CN110499250A - 水解反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水解反应装置包含一水解反应槽体、一搅拌构件及一蒸气构件，该搅拌构件具有相互交错设置的外侧搅拌叶片与内侧搅拌叶片，能在搅拌的同时将水解反应槽体的容置槽内的生物体向不同的方向推动，以使生物体在容置槽中均匀分布而不会堆积挤压，从而能充分受热，以良好进行水解反应。

Description

水解反应装置

技术领域

本发明涉及一种水解反应装置，特别是关于一种水解生物体的反应装置。

背景技术

生物体包含植物与动物二种，以蛋白质、核酸、醣、脂质及其他小分子而组成。生物体水解反应为一种单元化的反应，是利用水将大分子物质分解形成较小分子的新物质的反应。然而，蛋白质于生物体中具有较高的成分，并属于大分子物质，难以进行水解反应，必须于反应中加入催化剂才有办法进行水解。目前常用水解生物体的方式使用到一大型槽体，并将生物体置于此槽体内而加入微生物催化，但这种水解方式时间冗长，长至数月，且过程中气味难闻。

为改善上述方式，而有业者使用一种水解反应装置，其将作为催化剂的酵素自上方喷洒于槽体，并配合搅拌混合作业而进行水解。然而，此类水解反应装置所使用的搅拌构件为直立插入的一搅拌桨，主要只能提供在水平方向旋转搅拌的效果，因此有上侧的酵素与下侧的生物体难以搅拌均匀，而反应不全的问题。因此，又有业者提供另一种结构的水解反应装置，其在槽体中设置横向延伸的搅拌轴，并于搅拌轴上安装多数个搅拌叶片，使搅拌叶片随搅拌轴的转动来进行搅拌。然而，此种水解反应装置，其搅拌叶片在搅拌的同时也会将生物体朝侧边推动，使生物体逐渐挤压在槽体的两边而无法搅拌均匀，造成生物体无法充分受热，而同样有反应不全的问题。

发明内容

鉴于以上所述，现有技术的水解反应装置具有无法搅拌均匀而致使反应不完全的问题，实有改良的必要。

据此，本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段提供一种水解反应装置，用于水解反应一生物体，包含：水解反应槽体，具密闭的一容置槽，用以容置该生物体；搅拌构件，包括一搅拌主轴，该搅拌主轴沿一旋转轴线而可转动地延伸设置于该容置槽内，该搅拌主轴径向延伸设置有多数个搅拌支轴，多数个该搅拌支轴沿该旋转轴线而间隔配置且随着该搅拌主轴的转动而绕着该搅拌主轴旋转，各个该搅拌支轴上设有一外侧搅拌叶片及一内侧搅拌叶片，该外侧搅拌叶片位于该搅拌支轴的外侧位置，该内侧搅拌叶片位于该外侧搅拌叶片与该搅拌主轴之间，其中该外侧搅拌叶片与该旋转轴线夹一外推倾角，该内侧搅拌叶片与该旋转轴线夹一内推倾角，而使该外侧搅拌叶片与该内侧搅拌叶片为相互交错设置；以及蒸气构件，连通于该容置槽而供应一水蒸气，其中该外推倾角及该内推倾角经设置而使得在该搅拌主轴沿该旋转轴线正向转动时，位于该搅拌主轴的前段部分的该搅拌支轴的外侧搅拌叶片将该容置槽内的该生物体向该搅拌主轴的前端推动，位于该搅拌主轴的后段部分的该搅拌支轴的外侧搅拌叶片将该容置槽内的该生物体向该搅拌主轴的后端推动，该内侧搅拌叶片将该容置槽内的该生物体向该搅拌主轴的中间位置推动，以及在该搅拌主轴沿该旋转轴线反向转动时，该外侧搅拌叶片将该容置槽内的该生物体向该搅拌主轴的中间位置推动，位于该搅拌主轴的前段部分的该搅拌支轴的内侧搅拌叶片将该容置槽内的该生物体向该搅拌主轴的前端推动，位于该搅拌主轴的后段部分的该搅拌支轴的内侧搅拌叶片将该容置槽内的该生物体向该搅拌主轴的后端推动。

在本发明的一实施例的水解反应装置中，位于该搅拌主轴的前段部分的多数个该搅拌支轴之间于相异的径向角度位置自该搅拌主轴径向延伸，且使多数个该搅拌支轴在该搅拌主轴上呈螺旋状排列。

在本发明的一实施例的水解反应装置中，位于该搅拌主轴的后段部分的多数个该搅拌支轴之间于相异的径向角度位置自该搅拌主轴径向延伸，且使多数个该搅拌支轴在该搅拌主轴上呈螺旋状排列。

在本发明的一实施例的水解反应装置中，位于该搅拌主轴的个别部分的该搅拌支轴的延伸长度对应于该个别部分所对应位置的该容置槽的内径。

在本发明的一实施例的水解反应装置中，该搅拌支轴包括自该搅拌主轴于相反方向延伸的一第一支轴及一第二支轴，该第一支轴及该第二支轴上均设有该外侧搅拌叶片及该内侧搅拌叶片。

在本发明的一实施例的水解反应装置中，该第一支轴及该第二支轴的延伸长度实质上相等。

在本发明的一实施例的水解反应装置中，该外推倾角为-45°，以及该内推倾角为+45°。

在本发明的一实施例的水解反应装置中，该外侧搅拌叶片及该内侧搅拌叶片为一平桨状叶片。

经由本发明所采用的技术手段，本发明的水解反应装置的外侧搅拌叶片及内侧搅拌叶片会将该生物体向不同的方向推动，使得位于容置槽底部及外围的生物体被外侧搅拌叶片向容置槽的前后两端推动时，位在容置槽的前后两端的生物体则能够被内侧搅拌叶片推动带回容置槽的中间，反之亦然。如此一来，能够让生物体在容置槽中均匀分布而不会堆积挤压，藉此便能充分受热，以良好进行水解反应。

附图说明

图1为显示根据本发明的一实施例的一水解反应装置的示意图。

图2为显示根据本发明的实施例的水解反应装置的一搅拌构件的示意图。

图3为显示图2的搅拌构件于C-C线段的剖面示意图。

图4为显示图2的搅拌构件的局部示意图。

图5为显示根据本发明的实施例的水解反应装置的搅拌构件于一正向转动时的示意图。

图6为显示根据本发明的实施例的水解反应装置于搅拌构件为正向转动时的示意图。

图7为显示根据本发明的实施例的水解反应装置的搅拌构件于一反向转动时的示意图。

图8为显示根据本发明的实施例的水解反应装置于搅拌构件为反向转动时的示意图。

附图标记

100 水解反应装置

1 水解反应槽体

10 容置槽

2 搅拌构件

20 搅拌主轴

21 搅拌支轴

211 外侧搅拌叶片

212 内侧搅拌叶片

213 外侧搅拌叶片

214 内侧搅拌叶片

21a 第一支轴

21b 第二支轴

22 搅拌支轴

23 搅拌支轴

24 搅拌支轴

25 搅拌支轴

26 搅拌支轴

27 搅拌支轴

28 搅拌支轴

3 蒸气构件

A 旋转轴线

α 外推倾角

β 内推倾角

具体实施方式

以下根据图1至图8，而说明本发明的实施方式。该说明并非为限制本发明的实施方式，而为本发明的实施例的一种。

如图1至图8所示，依据本发明的一实施例的一水解反应装置100用于水解反应一生物体，包含：水解反应槽体1，具密闭的一容置槽10，用以容置该生物体；搅拌构件2，包括一搅拌主轴20，该搅拌主轴20沿一旋转轴线A而可转动地延伸设置于该容置槽10内，该搅拌主轴20径向延伸设置有多数个搅拌支轴21、22、23、24、25、26、27、28，多数个该搅拌支轴21、22、23、24、25、26、27、28沿该旋转轴线A而间隔配置且随着该搅拌主轴20的转动而绕着该搅拌主轴20旋转，各个该搅拌支轴21上设有一外侧搅拌叶片211及一内侧搅拌叶片212，该外侧搅拌叶片211位于该搅拌支轴21的外侧位置，该内侧搅拌叶片212位于该外侧搅拌叶片211与该搅拌主轴20之间，其中该外侧搅拌叶片211与该旋转轴线A夹一外推倾角α，该内侧搅拌叶片与该旋转轴线夹一内推倾角β，而使该外侧搅拌叶片211与该内侧搅拌叶片212为相互交错设置；以及蒸气构件3，连通于该容置槽10而供应一水蒸气，其中该外推倾角α及该内推倾角β经设置而使得在该搅拌主轴20沿该旋转轴线A正向转动(图5及图6)时，位于该搅拌主轴20的前段部分的该搅拌支轴21、22、23、24的外侧搅拌叶片211将该容置槽10内的该生物体向该搅拌主轴20的前端推动，位于该搅拌主轴20的后段部分的该搅拌支轴25、26、27、28的外侧搅拌叶片将该容置槽10内的该生物体向该搅拌主轴20的后端推动，该内侧搅拌叶片212将该容置槽10内的该生物体向该搅拌主轴20的中间位置推动，以及在该搅拌主轴20沿该旋转轴线A反向转动(图7及图8)时，该外侧搅拌叶片211将该容置槽10内的该生物体向该搅拌主轴20的中间位置推动，位于该搅拌主轴20的前段部分的该搅拌支轴21、22、23、24的内侧搅拌叶片212将该容置槽10内的该生物体向该搅拌主轴20的前端推动，位于该搅拌主轴20的后段部分的该搅拌支轴25、26、27、28的内侧搅拌叶片将该容置槽10内的该生物体向该搅拌主轴20的后端推动。

具体而言，如图1所示，该水解反应槽体1为横躺设置的略呈圆筒形状的槽体，该旋转轴线A为该圆筒形状的轴心线。通过该搅拌构件2绕该旋转轴线A旋转而搅拌该容置槽10的生物体，并且通过该蒸气构件3导入水蒸气至该容置槽10而对该容置槽10加温并加压，藉此进行水解。另一方面，在本实施例中，由于考虑该容置槽10内的内容物具有多种的黏滞性，而采用适用于多种黏滞性的一平桨状叶片于该外侧搅拌叶片及该内侧搅拌叶片。

如图1至图4所示，在本发明的一实施例的水解反应装置100中，该搅拌主轴20设有共八个搅拌支轴，其中四个搅拌支轴21、22、23、24间隔配置在该搅拌主轴20的前段部分，另外四个搅拌支轴25、26、27、28间隔配置在该搅拌主轴20的后段部分。当然，搅拌支轴的数量可因应需求而任意调整，本发明并不以此为限。并且，该搅拌主轴20的前段部分与后段部分通常是根据容置槽10下侧的出料口的位置作为划分，但并不以此为限。

如图1至图3所示，在本发明的一实施例的水解反应装置100中，位于该搅拌主轴20的前段部分的多数个该搅拌支轴21、22、23、24之间于相异的径向角度位置自该搅拌主轴20径向延伸，且使多数个该搅拌支轴21、22、23、24在该搅拌主轴上呈螺旋状排列。同样地，位于该搅拌主轴20的后段部分的多数个该搅拌支轴25、26、27、28之间于相异的径向角度位置自该搅拌主轴20径向延伸，且使多数个该搅拌支轴25、26、27、28在该搅拌主轴20上呈螺旋状排列。通过该搅拌支轴的螺旋状排列，能够使该外侧搅拌叶片的分布位置以及该内侧搅拌叶片的分布位置更平均，有助于均匀搅拌。

如图1至图3所示，在本发明的一实施例的水解反应装置100中，位于该搅拌主轴20的个别部分的该搅拌支轴21、22、23、24、25、26、27、28的延伸长度对应于该个别部分所对应位置的该容置槽10的内径。举例而言，在本实施例中，该容置槽10的内径在中间位置较大，在前后两端位置则较小。从而，位于该搅拌主轴20的中间部分的该搅拌支轴21、22、25、26的延伸长度对应于中间位置的该容置槽10的内径而为较长，位于该搅拌主轴20的前端部分及后端部分的该搅拌支轴23、24、27、28的延伸长度则对应于前后两端位置的该容置槽10的内径而为较短。通过因应该容置槽10的内径而调整该搅拌支轴的长度，以使该容置槽10的每个地方都能受到叶片搅拌，减少生物体在该容置槽10的角落或底部堆积的情况。

如图1至图4所示，在本发明的一实施例的水解反应装置100中，每个该搅拌支轴包括自该搅拌主轴于相反方向延伸的一第一支轴及一第二支轴，该第一支轴及该第二支轴上均设有该外侧搅拌叶片及该内侧搅拌叶片。以该搅拌支轴21为例，该搅拌支轴21包括一第一支轴21a及一第二支轴21b，该第一支轴21a上设有该外侧搅拌叶片211及该内侧搅拌叶片212，该第二支轴21b上设有外侧搅拌叶片213及内侧搅拌叶片214。通过第一支轴及一第二支轴的设置，使得支轴与叶片的数量增加，以提升搅拌的效率及效果。另外，较佳地，在本实施例中，同一个该搅拌支轴21的该第一支轴21a及该第二支轴21b的延伸长度实质上相等，以令该第一支轴21a上的该外侧搅拌叶片211与该第二支轴21b上的该外侧搅拌叶片213的径向位置相当，以及该内侧搅拌叶片212与该内侧搅拌叶片214的径向位置相当，可避免外侧搅拌叶片211(213)与内侧搅拌叶片214(212)在搅拌时发生相互干扰。

如图4所示，在本发明的一实施例的水解反应装置100中，该外侧搅拌叶片211与该旋转轴线A所夹的该外推倾角α为-45°，即，自该旋转轴线A顺时针方向旋转45°的角，该内侧搅拌叶片212与该旋转轴线A所夹的该内推倾角β为+45°，即，自该旋转轴线A逆时针方向旋转45°的角。当然，本发明并不以此为限，只要该外推倾角α及该内推倾角β为相互交错设置而能将该生物体向相反方向推动，则该外推倾角α及该内推倾角β可为其它任意角度，例如，该外推倾角α为+45°而该内推倾角β为-45°，该外推倾角α为+30°而该内推倾角β为-60°。另外，应注意的是，在本发明中，在位于该搅拌主轴20的前段部分的该搅拌支轴21、22、23、24的外侧搅拌叶片211的外推倾角α为负向角的情况下，位于该搅拌主轴20的后段部分的该搅拌支轴25、26、27、28的外推倾角为与之相反的一正向角(例，+45°)，该搅拌支轴25、26、27、28的内推倾角则为一负向角(例，-45°)。

如图5及图6所示，通过该外推倾角α及该内推倾角β的设置，在该搅拌主轴20沿该旋转轴线A正向转动(图5)时，位于该搅拌主轴20的前段部分的该外侧搅拌叶片211在将该容置槽10内的生物体绕着该旋转轴线A(向图中上侧)推动的同时，也会将该容置槽10内的生物体向该搅拌主轴20的前端(图中右侧)推动(位于该搅拌主轴20的后段部分的外侧搅拌叶片则是将生物体向该搅拌主轴20的后端推动)。另一方面，该内侧搅拌叶片212在将该容置槽10内的生物体绕着该旋转轴线A(向图中上侧)推动的同时，也会将该容置槽10内的生物体向该搅拌主轴20的中间位置(图中左侧)推动。如此一来，如图6所示，在进行搅拌时，该容置槽10内的生物体会在该容置槽10内来回被推动，不会挤压在该容置槽10的两边，故能搅拌均匀，有效地使生物体充分受热。

如图7及图8所示，在该搅拌主轴20沿该旋转轴线A反向转动(图7)时，该外侧搅拌叶片211在将该容置槽10内的生物体绕着该旋转轴线A(向图中下侧)推动的同时，也会将该容置槽10内的生物体向该搅拌主轴20的中间位置(图中左侧)推动，该内侧搅拌叶片212则在将该容置槽10内的生物体绕着该旋转轴线A(向图中下侧)推动的同时，也会将该容置槽10内的生物体向该搅拌主轴20的前端位置(图中右侧)推动，如此同样也会使该容置槽10内的生物体在该容置槽10内来回被推动。另外，反向转动可使该容置槽10底部的生物体朝中间位置移动，而便于自该容置槽10底部中央的出料口进行出料。

通过上述结构，本发明的水解反应装置100的外侧搅拌叶片及内侧搅拌叶片会将该生物体向不同的方向推动，使得位于该容置槽10底部及外围的生物体被该外侧搅拌叶片向该容置槽10的前后两端推动时，位在该容置槽10的前后两端的生物体则能够被内侧搅拌叶片推动带回该容置槽10的中间，反之亦然。如此一来，能够让生物体在该容置槽10中均匀分布而不会堆积挤压，藉此便能充分受热，以良好进行水解反应。

以上的叙述以及说明仅为本发明的较佳实施例的说明，本领域技术人员当可依据上述所界定权利要求书以及上述的说明而作其他的修改，只是这些修改仍应是为本发明的发明精神而在本发明的保护范围中。

Claims (8)

1.一种水解反应装置，其特征在于，用于水解反应一生物体，包含：

水解反应槽体，具密闭的一容置槽，用以容置所述的生物体；

搅拌构件，包括一搅拌主轴，所述的搅拌主轴沿一旋转轴线而可转动地延伸设置于所述的容置槽内，所述的搅拌主轴径向延伸设置有多数个搅拌支轴，多数个所述的搅拌支轴沿所述的旋转轴线而间隔配置且随着所述的搅拌主轴的转动而绕着所述的搅拌主轴旋转，各个所述的搅拌支轴上设有一外侧搅拌叶片及一内侧搅拌叶片，所述的外侧搅拌叶片位于所述的搅拌支轴的外侧位置，所述的内侧搅拌叶片位于所述的外侧搅拌叶片与所述的搅拌主轴之间，其中所述的外侧搅拌叶片与所述的旋转轴线夹一外推倾角，所述的内侧搅拌叶片与所述的旋转轴线夹一内推倾角，而使所述的外侧搅拌叶片与所述的内侧搅拌叶片为相互交错设置；以及

蒸气构件，连通于所述的容置槽而供应一水蒸气，

其中所述的外推倾角及所述的内推倾角经设置而使得

在所述的搅拌主轴沿所述的旋转轴线正向转动时，位于所述的搅拌主轴的前段部分的所述的搅拌支轴的外侧搅拌叶片将所述的容置槽内的所述的生物体向所述的搅拌主轴的前端推动，位于所述的搅拌主轴的后段部分的所述的搅拌支轴的外侧搅拌叶片将所述的容置槽内的所述的生物体向所述的搅拌主轴的后端推动，所述的内侧搅拌叶片将所述的容置槽内的所述的生物体向所述的搅拌主轴的中间位置推动，以及

在所述的搅拌主轴沿所述的旋转轴线反向转动时，所述的外侧搅拌叶片将所述的容置槽内的所述的生物体向所述的搅拌主轴的中间位置推动，位于所述的搅拌主轴的前段部分的所述的搅拌支轴的内侧搅拌叶片将所述的容置槽内的所述的生物体向所述的搅拌主轴的前端推动，位于所述的搅拌主轴的后段部分的所述的搅拌支轴的内侧搅拌叶片将所述的容置槽内的所述的生物体向所述的搅拌主轴的后端推动。

2.如权利要求1所述的水解反应装置，其特征在于，位于所述的搅拌主轴的前段部分的多数个所述的搅拌支轴之间于相异的径向角度位置自所述的搅拌主轴径向延伸，且使多数个所述的搅拌支轴在所述的搅拌主轴上呈螺旋状排列。

3.如权利要求1所述的水解反应装置，其特征在于，位于所述的搅拌主轴的后段部分的多数个所述的搅拌支轴之间于相异的径向角度位置自所述的搅拌主轴径向延伸，且使多数个所述的搅拌支轴在所述的搅拌主轴上呈螺旋状排列。

4.如权利要求1所述的水解反应装置，其特征在于，位于所述的搅拌主轴的个别部分的所述的搅拌支轴的延伸长度对应于所述的个别部分所对应位置的所述的容置槽的内径。

5.如权利要求1至4中任一项所述的水解反应装置，其特征在于，所述的搅拌支轴包括自所述的搅拌主轴于相反方向延伸的一第一支轴及一第二支轴，所述的第一支轴及所述的第二支轴上均设有所述的外侧搅拌叶片及所述的内侧搅拌叶片。

6.如权利要求5所述的水解反应装置，其特征在于，所述的第一支轴及所述的第二支轴的延伸长度实质上相等。

7.如权利要求1所述的水解反应装置，其特征在于，所述的外推倾角为-45°，以及所述的内推倾角为+45°。

8.如权利要求1所述的水解反应装置，其特征在于，所述的外侧搅拌叶片及所述的内侧搅拌叶片为一平桨状叶片。