CN104649349B - 液体中微生物灭活装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液体中微生物灭活装置及方法，所述灭活装置包括：容器，所述容器的上部的切向安装有第一管道及第二管道，第一管道和第二管道间的夹角为锐角；输送管，所述输送管一端开口，开口端设置在所述容器内；第三管道设置在所述输送管的上部且内部连通；泵，所述泵安装在第一管道和第二管道的上游。本发明具有安全、成本低、可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及微生物灭活领域，尤其涉及液体中微生物灭活装置及方法。
背景技术
目前，对于液体的微生物灭活，有很多种方式，如化学药剂灭菌，物理灭菌，辐射灭菌等。对于化学灭菌，如采用臭氧灭菌、氯气灭菌或者其他氧化剂灭菌，是最常用的灭菌方式，如给水处理中的氯消毒，但是产生的问题是会有残留物、消毒副产物或者成本高，另外就是安全隐患；对于辐射灭菌，如紫外灭菌、射线灭菌，一方面不安全，另一方面就是应用于一些场合，如食品饮料行业，会使蛋白质、维生素等发生变性，影响品质、口感和营养。因此，物理灭菌是最为理想的灭菌方式，如热灭菌，高压灭菌等，但是，一方面，这几种灭菌方式也存在着一些问题，要么能耗高，要么同其他灭菌方式一样，影响产品的品质。从应用的角度，需要一种安全、无副产物、无添加物、不影响产品品质的液体灭菌方式。
在自然界中，存在很多强大的力量，飓风就是其中之一。飓风之所以有巨大的破坏力，原因是飓风的周边，由于旋转气旋，会导致气旋分层，不同层之间，由于互相摩擦和拉升，具有巨大的剪切力；在飓风的中间地带，由于气旋的抽吸作用，形成负压层，所以飓风能够将重物吸上半空；负压+剪切力，导致飓风威力巨大。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种安全、低成本、可靠性高的液体中微生物灭活装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
液体中微生物灭活装置，所述液体中微生物灭活装置包括：
容器，所述容器的上部的切向安装有第一管道及第二管道，第一管道和第二管道间的夹角为锐角；
输送管，所述输送管一端开口，开口端设置在所述容器内；第三管道设置在所述输送管的上部且内部连通；
泵，所述泵安装在第一管道和第二管道的上游。
根据上述的灭活装置，优选地，所述容器的横截面为圆形。
根据上述的灭活装置，可选地，所述输送管的顶端为收缩的开口端。
根据上述的灭活装置，优选地，所述锐角为3-30°。
根据上述的灭活装置，优选地，所述容器的纵截面为椭圆形。
根据上述的灭活装置，可选地，所述输送管的开口端到容器的底部的距离为2-15cm。
本发明的目的还在于提供了一种运行成本低、稳定的液体中微生物灭活方法；该发明目的通过以下技术方案的得以实现：
液体中微生物灭活方法，所述液体中微生物灭活方法包括以下步骤：
(A1)流经过泵后内部压力增大；
(A2)液体从容器的夹角为锐角的两个切向进入容器内，液体呈螺旋状地在容器内向下流动，且两股液体相互剪切和摩擦，液体中微生物的细胞壁破裂，从而灭活液体中的微生物；
(A3)液体从容器内的底部进入输送管内并排出。
根据上述的灭活方法，优选地，经过泵后的液体的压力为4×105-2×106pa。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、安全：采用纯自然的灭菌方式，不添加任何化学物质，没有辐射，没有消毒副产物，无论是应用于食品还是饮用水，都是安全的消毒方式；
2、成本低：本装置和方法除泵外，无额外的能量与物质消耗，运行费用低，成本低；
3、可靠：本装置和方法除泵外，无运动部件，装置运行安全，设备可靠性高。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1为本发明的微生物灭活装置的结构简图；
图2为图1装置的俯视图。
具体实施方式
图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的液体中微生物的灭活装置的结构简图，如图1所示，所述液体中微生物的灭活装置包括：
容器13，所述容器13的上部的切向水平安装有第一管道1及第二管道3，第一管道1和第二管道3间的夹角α为锐角，具体为3-30°，如10度、20度等，具体如图2所示；容器的横截面为圆形，纵截面为椭圆形；
输送管5，所述输送管5两端开口，竖直地设置在所述容器13内且靠近所述容器的底部，距离为2-15cm，如2、6、10、12、15cm等。第三管道3设置在所述输送管的上部且内部连通，用于取出液体；
泵，所述泵安装在第一管道和第二管道的上游，使得经过泵后的液体的压力为4×105-2×106pa，如4×105pa、8×105pa、1×106pa、2×106pa等。
液体中微生物的灭活方法，即上述装置的工作方法，具体包括以下步骤：
(A1)泵提供动力，液体经过泵后的压力达到4×105-2×106pa。实验表明，当动力装置小于4×105pa时，虽然也能够灭活，但是灭活效果不理想；同时，压力不大于2×106pa，当压力过大时，虽然也能够灭活，但是对于容器的耐压性有较高的要求，提高了设备成本，同时，泵自身的运行成本也会提高，且可能导致液体变性，从经济技术实用角度考虑，是一种不经济的方式。
(A2)液体从第一管道和第二管道进入容器内部，当液体切向进入圆形的容器内部时，由于切向力的存在，液体会在容器内形成旋流，自上而下进入底部。在液体自上而下旋转运行中，速度越来越大，动压也越来越大，相反的，静压越来越小。第一管道和第二管道间的夹角是为了能够形成不同的旋流，这两股旋流之间互相剪切与摩擦，液体中微生物细胞壁破裂，导致微生物的灭活；
(A3)液体到容器底部后，进入到唯一的出口-输送管内，液体在输送管内发生转向，速度由水平方向转向竖直方向，排出输送管。
实施例2：
本发明实施例的流体中微生物的灭活装置和方法，与实施例1不同的是：
输送管的顶端为收缩的开口端。
根据本发明实施例2达到的益处在于：采用纯自然的灭菌方式，不添加任何化学物质，没有辐射，没有消毒副产物，无论是应用于食品还是饮用水，都是安全的消毒方式；除泵外，无额外的能量与物质消耗，运行费用低，成本低可靠性高。
Claims (8)
1.液体中微生物灭活装置，其特征在于：所述液体中微生物灭活装置包括：
容器，所述容器的上部的切向安装有第一管道及第二管道，第一管道和第二管道间的夹角为锐角；
输送管，所述输送管一端开口，开口端设置在所述容器内；第三管道设置在所述输送管的上部且内部连通；所述输送管的开口端深入到所述容器内；
泵，所述泵安装在第一管道和第二管道的上游。
2.根据权利要求1所述的灭活装置，其特征在于：所述容器的横截面为圆形。
3.根据权利要求1所述的灭活装置，其特征在于：所述输送管的顶端为收缩的开口端。
4.根据权利要求1所述的灭活装置，其特征在于：所述锐角为3-30°。
5.根据权利要求1所述的灭活装置，其特征在于：所述容器的纵截面为椭圆形。
6.根据权利要求1所述的灭活装置，其特征在于：所述输送管的开口端到容器底部的距离为2-15cm。
7.液体中微生物灭活方法，其特征在于：所述液体中微生物灭活方法包括以下步骤：
（A1）流经过泵后内部压力增大；
（A2）液体从容器的夹角为锐角的两个切向进入容器内，液体呈螺旋状地在容器内向下流动，且两股液体相互剪切和摩擦，液体中微生物的细胞壁破裂，从而灭活液体中的微生物；
（A3）液体从容器内的底部进入输送管内并排出，所述输送管的开口端深入到所述容器内。
8.根据权利要求7所述的灭活方法，其特征在于：经过泵后的液体的压力为4×105-2×106Pa。
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Publications (2)
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