CN107955086B - 琼脂糖生产线实训装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种琼脂糖生产线实训装置，包括反应系统、加热系统和后处理系统；所述反应系统包括储水罐、PEG溶解罐和反应釜；所述加热系统用于给所述PEG溶解罐和所述反应釜加热；所述后处理系统包括沉淀罐、洗涤罐、第一离心机和第二离心机；上述各连接线路上均设置有阀门。该琼脂糖生产线实训装置具有设计科学、学习效率高、学习效果好、安全性强的优点。

Description

琼脂糖生产线实训装置

技术领域

本发明涉及一种实训装置，具体的说，涉及了一种琼脂糖生产线实训装置。

背景技术

精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一，是新材料的重要组成部分。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大，直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工已经成为世界各国调整化学工业结构、提升化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点。其中，琼脂糖具有特殊的胶凝性质、显著的稳固性、滞度和滞后性，是一种重要的精细化工原料，广泛应用于食用、医药、化工、纺织、国防等领域。

因此，琼脂糖的生产是一门重要的课程，具有十分重要的现实意义，但现有技术中并没有专门的琼脂糖生产线实训装置，初学者无法对琼脂糖的生产过程进行实践学习，影响了初学者学习质量。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、学习效率高、学习效果好、安全性强的琼脂糖生产线实训装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种琼脂糖生产线实训装置，包括反应系统、加热系统和后处理系统；所述反应系统包括储水罐、PEG溶解罐和反应釜，所述储水罐的出水口通过离心泵分别连通所述PEG溶解罐的进水口和所述反应釜的进水口，所述PEG溶解罐的放料口连通所述反应釜的进料口；所述加热系统用于给所述PEG溶解罐和所述反应釜加热；所述后处理系统包括沉淀罐、洗涤罐、第一离心机和第二离心机，所述反应釜的放料口连通所述沉淀罐的进料口，所述离心泵的出水口连通所述沉淀罐的进水口，所述沉淀罐的放料口连通所述第一离心机的进料口，所述第一离心机上开设有滤饼取料口，所述洗涤罐上开设有滤饼进料口，所述离心泵的出水口连通所述洗涤罐的进水口，所述洗涤罐的放料口连通所述第二离心机的进料口；上述各连接线路上均设置有阀门。

基于上述，所述加热系统包括导热油储罐、导热油加热炉和高位排气罐，所述PEG溶解罐设置有第一导热油夹套，所述反应釜设置有第二导热油夹套，所述导热油储罐的出油口通过导热油泵连通所述导热油加热炉的进油口，所述导热油加热炉的出油口分别连通所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套的进油口，所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套的出油口分别连通所述高位排气罐的进油口，所述高位排气罐的出油口连通所述导热油储罐的进油口。

基于上述，所述后处理系统还包括滤液储罐，所述第一离心机的滤液出口连通所述滤液储罐的进水口。

基于上述，它还包括水环真空泵和真空缓冲罐，所述水环真空泵通过所述真空缓冲罐分别连通所述反应釜的上部、所述沉淀罐的上部和所述滤液储罐的上部。

基于上述，所述PEG溶解罐的放料口分别通过第一管路和第二管路连通所述反应釜的进料口，所述第二管路上设置有转子泵。

基于上述，它还包括蒸发浓缩系统，所述滤液储罐的出料口连通所述蒸发浓缩系统的进料口，以便回收利用滤液中的溶剂。

基于上述，它还包括上层安装架和下层安装架，所述储水罐、所述导热油储罐、所述导热油加热炉、所述第一离心机、所述第二离心机、所述滤液储罐、所述真空缓冲罐、所述水环真空泵、所述转子泵、所述离心泵和所述导热油泵均安装在所述下层安装架上；所述PEG溶解罐、所述反应釜、所述高位排气罐、所述沉淀罐和所述洗涤罐均安装在所述上层安装架上。

基于上述，它还包括控制柜，所述控制柜控制各动力设备启闭和转速调节。

基于上述，所述反应釜和所述PEG溶解罐上均设置有视镜和维修人孔。

基于上述，所述储水罐上设置有溢流管。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过所述反应系统、所述加热系统、所述后处理系统的设置，组成了一个完整的琼脂糖生产实训系统，初学者能学习到多个生产设备的操作方法和注意事项，提高了学习效率；进一步地，通过所述滤液储罐和所述蒸发回收系统的设置，实现了对滤液的回收利用；进一步地，所述水环真空泵和所述真空缓冲罐，能给所述反应釜、所述沉淀罐和所述滤液储罐提供负压，加速物料流动速度，提高实验效率；进一步地，所述第一管路和所述第二管路的设置，丰富了学员学习不同设备的操作方法；进一步地，所述上层安装架和所述下层安装架的设置，提高了设备布局的合理性，方便学生的操作；进一步地，所述控制柜的设置，实现了对各个动力设备的集中控制，方便了员工的操作；进一步地，所述视镜和所述维修人孔的设置，方便员工观察所述反应釜内的反应情况和检修；进一步地，所述溢流管的设置，避免所述储水罐内的水分溢出到外界；其具有设计科学、学习效率高、学习效果好、安全性强的优点。

附图说明

图1是本发明中琼脂糖生产线实训装置的结构示意图。

图中：1. 储水罐；2. PEG溶解罐；3. 反应釜；4. 第一离心机；5. 沉淀罐；6. 滤液储罐；7. 洗涤罐；8. 第二离心机；9. 真空缓冲罐；10. 水环真空泵；11. 导热油储罐；12.导热油加热炉；13. 高位排气罐；14.导热油泵；15.转子泵；16. 第一管路；17. 第二管路；18. 离心泵。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，为了便于叙述，将各个阀门分别定义为VA+数字编号。

一种琼脂糖生产线实训装置，包括反应系统、加热系统和后处理系统；所述反应系统用于进行琼脂糖反应，所述加热系统用于给反应加热，所述后处理系统用于纯化反应生成的粗产品。

所述反应系统包括储水罐1、PEG溶解罐2和反应釜3，储水罐1用于提供水源，PEG溶解罐2用于溶解PEG（聚乙二醇），反应釜3用于进行琼脂糖反应；储水罐1的出水口通过离心泵18分别连通PEG溶解罐2的进水口和反应釜3的进水口，以便水能够直接流入PEG溶解罐2和反应釜3中， PEG溶解罐2的放料口连通反应釜3的进料口，以便PEG溶液能够直接流入反应釜3中。

所述加热系统具体用于给PEG溶解罐2和反应釜3加热，以用于加快PEG的溶解速度和为琼脂糖反应加热；所述后处理系统包括沉淀罐5、洗涤罐7、第一离心机4和第二离心机8，反应釜3的放料口连通沉淀罐5的进料口，以便反应完成后的反应液直接放入沉淀罐5中降温、沉淀；离心泵18的出水口连通沉淀罐5的进水口，以便向沉淀罐5输送水源，沉淀罐5的放料口连通第一离心机4的进料口，以便完成冷却、沉淀的反应液直接放入第一离心机4中过滤；第一离心机4上开设有滤饼取料口，以便收取滤饼（琼脂糖粗品），洗涤罐7上开设有滤饼进料口，以便将滤饼（琼脂糖粗品）倒入洗涤罐7中，离心泵18的出水口连通洗涤罐7的进水口，以便提供水源，洗涤罐7的放料口连通第二离心机8的进料口，以便完成洗涤后的混合液直接放入第二离心机8，进行第二次过滤；上述各连接线路上均设置有阀门，以便根据需要，选择开启的阀门。

具体使用时，实验步骤如下：

第一步，启动所述加热系统，使PEG溶解罐2和反应釜3内的温度达到使用温度，并保持温度平衡，以备使用；

第二步，确认储水罐1、PEG溶解罐2以及各个阀门均处于正常状态，启动离心泵18，向PEG溶解罐2内打入自来水200L，完毕后停止加水，分批次加入133kg聚乙二醇，升温搅拌溶解，最终配制成40%的聚乙二醇溶液待用；

第三步，确认反应釜3以及各相关阀门均处于正常状态，启动离心泵18，向反应釜3内打入自来水，流量可通过涡轮流量计进行计量，进水量达到200L左右时停止进水，关闭离心泵18，完毕后停止加水，分批次加入8.4kg琼脂粉，升温搅拌溶解，琼脂粉溶解完全后，打开PEG溶解罐2内溶解好的聚乙二醇溶液打入反应釜3中，开始搅拌反应；

第四步，确认沉淀罐5以及各相关阀门均处于正常状态，将反应釜3内反应完全的反应液打入沉淀罐5中，启动搅拌，自然降温沉淀，沉淀分离情况可经过罐体液位计进行观察；

第五步，确认第一离心机4以及各相关阀门均处于正常状态，将沉淀完全的反应液放入第一离心机4中离心分离，收集滤饼（琼脂糖粗品）待用；

第六步，确认洗涤罐7以及各相关阀门均处于正常状态，将收集到的滤饼（琼脂糖粗品）分批次倒入洗涤罐7中，打开离心泵18，向洗涤罐7内打入自来水，启动搅拌电机，开始搅拌洗涤；

第七步，确认第二离心机8以及各相关阀门均处于正常状态，将洗涤过后的混合液放入第二离心机8中，经过第二次离心分离后，完成琼脂糖生产实验。

在本实施例中，所述加热系统包括导热油储罐11、导热油加热炉12和高位排气罐13，PEG溶解罐2设置有第一导热油夹套，反应釜3设置有第二导热油夹套，导热油储罐11、导热油加热炉12、高位排气罐13、所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套组成了导热油加热循环系统；导热油储罐11的出油口通过导热油泵14连通导热油加热炉12的进油口，导热油加热炉12的出油口分别连通所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套的进油口，所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套的出油口分别连通高位排气罐13的进油口，高位排气罐13的出油口连通导热油储罐11的进油口；使用时，启动导热油泵14和导热油加热炉12，导热油经过导热油加热炉12的加热升温后，进入所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套中，实现对PEG溶解罐2和反应釜3的加热，经过高位排气罐13后，重新流入导热油储罐11中，实现循环利用。

不难看出，所述加热系统只是用于加热反应的，除了采用本实施例中的具体加热方式，还可以采用电加热线圈、空气电加热管等其它加热方式，均可以实现本发明的目的。

为了便于对反应液中的溶剂进行回收利用，所述后处理系统还包括滤液储罐6，第一离心机4的滤液出口连通滤液储罐6的进水口；使用时，离心后的滤液能够收集在滤液储罐6，既方便后续回收再利用，又能避免污染环境。

为了提高实验效率，加快物料流动速度，它还包括水环真空泵10和真空缓冲罐9，水环真空泵10通过真空缓冲罐9分别连通反应釜3的上部、沉淀罐5的上部和滤液储罐6的上部；使用时，启动水环真空泵10，反应釜3、沉淀罐5和滤液储罐6内部形成负压，在压力差的作用下，加速了物料流动，真空缓冲罐9的用于防止出现倒吸。

为了加强实验操作学习的多样性，使学员的学习更加全面，PEG溶解罐2的放料口分别通过第一管路16和第二管路17连通反应釜3的进料口，第二管路17上设置有转子泵15；使用时，PEG溶液可以选择通过第一管路16进入反应釜3，此时，可以打开水环真空泵10，将PEG溶液直接“抽入”反应釜3中，也可以选择通过第二管路17进入反应釜3，此时，可以打开转子泵15，将PEG溶液打入反应釜3中，两种方式，增加了学生学习的多样性，学习效果更好。

为了对滤液储罐6内的滤液加以回收利用，它还包括蒸发浓缩系统，滤液储罐6的出料口连通所述蒸发浓缩系统的进料口，以便回收利用滤液中的溶剂；所述蒸发浓缩系统可以是旋蒸仪、蒸发池等，只要能够蒸发溶剂，实现对滤液的浓缩均能实现本发明的目的。

为了使各个设备布局更为合理，方便操作，它还包括上层安装架和下层安装架，储水罐1、导热油储罐11、导热油加热炉12、第一离心机4、第二离心机8、滤液储罐6、真空缓冲罐9、水环真空泵10、转子泵15、离心泵18和导热油泵14均安装在所述下层安装架上；PEG溶解罐2、反应釜3、高位排气罐13、沉淀罐5和洗涤罐7均安装在所述上层安装架上；布局时，装置整体采用一字形布局设计，管线布置横平竖直，尽量避免重叠交错，整个流程一目了然，便于操作、维修。

为了更方便地控制各个动力设备的运行，它还包括控制柜，所述控制柜控制各动力设备启闭和转速调节；使用时，工作人员通过在所述控制柜的操作，可以实现整个动力设备的集中化控制，大大提高了工作效率，这种远程控制方式可采用远程控制领域常用的技术，在此不再赘述。

为了便于观察反应釜3和PEG溶解罐2内的情况以及维修，反应釜3和PEG溶解罐2均上设置有视镜和维修人孔。

为了避免储水罐1内的水过多而溢出到外界，储水罐1上设置有溢流管。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (3)

1.一种琼脂糖生产线实训装置，其特征在于：包括反应系统、加热系统、后处理系统、水环真空泵、真空缓冲罐、蒸发浓缩系统、上层安装架、下层安装架和控制柜；所述反应系统包括储水罐、PEG溶解罐和反应釜，所述储水罐的出水口通过离心泵分别连通所述PEG溶解罐的进水口和所述反应釜的进水口，所述PEG溶解罐的放料口连通所述反应釜的进料口；所述加热系统用于给所述PEG溶解罐和所述反应釜加热；所述后处理系统包括沉淀罐、洗涤罐、滤液储罐、第一离心机和第二离心机，所述反应釜的放料口连通所述沉淀罐的进料口，所述离心泵的出水口连通所述沉淀罐的进水口，所述沉淀罐的放料口连通所述第一离心机的进料口，所述第一离心机上开设有滤饼取料口，所述第一离心机的滤液出口连通所述滤液储罐的进水口，所述洗涤罐上开设有滤饼进料口，所述离心泵的出水口连通所述洗涤罐的进水口，所述洗涤罐的放料口连通所述第二离心机的进料口；上述各连接线路上均设置有阀门；

所述加热系统包括导热油储罐、导热油加热炉和高位排气罐，所述PEG溶解罐设置有第一导热油夹套，所述反应釜设置有第二导热油夹套，所述导热油储罐的出油口通过导热油泵连通所述导热油加热炉的进油口，所述导热油加热炉的出油口分别连通所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套的进油口，所述第一导热油夹套和所述第二导热油夹套的出油口分别连通所述高位排气罐的进油口，所述高位排气罐的出油口连通所述导热油储罐的进油口；

所述水环真空泵通过所述真空缓冲罐分别连通所述反应釜的上部、所述沉淀罐的上部和所述滤液储罐的上部；所述PEG溶解罐的放料口分别通过第一管路和第二管路连通所述反应釜的进料口，所述第二管路上设置有转子泵；

所述滤液储罐的出料口连通所述蒸发浓缩系统的进料口，以便回收利用滤液中的溶剂；

所述储水罐、所述导热油储罐、所述导热油加热炉、所述第一离心机、所述第二离心机、所述滤液储罐、所述真空缓冲罐、所述水环真空泵、所述转子泵、所述离心泵和所述导热油泵均安装在所述下层安装架上；所述PEG溶解罐、所述反应釜、所述高位排气罐、所述沉淀罐和所述洗涤罐均安装在所述上层安装架上；

所述控制柜控制各动力设备启闭和转速调节。

2.根据权利要求1所述的琼脂糖生产线实训装置，其特征在于：所述反应釜和所述PEG溶解罐上均设置有视镜和维修人孔。

3.根据权利要求2所述的琼脂糖生产线实训装置，其特征在于：所述储水罐上设置有溢流管。

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