CN110935216A - 新型隔膜压滤结构、隔膜板框过滤机及k-卡拉胶脱水提纯工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型隔膜压滤结构、隔膜板框过滤机，其中新型隔膜压滤结构包括多组间隔设置的鼓膜板框和配板，在附有鼓膜的鼓膜板框、配板上均安装有滤布，进料口设置于上述鼓膜板框的上部，鼓膜板框的右下角设置进水口，左右两下角均设置出水口，配板的左右两下角均设置出水口；本发明还公开了一种K‑卡拉胶脱水提纯新工艺。本发明的有益效果是，采用梯度加压方式，分六段加压至25MPa，配合新的隔膜板框过滤机，极大的提高了脱水效率，不仅安全且得到的胶皮比较均匀，还能有效降低产品中KCl的残留量，降低生产成本，提高生产效益。

Description

新型隔膜压滤结构、隔膜板框过滤机及K-卡拉胶脱水提纯 工艺

技术领域

本发明涉及红藻胶提取加工技术领域，尤其涉及一种新型隔膜压滤结构、隔膜板框过滤机及K-卡拉胶脱水提纯工艺。

背景技术

K-卡拉胶是从红藻中提炼出来的海藻膳食纤维，该产品具有提高免疫力和降血脂的活性，为开发增强免疫、降血脂等产品提供优质原料，产品除了作为食品添加剂外，还可用作医药、化妆品等多个行业。

K-卡拉胶的传统生产工艺中，需要采用压榨机对冷却后的K-卡拉胶进行脱水处理，从而提高产品纯度，降低产品中KCl含量，使K-卡拉胶产品具有更好地强度。但该方法生产的产品，脱水后的胶皮经过粉碎混合后水份较高，烘干后KCl的残留量偏高；然而，当钾离子达到一定浓度时，会使K-卡拉胶产品的强度下降，但是不同客户对K-卡拉胶产品的强度要求不同；另外，采用厢式滤板过滤机进行固定压力、脱水时间的操作，也会导致K-卡拉胶的鲜胶皮厚薄不均匀，不稳定。由此可见，传统的压榨机压榨脱水处理方式无法满足实际生产的需求。

因此，迫切需要研发一种可有效提高脱水效率同时能降低K-卡拉胶产品中KCl残留量的新设备、新工艺。

发明内容

为解决K-卡拉胶脱水中出现的鲜胶皮厚薄不均匀、产品中KCl残留量偏高的技术问题，本发明公开了一种新型隔膜压滤结构、隔膜板框过滤机及K-卡拉胶脱水提纯工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种新型隔膜压滤结构，包括多组间隔设置的鼓膜板框和配板，附有鼓膜的所述鼓膜板框、配板的外部还安装有滤布，进料口设置于所述鼓膜板框的上部，所述鼓膜板框的右下角设置进水口，左右两下角均设置出水口，所述配板的左右两下角均设置出水口。

作为本发明的进一步优选，所述鼓膜板框、配板的左、右两侧面均为中部向内凹陷的弧形结构，内凹深度均为13.5mm，所述鼓膜板框、配板相互挤压围成27mm厚的腔室。

作为本发明的进一步优选，两片所述滤布套合在所述鼓膜板框、配板两端的挂布钉上，且滤布通过捆绑方式固定。

作为本发明的进一步优选，所述鼓膜选用耐弹性形变的聚丙烯复合材料，鼓膜的边缘与所述鼓膜板框之间粘压在一起。

本发明还公开了一种隔膜板框过滤机，内部安装有上述的任一所述的新型隔膜压滤结构。

本发明还公开了一种K-卡拉胶脱水提纯工艺，使用上述的隔膜板框过滤机对冷却后的K-卡拉胶胶体进行脱水，用以降低K-卡拉胶胶体中KCl的残留量。

作为本发明的进一步优选，采用隔膜板框过滤机对K-卡拉胶胶体脱水过程中，分六级梯度加压至25MPa，脱水后的胶皮经过粉碎混合后，K-卡拉胶中水份含量控制在68-72％，KCl残留量为1.2-1.5％。

作为本发明的进一步优选，六级梯度控制压力、时间分别为：

第一级压榨：压力5MPa，时间20min；

第二级压榨：压力10MPa，时间40min；

第三级压榨：压力15MPa，时间40min；

第四级压榨：压力20MPa，时间40min；

第五级压榨：压力22MPa，时间30min；

第六级压榨：压力25MPa，时间70min。

本发明的有益效果是，新型隔膜压滤结构包括多组间隔设置的鼓膜板框和配板，附有鼓膜的板框设计成弧状的凹陷结构，使脱水后的胶皮是周围薄，中间略厚的均匀胶皮；装料方式由原来板框中间进料改为从板框上部进料，使胶皮更易于整形。

K-卡拉胶生产过程中，采用梯度加压方式，分六段加压至25MPa，配合新的隔膜板框过滤机，极大的提高了脱水效率，不仅安全且得到的胶皮比较均匀，还能有效降低产品中KCl的残留量(降至1.2-1.5％)，降低生产成本，提高生产效益。

附图说明

图1为本发明中新型隔膜压滤结构示意图一；

图2为本发明新型隔膜压滤结构示意图二；

图3传统厢式滤板结构示意图一；

图4传统厢式滤板结构示意图二。

其中，1-鼓膜板框；2-配板；3-鼓膜；4-出水口；5-进料口；6-滤布；7-进水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2所示，一种新型隔膜压滤结构，包括多组间隔设置的鼓膜板框1和配板2，附有鼓膜3的上述鼓膜板框1、配板2的外部还安装有滤布6，进料口5设置于上述鼓膜板框1的上部，进料方式改为上部进料后使得胶皮更易于整形；上述鼓膜板框1的右下角设置进水口7，左右两下角均设置出水口4，上述配板2的左右两下角均设置出水口4，且配板2的进料口、出水4，分别与鼓膜板框1的进料口、出水口相一致，脱除后的水经出水口4流出，并汇入排液管道排出。

特别的，上述鼓膜板框1、配板2的左、右两侧面均为中部向内凹陷的弧形结构，内凹深度均为13.5mm，上述鼓膜板框1、配板2相互挤压围成27mm厚的腔室。弧形凹陷结构的设计，能够在充水加压时，避免鼓膜3反复过度折叠，可有效延长鼓膜3的使用寿命。

特别的，两片上述滤布6套合在上述鼓膜板框1、配板2两端的挂布钉上，且滤布6通过捆绑方式固定，滤布可拆除清洗，滤布的面积大于板框的面积。

特别的，上述滤布6选用耐弹性形变的聚丙烯复合材料，鼓膜3的边缘与上述鼓膜板框1之间粘压在一起；加压时，通过进水口向鼓膜板框1充水加压，鼓起鼓膜3，均匀的压榨滤布6里的胶液，得到一次成形的均匀平整的胶皮，完成K-卡拉胶加压脱水处理。

本发明公开一种隔膜板框过滤机，内部安装有上述的新型隔膜压滤结构。

本发明公开一种K-卡拉胶脱水提纯工艺，使用上述的隔膜板框过滤机对冷却后的K-卡拉胶胶体进行脱水，用以降低K-卡拉胶胶体中KCl的残留量。

特别的，采用隔膜板框过滤机对K-卡拉胶胶体脱水过程中，分六级梯度加压至25MPa，脱水后的胶皮经过粉碎混合后K-卡拉胶中水份含量控制在68-72％，KCl残留量为1.2-1.5％，脱水处理后的K-卡拉胶的胶皮整形平整，压榨脱水水份稳定均匀。

优选的，六级梯度控制压力、时间分别为：

第一级压榨：压力5MPa，时间20min；

第二级压榨：压力10MPa，时间40min；

第三级压榨：压力15MPa，时间40min；

第四级压榨：压力20MPa，时间40min；

第五级压榨：压力22MPa，时间30min；

第六级压榨：压力25MPa，时间70min。

K-卡拉胶脱水提纯工艺过程中，通过加压推动装置，将鼓膜板框1和配板2紧紧压在一起，这样鼓膜板框1和配板2之间形成由滤布6包围的相对密闭的空腔，此时可以进料，进料后再对鼓膜板框1进水以便加压鼓起鼓膜3，对胶液加压，过滤脱水成胶皮。

然而，传统的K-卡拉胶生产工艺，采用如图3和4所示的厢式滤板过滤机，对冷却后的K-卡拉胶进行过滤脱水，原工艺的压榨脱水设备直接通过板框中间进料，且采用10-25MPa的固定压力，脱水1.5-2.5h，结果就是K-卡拉胶的鲜胶皮厚薄不均匀，不稳定，脱水后的胶皮经过粉碎混合后水份在75-80％之间，水份含量高，氯化钾残留指标2.0-2.5％之间，残留量偏高；另外，在压榨脱水过程中，非常容易压偏，造成生产事故，脱水效果不佳且危险系数高。

应用例

采用隔膜板框过滤机对K-卡拉胶胶体进行脱水，与传采用传统厢式滤板过滤机进行脱水相比，采用六级压榨脱水处理的压力、时间、胶皮混合后水份以及残留KCl含量数据，如下表1-5所示。

表1

表2

表3

表4

表5

本发明经过多次实际生产试验，得到六级压榨脱水的最佳参数如下表6所示。

表6

本发明创新性的采用梯度加压，分六段加压至25MPa，不仅安全且得到的胶皮比较均匀，脱水效果好；装料方式也由原来的从板框中间进料，改为从板框的上部进料，使胶皮更易于整形；另外，附有鼓膜3的板框均设计成弧状的凹陷结构，使脱水后的胶皮是周围薄，中间略厚的均匀胶皮。

与传统工艺相比，从成本方面来看：以公司年产2000吨卡拉胶生产线为例。

原工艺需要原来的压榨工序需要35-40人/班，新方法仅需2人/班，以人均工资5000元/月来计算，每吨产品人员成本节约2970～3420元/吨。

原工艺：(35～40)(人/班)×3(班/天)×6(万元/年.人)÷2000吨＝0.315～0.36万元/吨。

新工艺：2(人/班)×3(班/天)×6(万元/年.人)÷2000吨＝0.018万元/吨。

由此可见，采用本发明的新设备和新工艺能极大的提高K-卡拉胶脱水效率，降低生产成本，提高企业效益。

本发明创新之处在于：

1.创新性的提出梯度自动加压，对K-卡拉胶进行加压脱水，可降低氯化钾残留至1.2-1.5％，使产品灰份降到19.0％以下，满足客户需求。

根据卡拉胶胶体具有的亲水性，胶体纤维比较细小的特性，不易脱水，我们提出了梯度自动加压的方法运用在K-卡拉胶的脱水工序；采用梯度加压的方法不仅安全且得到的胶皮比较均匀，脱水效果好；脱水后的胶皮经过粉碎混合后水份控制在68-72％，使KCl残留降至1.2-1.5％，灰分在19.0％以下；并且新的加压方法配合新的设备，极大的提高了脱水的效率，降低了生产的人员成本，提高了产品的利润率。

2.一次性压榨成型压干，确保了产品质量，避免浪费，提高产能。

原生产工艺能产生大约20％的回收胶，需二次反工，新工艺杜绝了压榨工序因压不干而导致的回收浪费的现象，提升单位设备单位时间的产能。

3.新工艺很好的控制了外来异物，达到0.01％以下。

原压榨系统压榨产生的纤维和外杂较多，占0.2％以下，采用新工艺后可控制在0.01％以下。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型隔膜压滤结构，其特征在于，包括多组间隔设置的鼓膜板框和配板，附有鼓膜的所述鼓膜板框、配板的外部还安装有滤布，进料口设置于所述鼓膜板框的上部，所述鼓膜板框的右下角设置进水口，左右两下角均设置出水口，所述配板的左右两下角均设置出水口。

2.如权利要求1所述的一种新型隔膜压滤结构，其特征在于，所述鼓膜板框、配板的左、右两侧面均为中部向内凹陷的弧形结构，内凹深度均为13.5mm，所述鼓膜板框、配板相互挤压围成27mm厚的腔室。

3.如权利要求2所述的一种新型隔膜压滤结构，其特征在于，两片所述滤布套合在所述鼓膜板框、配板两端的挂布钉上，且滤布通过捆绑方式固定。

4.如权利要求3所述的一种新型隔膜压滤结构，其特征在于，所述鼓膜选用耐弹性形变的聚丙烯复合材料，鼓膜的边缘与所述鼓膜板框之间粘压在一起。

5.一种隔膜板框过滤机，其特征在于，该过滤机的内部安装有如权利要求1-4所述的任一所述的新型隔膜压滤结构。

6.一种K-卡拉胶脱水提纯工艺，其特征在于，使用如权利要求5所述的隔膜板框过滤机对冷却后的K-卡拉胶胶体进行脱水，用以降低K-卡拉胶胶体中KCl的残留量。

7.如权利要求6所述的一种K-卡拉胶脱水提纯工艺，其特征在于，采用隔膜板框过滤机对K-卡拉胶胶体脱水过程中，分六级梯度加压至25MPa，脱水后的胶皮经过粉碎混合后，K-卡拉胶中水份含量控制在68-72％，KCl残留量为1.2-1.5％。

8.如权利要求7所述的一种K-卡拉胶脱水提纯工艺，其特征在于，六级梯度控制压力、时间分别为：

第一级压榨：压力5MPa，时间20min；

第二级压榨：压力10MPa，时间40min；

第三级压榨：压力15MPa，时间40min；

第四级压榨：压力20MPa，时间40min；

第五级压榨：压力22MPa，时间30min；

第六级压榨：压力25MPa，时间70min。

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