì)以減輕后續(xù)分離過程的負(fù)擔(dān)，是發(fā)酵工業(yè)面臨的重要課題。
容器實(shí)驗(yàn)法(jar testing，即容器加攪拌器的間歇絮凝分離操作方法)是目前國內(nèi)外絮凝領(lǐng)域中通用的絮凝分離方法，它能為間歇操作的發(fā)酵液絮凝沉降分離過程提供有效的技術(shù)操作參數(shù)；然而當(dāng)容器實(shí)驗(yàn)法用于發(fā)酵工業(yè)的絮凝分離連續(xù)生產(chǎn)過程時，發(fā)酵液固液分離效果則明顯變差。其原因是在連續(xù)生產(chǎn)過程中，絮凝后發(fā)酵液中的絮凝體顆粒易被輸送過程所破碎，并且各絮凝體顆粒的絮凝時間長短不一，導(dǎo)致絮凝體顆粒的過濾或沉降難度增加，從而使得絮凝后發(fā)酵液的固液分離效果明顯變差。目前有關(guān)絮凝器的發(fā)明，大多集中在污水絮凝凈化處理方面，主要是解決絮凝劑與污水快速、充分混合問題，而用于組份復(fù)雜的發(fā)酵液的絮凝凈化處理的絮凝器之發(fā)明非常少。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前發(fā)酵液絮凝技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)新穎的絮凝器，使絮凝過程中發(fā)酵液絮凝體顆粒的粒度、粒度分布以及絮凝時間都得到控制，以克服上述容器實(shí)驗(yàn)法絮凝設(shè)備的不足、顯著提高發(fā)酵液固液分離效率。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖見附圖中的圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。絮凝器(圖1)由容器(1)和內(nèi)置的組合格板(2)組成，容器(1)由筒體(3)及上端蓋(4)和下端蓋(5)組成。組合格板(2)將容器筒體(3)內(nèi)的空間劃分成多條通道(7)，多條通道(7)的軸線與容器(1)的軸線平行，每條通道的橫截面(圖2)的對角線長度(a)與該通道(圖1)的軸向長度(b)之比在0.001～0.25之間，組合格板(2)安放在容器筒體(3)底部的支撐腳(6)上，支撐腳(6)共有四個，均勻分布固定于容器筒體(3)的底部。圖4和圖5是組合格板
(2)結(jié)構(gòu)中的兩塊典型組成板。
本新型絮凝器垂直安裝，加有絮凝劑的發(fā)酵液經(jīng)充分混合后從絮凝器的頂部連續(xù)通入，流進(jìn)內(nèi)置的組合格板所形成的各條通道內(nèi)，連續(xù)流動絮凝后從絮凝器底部流出，再流入過濾器或離心器進(jìn)行固液分離。絮凝器內(nèi)組合格板所形成的連續(xù)絮凝通道由于呈柱狀，故可使其中流動的物料返混程度較小，因而使流動的各絮凝體顆粒有較一致的停留時間，從而易控制發(fā)酵液絮凝體顆粒使其具有較窄的粒度分布；連續(xù)絮凝通道的長短可控制絮凝體顆粒停留時間的長短，從而可控制絮凝體顆粒使其具有較大的粒度，在緩慢的流動絮凝過程中絮凝體顆粒不易破碎。當(dāng)絮凝體顆粒具有較窄的粒度分布和較大的粒度時，有利于提高發(fā)酵液絮凝體的過濾分離和沉降分離效率。
新型絮凝器內(nèi)的組合格板是一獨(dú)立組件，將其放入容器內(nèi)、支撐在容器筒體底部的四個支撐腳上即可，不需另外固定。因此絮凝器的安裝、拆卸及清洗都方便。
如果用常規(guī)的固定管板式換熱器代替本新型絮凝器，以固定管板中的管束作為連續(xù)流動絮凝通道，則固定管板式絮凝器與本新型絮凝器相比，前者不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大，而且因?yàn)閮晒馨逯g的管束的外部空間不是絮凝通道，使得固定管板式絮凝器的設(shè)備體積利用率比新型絮凝器的設(shè)備體積利用率低，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。同時由于新型絮凝器內(nèi)部的組合格板在絮凝過程中不承受容器內(nèi)外的壓差，而固定管板式絮凝器中的管束在絮凝過程中需承受內(nèi)外壓差，因此組合格板可以采用強(qiáng)度較低的材料(甚至塑料等材料)制造，可進(jìn)一步降低制造成本，而固定管板式絮凝器中的管束需采用強(qiáng)度相對較高的材料制造，使得其制造成本進(jìn)一步提高。
如果采用多根單管豎直排列(管與管相互平行接觸)放在容器筒體內(nèi)來代替新型絮凝器內(nèi)的組合格板，這樣做表面上看也能提高絮凝器的設(shè)備體積利用率，且對單管材料的強(qiáng)度要求也不高，但因管與管之間的狹小空間易被絮凝體顆粒堵塞，使得管與管之間的空間無法進(jìn)行流動絮凝，所以實(shí)際上會導(dǎo)致該絮凝器的設(shè)備體積利用率減小。
綜上所述，本發(fā)明由于在結(jié)構(gòu)上與其它絮凝器不同，使得新型絮凝器不僅可控制發(fā)酵液絮凝體顆粒的粒度、粒度分布和絮凝時間從而提高發(fā)酵液的固液分離效率，而且可使新型絮凝器結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、制造及使用成本低，與其它發(fā)酵液絮凝器相比具有明顯的優(yōu)越性。
本新型絮凝器的研究獲得國家自然科學(xué)基金資助(資助項(xiàng)目編號20676063)。


附圖中的圖1是新型絮凝器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，A-A剖面是組合格板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，b是組合格板內(nèi)絮凝通道的長度。圖2是組合格板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，a是單個絮凝通道的橫截面的對角線之長度。圖3是組合格板的立體結(jié)構(gòu)示意圖，組合格板固定在一框架內(nèi)，該框架的上、中、下三個圓箍的平面相互平行，三個圓箍由四根相互平行、均勻分布且與圓箍平面垂直的棒所聯(lián)結(jié)固定。圖4是組合格板中央的一塊板的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是組合格板中央的另一塊板的主視結(jié)構(gòu)示意圖，板的開縫長度占板總長度的二分之一，各相鄰縫隙之間的距離相等；在組合格板立體結(jié)構(gòu)中，圖5板與圖4板相互垂直聯(lián)結(jié)并位于結(jié)構(gòu)的中央。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 將金屬板加工成不同寬度但高度相同、并帶有縫隙的板共38塊，各板的縫隙長度占板總長度的二分之一，各板的相鄰縫隙之間的距離相等，圖4和圖5所示結(jié)構(gòu)的板是38塊板中最寬的兩塊。將圖5板由上向下、相互垂直、相互對中地插入圖4板中，使兩板互相垂直、互相平分、互相齊平，然后再將其余的36塊板分別對稱地插入圖4板和圖5板中形成組合格板，將組合格板裝入金屬框架內(nèi)并焊接固定，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。將圖3的組合格板放入容器筒體內(nèi)并支撐在其底部的支撐腳上，裝上兩端蓋后便制得新型絮凝器，見圖1所示。
實(shí)施例2用非金屬板(例如塑料板等)取代實(shí)施例1中的金屬板，按實(shí)施例1中的方法加工、安裝成組合格板，將組合格板裝入非金屬框架內(nèi)，采用粘接方法將組合格板與框架固定為一體后放入容器內(nèi)制得圖1所示的新型絮凝器。
權(quán)利要求
1.一種特殊結(jié)構(gòu)的連續(xù)絮凝器，用于發(fā)酵液或污水的連續(xù)絮凝凈化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮凝器的特殊結(jié)構(gòu)，其特征在于，絮凝器由容器(1)和內(nèi)置的組合格板(2)組成，組合格板(2)將容器筒體(3)內(nèi)的空間劃分成多條通道(7)，多條通道(7)的軸線與容器(1)的軸線平行，組合格板(2)整體安放在容器筒體(3)底部的支撐腳(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合格板(2)，其特征在于，由組合格板(2)所劃分成的多條通道(7)，其每條通道的橫截面的對角線長度(a)與該通道的軸向長度(b)之比在0.001～0.25之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于絮凝凈化發(fā)酵液的連續(xù)絮凝裝置。該絮凝器由容器和內(nèi)置的組合格板組成，組合格板將容器筒體內(nèi)的空間劃分成多條通道，各條通道的軸線與容器的軸線平行。加有絮凝劑的發(fā)酵液經(jīng)充分混合后從絮凝器的頂部連續(xù)通入，流進(jìn)各條通道內(nèi)進(jìn)行連續(xù)流動絮凝后從絮凝器底部流出，再流入過濾器或離心器進(jìn)行固液分離。絮凝器內(nèi)組合格板所形成的連續(xù)絮凝通道可控制發(fā)酵液絮凝體顆粒的粒度、粒度分布及絮凝時間，從而能顯著提高發(fā)酵液固形物的過濾分離和沉降分離效率。該新型絮凝器結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備體積利用率高，不僅能用于工業(yè)發(fā)酵液的高效絮凝凈化，還可用于污水的絮凝凈化處理。
文檔編號B01D21/02GK101069787SQ200710089959
公開日2007年11月14日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者董明, 邵瓊芳, 高浩其 申請人:寧波工程學(xué)院