CN107866130A - 食品级二氧化碳净化装置及吸附剂 - Google Patents

食品级二氧化碳净化装置及吸附剂 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了食品级二氧化碳净化装置及吸附剂，净化装置包括装置本体、设于装置本体内的引流挡板以及与装置本体连通的通气道；引流挡板使得装置本体内分为多个交错的流通腔体，相邻两个流通腔体连通；通气道用于装置本体内流通腔体的进气以及排气；混合吸附剂包括活性炭30％(v/v)、活性氧化铝35％(v/v)以及活性硅胶35％(v/v)。本申请的发明食品级二氧化碳净化装置通过增加的引流挡板，引导改变了气流在净化装置中的流动轨迹，使得气流与吸附剂吸作用时间延长，进而延长了净化装置的使用周期；吸附剂使得净化装置的吸附除杂能力高效，而且节约了生产成本。

Description

食品级二氧化碳净化装置及吸附剂
技术领域
本发明涉及净化二氧化碳技术领域，具体的涉及食品级二氧化碳净化装置及吸附剂。
背景技术
食品级二氧化碳广泛应用于食品生产行业内，其使用具有严格的国家标准GB1886.228-2016，尤其是对于GB1886.228-2016重点关注的微量杂质，例如苯系物、氯乙烯、环氧乙烷、乙醛以及甲醇等，必须要符合GB1886.228-2016才能使用；而现有技术中，对于产食品级二氧化碳净化是采用吸附剂填充于净化装置内，食品级二氧化碳下进上出通过净化装置进行净化，参照图1，图1为现有技术中净化装置的结构以及气体流动示意图，其中空心闭合箭头代表气体的流动方向，此种净化技术具有两个缺点：
第一，净化装置的容器结构简单，近似为圆筒，气流直接自下而上通过净化容器，此种结构导致气流快速通过容器内的吸附剂，使得净化不完全，影响产品质量，此外，此种结构还会导致吸附剂维持周期短，需要频繁加热再生，导致增加能耗；
第二，净化装置内的吸附剂采用单一的吸附剂进行填充，如果食品级二氧化碳中杂质种类较多，则需要设计安装多套净化装置，这样即增加了生产前期的投入成本，同时由于设计出了更多的工艺装置，生产流程也会相应增加，如此带来的结果就是要增加后期正常运行的运作成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供食品级二氧化碳净化装置及混合吸附剂。
一种食品级二氧化碳净化装置包括：装置本体，其内具有容置腔；
设于容置腔内的偶数个引流挡板；偶数个引流挡板依次交错设于容置腔的底部以及顶部，偶数个引流挡板将容置腔沿着自身横向依次间隔出多个流通腔体，每相邻两个流通腔体连通；
分设于装置本体底部以及顶部的两个通气道；一通气道与多个流通腔体中位于容置腔横向首位的流通腔体连通，另一通气道与多个流通腔体中位于容置腔横向末位的流通腔体连通；以及
吸附剂；吸附剂填充于多个流通腔体内。
根据本发明一实施方式，每一流通腔体横截面的面积均相同。
根据本发明一实施方式，定义设于容置腔底部的引流挡板远离容置腔底部的一端与容置腔顶部形成的第一平面缺口的面积为S1；定义设于容置腔顶部的引流挡板远离容置腔顶部的一端与容置腔底部形成的第二平面缺口的面积为S2；其中，S1、S2以及每一流通腔体横截面的面积均相同。
根据本发明一实施方式，装置本体为圆柱体；引流挡板的数量为两个，两个引流挡板平行，且两个引流挡板分别位于装置本体中心轴线的两侧并与之平行；两个引流挡板将容置腔内沿着自身横向依次间隔出三个流通腔体；一通气道与三个流通腔体位于第一位的流通腔体连通，另一通气道与三个流通腔体位于第三位的流通腔体连通。
根据本发明一实施方式，装置本体以及引流挡板是由304不锈钢制成。
一种食品级二氧化碳净化装置包括：
装置本体，其内具有容置腔；
设于容置腔内的奇数个引流挡板；奇数个引流挡板依次交错设于容置腔的底部以及顶部，奇数个引流挡板将容置腔沿着自身横向依次间隔出多个流通腔体，每相邻两个流通腔体连通；
设于装置本体底部的两个通气道；一通气道与多个流通腔体中位于容置腔横向首位的流通腔体连通，另一通气道与多个流通腔体中位于容置腔横向末位的流通腔体连通；以及
吸附剂；吸附剂填充于多个流通腔体内。
一种吸附剂，包括以下原料：活性炭30％(v/v)、活性氧化铝35％(v/v)以及活性硅胶35％(v/v)。
根据本发明一实施方式，活性炭为圆柱形；活性氧化铝为球形；活性硅胶为球形。
根据本发明一实施方式，活性碳的底面直径以及高度均为3mm；活性氧化铝的直径为5mm；活性硅胶的直径为4mm。
根据本发明一实施方式，活性碳、活性氧化铝以及活性硅胶能承受的冲击压力均为10Kg.f/cm2。
同现有技术相比：食品级二氧化碳净化装置，通过增加的引流挡板，引导改变了气流在净化装置中的流动轨迹，使得气流与吸附剂吸作用时间延长，进而延长了净化装置的使用周期；吸附剂，使得净化装置的吸附除杂能力高效，而且节约了生产成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中净化装置的结构以及气体流动示意图；
图2为实施例一中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图；
图3为实施例一中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图；
图4为实施例一中装置本体以及引流挡板的纵向剖视图之一；
图5为实施例一中装置本体以及引流挡板的纵向剖视图之二；
图6为实施例一中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图；
图7为实施例二中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图；
图8为实施例二中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图；
图9为实施例二中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图；
图10为实施例三中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图；
图11为实施例三中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图；
图12为实施例三中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图；
图13为实施例四中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图；
图14为实施例四中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图；
图15为施例四中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图。
附图标记说明：
1、装置本体；11、容置腔；111、流通腔体；112、第一平面缺口；113、第二平面缺口；2、引流挡板；3、通气道；4、吸附剂。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下四个实施例，并配合附图详细说明如下：
实施例一：
参照图2至图5，图2为实施例一中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图，图3为实施例一中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图，图4为实施例一中装置本体以及引流挡板的纵向剖视图之一，图5为实施例一中装置本体以及引流挡板的纵向剖视图之二；本实施例中的食品级二氧化碳净化装置包括装置本体1、引流挡板2、通气道3以及吸附剂4；装置本体1为圆柱体，其具体是由304不锈钢制成，装置本体1内具有容置腔11，容置腔11具体为圆柱体，容置腔11包括三个流通腔体111、第一平面缺口112以及第二平面缺口113，三个流通腔体111沿着容置腔11的径向依次排列，相邻的两个流通腔体111连通；引流挡板2具体为304不锈钢制成的长方形板，引流挡板2的数量为两个，两个引流挡板2设于容置腔11内，两个引流挡板2依次交错设于容置腔11的底部以及顶部，容置腔11的三个流通腔体111具体是由两个引流挡板2将容置腔11沿着自身径向依次间隔而获得，三个流通腔体111横截面的面积相同；在本实施例中的两个引流挡板2相互平行，两个引流挡板2分别位于装置本体1中心轴线的两侧并与之平行，其中一引流挡板2的一端设于装置本体1的底部并与之贴合，一引流挡板2的另一端正对装置本体1的顶部，且一引流挡板2的两侧边分别与装置本体1的内壁贴合，参照图4，一引流挡板2的另一端与装置本体1的顶部之间为长方形的第一平面缺口112，三个流通腔体111中前两个流通腔体111通过第一平面缺口112连通，定义第一平面缺口112的面积为S1；另一引流挡板2的一端设于装置本体1的顶部并与之贴合，另一引流挡板2的另一端正对装置本体1的底部，另一引流挡板22的两侧边分别与装置本体1的内壁贴合，参照图5，另一引流挡板2的另一端与装置本体1的底部之间为长方形的第二平面缺口113，三个流通腔体111中后两个流通腔体111通过第二平面缺口113连通定义，第二平面缺口113的面积为S2；S1、S2以及每一流通腔体111横截面的面积均相同；流体的最大允许流通量与流体所经过的最小通道或者最小通口有关，S1、S2以及每一流通腔体111横截面的面积相等，使得气体通过装置本体1内的三个流通腔体111以及相邻两个流通腔体111连通的通口面积相同，即是气体的最大允许流通量，从而使得容器拥有最大，也是最优的允许流通量；通气道3为圆筒状的管道，具体是由304不锈钢制成，其数量为两个，两个通气道3分别设于装置本体1的底部以及顶部，两个通气道3分别垂直设于装置本体1的底部以及顶部，一通气道3与三个流通腔体111位于第一位的流通腔体111连通，另一通气道3与三个流通腔体111位于第三位的流通腔体111连通；吸附剂4包括以下原料：活性炭30％(v/v)、活性氧化铝35％(v/v)以及活性硅胶35％(v/v)，其中活性碳为底面直径以及高度均等于3mm的圆柱形，活性氧化铝为直径为5mm球形，活性硅胶为直径为4mm的球形；活性碳、活性氧化铝以及活性硅胶在冲击试压压力下能承受的冲击压力均为10Kg.f/cm2，吸附剂4的三种原料均匀混合后填充于三个流通腔体111内。
参照图6，图6为实施例一中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图，其中空心闭合箭头代表气体的流动方向；本实施例中对食品级二氧化碳净化的具体操作如下：工人把活性炭30％(v/v)、活性氧化铝35％(v/v)以及活性硅胶35％(v/v)进行均匀混合，然后把混合好的吸附剂4填充于食品级二氧化碳净化装置内的三个流通腔体111内，待净化的食品级二氧化碳从位于装置本体1下方的通气道3进入到装置本体1内，依次通过三个流通腔体111后，再由位于装置本体1上方的通气道3排出装置本体1，在整个流通过程中装置本体1内的吸附剂4对经过的食品级二氧化碳的杂质进行吸附净化，尤其是GB1886.228-2016重点关注的微量杂质，例如苯系物、氯乙烯、环氧乙烷、乙醛以及甲醇等，通过实施例中的食品级二氧化碳净化装置后，各个微量杂质的含量如下：苯系物的含量小于5ppb；氯乙烯的含量小于5ppb；环氧乙烷的含量小于50ppb；乙醛的含量小于50ppb；甲醇的含量小于10ppb；以上含量指标完全符合GB1886.228-2016，且远优于国标。
实施例二：
参照图7至图9，图7为实施例二中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图，图8为实施例二中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图，图9为实施例二中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图；本实施例中与实施例一的不同之处在于，引流挡板2的数量为四个，四个引流挡板2依次交错设于容置腔11的底部以及顶部，四个引流挡板2将容置腔11沿着自身径向依次间隔出五个流通腔体111，每相邻的两个流通腔体111连通；一通气道3与五个流通腔体111中位于容置腔11径向首位的流通腔体111连通，另一通气道3与五个流通腔体111中位于容置腔11径向末位的流通腔体111连通。
实施例三：
参照图10至图12，图10为实施例三中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图，图11为实施例三中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图，图12为实施例三中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图；本实施例中与实施例一的不同之处在于，引流挡板2的数量为一个，一个引流挡板2设于容置腔11的底部，一个引流挡板2将容置腔11沿着自身径向依次间隔出两个流通腔体111，两个流通腔体111连通；两个通气道3均设于装置本体1的底部，一通气道3与一流通腔体111连通，另一通气道3与另一流通腔体111连通。
实施例四：
参照图13至图15，图13为实施例四中食品级二氧化碳净化装置的纵向剖视图，图14为实施例四中食品级二氧化碳净化装置的横向截面图，图15为施例四中食品级二氧化碳净化装置气体流动示意图；本实施例中与实施例一的不同之处在于，引流挡板2的数量为三个，依次交错设于容置腔11的底部以及顶部，三个引流挡板2将容置腔11沿着自身径向依次间隔出四个流通腔体111，相邻两个流通腔体111连通；两个通气道3均设于装置本体1的底部，一通气道3与四个流通腔体111中位于容置腔11径向首位的流通腔体111连通，另一通气道3与四个流通腔体111中位于容置腔11径向末位的流通腔体111连通。
综上：食品级二氧化碳净化装置，通过增加的引流挡板2，把装置本体1内的容置腔11分为多个流通腔体111，引导改变了气流在净化装置中的流动轨迹，变向的延长了气流在净化装置内的流动轨迹，使得气流与吸附剂4吸作用时间延长，在其他条件不变的情况下增强了净化装置的除杂吸附能力，让产品质量更有保障，同时净化装置吸附能力的增强延长了净化装置的使用周期，从而使得加热再生的频率降低，减少能耗；吸附剂4把活性炭、活性氧化铝以及活性硅胶三种单一的吸附按照一定的形状、尺寸以及硬度均匀混合使用，使得吸附剂4可以同时吸附多项杂质，进而使得净化装置的吸附除杂能力高效且节约了生产成本以及能源消耗。
上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种食品级二氧化碳净化装置，其特征在于，包括：
装置本体(1)，其内具有容置腔(11)；
设于所述容置腔(11)内的偶数个引流挡板(2)；偶数个所述引流挡板(2)依次交错设于所述容置腔(11)的底部以及顶部，偶数个所述引流挡板(2)将所述容置腔(11)沿着自身横向依次间隔出多个流通腔体(111)，每相邻两个所述流通腔体(111)连通；
分设于所述装置本体(1)底部以及顶部的两个通气道(3)；一所述通气道(3)与多个所述流通腔体(111)中位于所述容置腔(11)横向首位的流通腔体(111)连通，另一所述通气道(3)与多个所述流通腔体(111)中位于所述容置腔(11)横向末位的流通腔体(111)连通；以及
吸附剂(4)；所述吸附剂(4)填充于多个所述流通腔体(111)内。
2.根据权利要求1所述的食品级二氧化碳净化装置，其特征在于，每一所述流通腔体(111)横截面的面积均相同。
3.根据权利要求2所述的食品级二氧化碳净化装置，其特征在于，定义设于所述容置腔(11)底部的引流挡板(2)远离所述容置腔(11)底部的一端与所述容置腔(11)顶部形成的第一平面缺口(112)的面积为S1；定义设于所述容置腔(11)顶部的引流挡板(2)远离所述容置腔(11)顶部的一端与所述容置腔(11)底部形成的第二平面缺口(113)的面积为S1；其中，S1、S2以及每一所述流通腔体(111)横截面的面积均相同。
4.根据权利要求1所述食品级二氧化碳的净化装置，其特征在于，所述装置本体(1)为圆柱体；所述引流挡板(2)的数量为两个，两个所述引流挡板(2)平行，且两个所述引流挡板(2)分别位于所述装置本体(1)中心轴线的两侧并与之平行；两个所述引流挡板(2)将所述容置腔(11)内沿着自身横向依次间隔出三个流通腔体(111)；一所述通气道(3)与三个流通腔体(111)位于第一位的流通腔体(111)连通，另一所述通气道(3)与三个流通腔体(111)位于第三位的流通腔体(111)连通。
5.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述装置本体(1)以及引流挡板(2)是由304不锈钢制成。
6.一种食品级二氧化碳净化装置，其特征在于，包括：
装置本体(1)，其内具有容置腔(11)；
设于所述容置腔(11)内的奇数个引流挡板(2)；奇数个所述引流挡板(2)依次交错设于所述容置腔(11)的底部以及顶部，奇数个所述引流挡板(2)将所述容置腔(11)沿着自身横向依次间隔出多个流通腔体(111)，每相邻两个所述流通腔体(111)连通；
设于所述装置本体(1)底部的两个通气道(3)；一所述通气道(3)与多个所述流通腔体(111)中位于所述容置腔(11)横向首位的流通腔体(111)连通，另一所述通气道(3)与多个所述流通腔体(111)中位于所述容置腔(11)横向末位的流通腔体(111)连通；以及
吸附剂(4)；所述吸附剂(4)填充于多个所述流通腔体(111)内。
7.一种吸附剂，其特征在于，包括以下原料：活性炭30％(v/v)、活性氧化铝35％(v/v)以及活性硅胶35％(v/v)。
8.根据权利要求7所述的吸附剂，其特征在于，所述活性炭为圆柱形；所述活性氧化铝为球形；所述活性硅胶为球形。
9.根据权利要求8所述的吸附剂，其特征在于，所述活性碳的底面直径以及高度均为3mm；所述活性氧化铝的直径为5mm；所述活性硅胶的直径为4mm。
10.根据权利要求9所述的吸附剂，其特征在于，所述活性碳、活性氧化铝以及活性硅胶能承受的冲击压力均为10Kg.f/cm2。
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