CN114534659B - 一种聚赖氨酸生产用管式反应装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚赖氨酸生产用管式反应装置，该反应装置包括外支撑架和水浴槽；还包括旋转驱动件和多个连接导盘，多个连接导盘轴向分布在承托轴杆上，相邻的两个连接导盘之间通过U型反应管件相连接，U型反应管件能够将两个连接导盘相邻端部连通且U型反应管件延伸至水浴槽内部，所述连接导盘上具有自转搅动组件，所述自转搅动组件顶部与设置悬吊顶架上的导引驱动件相连接；所述旋转驱动件设置在悬吊顶架的一端部，旋转驱动件与承托轴杆端部连接并能够驱使承托轴杆正反往复性转动。本发明结构简单，能通过摆动以及增加停留时间的方式提高料液反应的效率，操作便捷且实用性较强。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，具体是一种聚赖氨酸生产用管式反应装置及其使用方法。
背景技术
聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，这种生物防腐剂在80年代就首次应用于食品防腐。聚赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。聚赖氨酸的作用机理主要表现在如下3个方面：作用于细胞壁和细胞膜系统；作用于遗传物质或遗传微粒结构；作用于酶或功能蛋白。
聚赖氨酸生产基本采用是管式反应装置，利用反应管在水浴中加热进行反应制备；但是反应管基本采用横管结构，导致料液在反应管内存留时间较短以及料液处于静止状态，使得料液无法充分接触，导致料液反应不完全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚赖氨酸生产用管式反应装置及其使用方法，以解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚赖氨酸生产用管式反应装置，包括外支撑架和水浴槽，所述外支撑架设在水浴槽边侧部且水浴槽内部具有水浴加热件，外支撑架顶部设有悬吊顶架且悬吊顶架上设有端部与之转动连接的承托轴杆；还包括旋转驱动件和多个连接导盘，多个连接导盘轴向分布在承托轴杆上，相邻的两个连接导盘之间通过U型反应管件相连接，U型反应管件能够将两个连接导盘相邻端部连通且U型反应管件延伸至水浴槽内部；位于两端的两个连接导盘分别连接有用于导入原料溶液的进料连接端口和用于排出反应完成后反应液的出料连接端口，所述连接导盘上具有能够伸入U型反应管件内部的自转搅动组件，所述自转搅动组件顶部与设置悬吊顶架上的导引驱动件相连接并自转搅动组件在摆动时能够通过导引驱动件的驱动实现自转；所述旋转驱动件设置在悬吊顶架的一端部，旋转驱动件与承托轴杆端部连接并能够驱使承托轴杆正反往复性转动。
在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：
在一种可选方案中：所述水浴加热件包括加热走线管、加热片和加热控制电源，所述加热走线管设在水浴槽内部；所述加热走线管的外壁上具有多个加热片，加热控制电源设在外支撑架外壁上且加热控制电源与多个加热片之间均通过导线电性连接，所述导线位于加热走线管内部。
在一种可选方案中：所述旋转驱动件包括旋转电机、推拉条形框、摇动支臂和摆动齿轮，所述旋转电机通过支座固定在悬吊顶架上，推拉条形框设在旋转电机侧部且推拉条形框的两侧壁上分别设有导杆件和齿条，所述导杆件贯穿悬吊顶架并能够上下移动，所述摇动支臂与摆动齿轮相啮合且摆动齿轮设在承托轴杆的端部上；摇动支臂一端设有与旋转电机输出端相连接且另一端具有摇动杆，所述摇动杆端部延伸至推拉条形框内侧。
在一种可选方案中：所述摇动支臂为伸缩杆件且能够电动调节其长度，所述摇动杆的外部具有与之转动配合的套筒。
在一种可选方案中：所述连接导盘包括导液盘和两个凸台连接端口，所述导液盘外壁安装在承托轴杆侧壁上，两个凸台连接端口设在导液盘侧壁上并与导液盘内部连通；所述U型反应管件包括两个竖直部、弧状部和连接法兰板，两个竖直部其中一端部分别与两个连接导盘中的凸台连接端口可拆卸密封连接；两个竖直部相邻的端部通过弧状部相连接，连接法兰板设在竖直部与弧状部相连接处之间并将竖直部及弧状部通过螺栓密封紧固。
在一种可选方案中：所述自转搅动组件包括搅动杆轴、自转驱动齿轮和搅动叶片，搅动杆轴转动设在导液盘上，搅动杆轴一端穿过凸台连接端口并能够延伸至竖直部内部；所述凸台连接端口设在搅动杆轴位于竖直部内的部分上；所述自转驱动齿轮设在搅动杆轴远离竖直部的端部；所述导引驱动件包括顶杆件、弧形板条和半弧形齿条，所述顶杆件固定在悬吊顶架上，弧形板条设在顶杆件远离悬吊顶架的端部并且弧形板条中心线与承托轴杆轴线相重合；所述半弧形齿条环布在弧形板条侧端面上并与自转驱动齿轮相啮合。
在一种可选方案中：所述悬吊顶架的端部与外支撑架之间通过升降件相连接，所述升降件包括支撑滑座和至少一个支撑伸缩件，所述支撑滑座上下滑动设在外支撑架上且支撑滑座顶部与悬吊顶架端部相连接，支撑伸缩件设在外支撑架上且支撑伸缩件顶端与支撑滑座下端部相连接。
一种上述所述的聚赖氨酸生产用管式反应装置的使用方法，包括以下步骤：步骤一：将输送料液的外部装置采用柔性导液管连接到进料连接端口端部；将出料吸取装置采用柔性导液管的一端连接出料连接端口的端部；步骤二：通过进料连接端口向U型反应管件和连接导盘内输送反应所用的料液；并使得料液集中于U型反应管件内部；步骤三：控制水浴加热件加热水以及利用旋转驱动件驱动承托轴杆正反旋转，承托轴杆旋转驱使U型反应管件摆动而搅动水浴；步骤四：反应完成后，控制连接出料连接端口的料液的出料吸取装置将U型反应管件内的反应后的料液排出。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过U型反应管件的设置能够增加反应液在其内部停留的时间，从而提高反应完全度；通过设置旋转驱动件可实现将U型反应管件摆动而搅动水浴，从而提高反应的效率；
2、本发明通过导引驱动件和自转搅动组件的设置能够在U型反应管件摆动的同时搅动U型反应管件内部的料液，从而可提高料液的接触而提高反应效率；
3、本发明结构简单，能通过摆动以及增加停留时间的方式提高料液反应的效率，操作便捷且实用性较强。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中的该装置整体结构示意图。
图2为本发明的一个实施例中的旋转驱动件结构示意图。
图3为本发明的一个实施例中的连接导盘结构示意图。
图4为本发明的一个实施例中的导引驱动件结构示意图。
图5为本发明的一个实施例中的悬吊顶架和外支撑架连接结构示意图。
附图标记注释：外支撑架1、悬吊顶架2、支撑滑座21、支撑伸缩件22、U型反应管件3、竖直部31、弧状部32、连接法兰板33、连接导盘4、导液盘41、凸台连接端口42、搅动杆轴43、自转驱动齿轮44、搅动叶片45、水浴槽5、加热走线管51、加热片52、加热控制电源53、导引驱动件6、顶杆件61、弧形板条62、半弧形齿条63、进料连接端口7、出料连接端口8、旋转驱动件9、旋转电机91、推拉条形框92、摇动支臂93、摇动杆94、导杆件95、齿条96、摆动齿轮97、承托轴杆10。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明；在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
在一个实施例中，如图1-图3所示，一种聚赖氨酸生产用管式反应装置，包括外支撑架1和水浴槽5，所述外支撑架1设在水浴槽5边侧部且水浴槽5内部具有水浴加热件，外支撑架1顶部设有悬吊顶架2且悬吊顶架2上设有端部与之转动连接的承托轴杆10；还包括旋转驱动件9和多个连接导盘4，多个连接导盘4轴向分布在承托轴杆10上，相邻的两个连接导盘4之间通过U型反应管件3相连接，U型反应管件3能够将两个连接导盘4相邻端部连通且U型反应管件3延伸至水浴槽5内部；位于两端的两个连接导盘4分别连接有用于导入原料溶液的进料连接端口7和用于排出反应完成后反应液的出料连接端口8，所述连接导盘4上具有能够伸入U型反应管件3内部的自转搅动组件，所述自转搅动组件顶部与设置悬吊顶架2上的导引驱动件6相连接并自转搅动组件在摆动时能够通过导引驱动件6的驱动实现自转；所述旋转驱动件9设置在悬吊顶架2的一端部，旋转驱动件9与承托轴杆10端部连接并能够驱使承托轴杆10正反往复性转动；
在本实施例的实施过程中，原料溶液经进料连接端口7进入连接导盘4以及U型反应管件3内部；并在多个U型反应管件3及连接导盘4内部流动反应，反应后的溶液经出料连接端口8排出；原料溶液在处于U型反应管件3内部时，旋转驱动件9能够驱动承托轴杆10正反旋转；承托轴杆10的正反旋转使得其上的U型反应管件3以及自转搅动组件均绕承托轴杆10轴线摆动；U型反应管件3的摆动能够搅动水浴槽5内部的水使得水浴槽5内水浴产生激荡，并在水浴加热件的加热下，提高U型反应管件3内部温度，从而提高反应效率；同时，自转搅动组件的摆动而利用导引驱动件6可实现自行旋转，由于自转搅动组件插接至U型反应管件3内部，从而可实现对U型反应管件3内部的料液进行搅动，从而进一步提高管内料液反应的效率；
在一个实施例中，如图1所示，所述水浴加热件包括加热走线管51、加热片52和加热控制电源53，所述加热走线管51设在水浴槽5内部；所述加热走线管51的外壁上具有多个加热片52，加热控制电源53设在外支撑架1外壁上且加热控制电源53与多个加热片52之间均通过导线电性连接，所述导线位于加热走线管51内部；在本实施例中，通过加热控制电源53能够控制多个加热片52同时对水浴进行加热，从而提高了水浴加热温度的均匀性；
在一个实施例中，如图2所示，所述旋转驱动件9包括旋转电机91、推拉条形框92、摇动支臂93和摆动齿轮97，所述旋转电机91通过支座固定在悬吊顶架2上，推拉条形框92设在旋转电机91侧部且推拉条形框92的两侧壁上分别设有导杆件95和齿条96，所述导杆件95贯穿悬吊顶架2并能够上下移动，所述摇动支臂93与摆动齿轮97相啮合且摆动齿轮97设在承托轴杆10的端部上；摇动支臂93一端设有与旋转电机91输出端相连接且另一端具有摇动杆94，所述摇动杆94端部延伸至推拉条形框92内侧；在本实施例中，控制旋转电机91启动，旋转电机91的输出轴旋转并带动摇动支臂93旋转，而摇动支臂93上的摇动杆94能够在导杆件95的导向作用下拨动推拉条形框92上下往复移动；齿条96随着推拉条形框92上下移动的同时利用与摆动齿轮97的啮合使得承托轴杆10正反转动。
在一个实施例中，如图2所示，所述摇动支臂93为伸缩杆件且能够电动调节其长度，所述摇动杆94的外部具有与之转动配合的套筒；在本实施例中，通过摇动支臂93的伸缩能够调节摇动杆94旋转的外圈直径，从而调节推拉条形框92上下移动的行程，进而调节驱动承托轴杆10正反旋转的节点，使得U型反应管件3摆动的幅度，调节水浴的搅动激荡度；
在一个实施例中，如图3所示，所述连接导盘4包括导液盘41和两个凸台连接端口42，所述导液盘41外壁安装在承托轴杆10侧壁上，两个凸台连接端口42设在导液盘41侧壁上并与导液盘41内部连通；所述U型反应管件3包括两个竖直部31、弧状部32和连接法兰板33，两个竖直部31其中一端部分别与两个连接导盘4中的凸台连接端口42可拆卸密封连接；两个竖直部31相邻的端部通过弧状部32相连接，连接法兰板33设在竖直部31与弧状部32相连接处之间并将竖直部31及弧状部32通过螺栓密封紧固；在本实施例中，由于U型反应管件3中的竖直部31与连接导盘4中的凸台连接端口42处可拆卸连接，从而便于U型反应管件3的拆卸，U型反应管件3中两个竖直部31与弧状部32均可拆卸连接，从而便于对U型反应管件3内部进行清洗以及更换；
在一个实施例中，如图1、图3和图4所示，所述自转搅动组件包括搅动杆轴43、自转驱动齿轮44和搅动叶片45，搅动杆轴43转动设在导液盘41上，搅动杆轴43一端穿过凸台连接端口42并能够延伸至竖直部31内部；所述凸台连接端口42设在搅动杆轴43位于竖直部31内的部分上；所述自转驱动齿轮44设在搅动杆轴43远离竖直部31的端部；所述导引驱动件6包括顶杆件61、弧形板条62和半弧形齿条63，所述顶杆件61固定在悬吊顶架2上，弧形板条62设在顶杆件61远离悬吊顶架2的端部并且弧形板条62中心线与承托轴杆10轴线相重合；所述半弧形齿条63环布在弧形板条62侧端面上并与自转驱动齿轮44相啮合；在本实施例中，由于承托轴杆10的正反旋转以及弧形板条62中心线与承托轴杆10轴线相重合，从而自转驱动齿轮44沿着弧形板条62摆动并且自转驱动齿轮44与半弧形齿条63的啮合使得自转驱动齿轮44以及搅动杆轴43自转，从而可实现对竖直部31内部进行搅动，提高反应液的反应效率；
在一个实施例中，如图1和图5所示，所述悬吊顶架2的端部与外支撑架1之间通过升降件相连接，所述升降件包括支撑滑座21和至少一个支撑伸缩件22，所述支撑滑座21上下滑动设在外支撑架1上且支撑滑座21顶部与悬吊顶架2端部相连接，支撑伸缩件22设在外支撑架1上且支撑伸缩件22顶端与支撑滑座21下端部相连接；在本实施例中，通过支撑伸缩件22的伸缩可实现支撑滑座21在外支撑架1上升降，从而可实现悬吊顶架2、U型反应管件3以及连接导盘4升降，U型反应管件3可脱离水浴槽5内部，进而便于U型反应管件3的拆卸以及U型反应管件3伸入水浴槽5内的长度。
上述实施例公布了一种聚赖氨酸生产用管式反应装置，其中，原料溶液经进料连接端口7进入连接导盘4以及U型反应管件3内部；并在多个U型反应管件3及连接导盘4内部流动反应，反应后的溶液经出料连接端口8排出；原料溶液在处于U型反应管件3内部时，旋转驱动件9能够驱动承托轴杆10正反旋转；承托轴杆10的正反旋转使得其上的U型反应管件3以及自转搅动组件均绕承托轴杆10轴线摆动；U型反应管件3的摆动能够搅动水浴槽5内部的水使得水浴槽5内水浴产生激荡，并在水浴加热件的加热下，提高U型反应管件3内部温度，从而提高反应效率；同时，自转搅动组件的摆动而利用导引驱动件6可实现自行旋转，由于自转搅动组件插接至U型反应管件3内部，从而可实现对U型反应管件3内部的料液进行搅动，从而进一步提高管内料液反应的效率；
该发明还提出一种聚赖氨酸生产用管式反应装置的使用方法；该方法包括以下使用步骤：步骤一：将输送料液的外部装置采用柔性导液管连接到进料连接端口7端部；将出料吸取装置采用柔性导液管的一端连接出料连接端口8的端部；步骤二：通过进料连接端口7向U型反应管件3和连接导盘4内输送反应所用的料液；并使得料液集中于U型反应管件3内部；步骤三：控制水浴加热件加热水以及利用旋转驱动件9驱动承托轴杆10正反旋转，承托轴杆10旋转驱使U型反应管件3摆动而搅动水浴；步骤四：反应完成后，控制连接出料连接端口8的料液的出料吸取装置将U型反应管件3内的反应后的料液排出。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种聚赖氨酸生产用管式反应装置，包括外支撑架和水浴槽，所述外支撑架设在水浴槽边侧部且水浴槽内部具有水浴加热件，外支撑架顶部设有悬吊顶架且悬吊顶架上设有端部与之转动连接的承托轴杆；其特征在于，还包括旋转驱动件和多个连接导盘，多个连接导盘轴向分布在承托轴杆上；
相邻的两个连接导盘之间通过U型反应管件相连接，U型反应管件能够将两个连接导盘相邻端部连通且U型反应管件延伸至水浴槽内部；
位于两端的两个连接导盘分别连接有用于导入原料溶液的进料连接端口和用于排出反应完成后反应液的出料连接端口；
所述连接导盘上具有能够伸入U型反应管件内部的自转搅动组件，所述自转搅动组件顶部与设置悬吊顶架上的导引驱动件相连接并自转搅动组件在摆动时能够通过导引驱动件的驱动实现自转；
所述旋转驱动件设置在悬吊顶架的一端部，旋转驱动件与承托轴杆端部连接并能够驱使承托轴杆正反往复性转动；
所述旋转驱动件包括旋转电机、推拉条形框、摇动支臂和摆动齿轮；
所述旋转电机通过支座固定在悬吊顶架上，推拉条形框设在旋转电机侧部且推拉条形框的两侧壁上分别设有导杆件和齿条；
所述导杆件贯穿悬吊顶架并能够上下移动，所述摇动支臂与摆动齿轮相啮合且摆动齿轮设在承托轴杆的端部上；
摇动支臂一端与旋转电机输出端相连接且另一端具有摇动杆，所述摇动杆端部延伸至推拉条形框内侧。
2.根据权利要求1所述的聚赖氨酸生产用管式反应装置，其特征在于，所述水浴加热件包括加热走线管、加热片和加热控制电源；
所述加热走线管设在水浴槽内部；所述加热走线管的外壁上具有多个加热片；
加热控制电源设在外支撑架外壁上且加热控制电源与多个加热片之间均通过导线电性连接，所述导线位于加热走线管内部。
3.根据权利要求1所述的聚赖氨酸生产用管式反应装置，其特征在于，所述摇动支臂为伸缩杆件且能够电动调节其长度，所述摇动杆的外部具有与之转动配合的套筒。
4.根据权利要求1所述的聚赖氨酸生产用管式反应装置，其特征在于，所述连接导盘包括导液盘和两个凸台连接端口；
所述导液盘外壁安装在承托轴杆侧壁上，两个凸台连接端口设在导液盘侧壁上并与导液盘内部连通；
所述U型反应管件包括两个竖直部、弧状部和连接法兰板，两个竖直部其中一端部分别与两个连接导盘中的凸台连接端口可拆卸密封连接；
两个竖直部相邻的端部通过弧状部相连接，连接法兰板设在竖直部与弧状部相连接处之间并将竖直部及弧状部通过螺栓密封紧固。
5.根据权利要求4所述的聚赖氨酸生产用管式反应装置，其特征在于，所述自转搅动组件包括搅动杆轴、自转驱动齿轮和搅动叶片；
搅动杆轴转动设在导液盘上，搅动杆轴一端穿过凸台连接端口并能够延伸至竖直部内部；
所述凸台连接端口设在搅动杆轴位于竖直部内的部分上；所述自转驱动齿轮设在搅动杆轴远离竖直部的端部；
所述导引驱动件包括顶杆件、弧形板条和半弧形齿条，所述顶杆件固定在悬吊顶架上，弧形板条设在顶杆件远离悬吊顶架的端部并且弧形板条中心线与承托轴杆轴线相重合；
所述半弧形齿条环布在弧形板条侧端面上并与自转驱动齿轮相啮合。
6.根据权利要求1所述的聚赖氨酸生产用管式反应装置，其特征在于，所述悬吊顶架的端部与外支撑架之间通过升降件相连接，所述升降件包括支撑滑座和至少一个支撑伸缩件，所述支撑滑座上下滑动设在外支撑架上且支撑滑座顶部与悬吊顶架端部相连接，支撑伸缩件设在外支撑架上且支撑伸缩件顶端与支撑滑座下端部相连接。
7.一种权利要求1-6任一所述的聚赖氨酸生产用管式反应装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将输送料液的外部装置采用柔性导液管连接到进料连接端口端部；将出料吸取装置采用柔性导液管的一端连接出料连接端口的端部；
步骤二：通过进料连接端口向U型反应管件和连接导盘内输送反应所用的料液；并使得料液集中于U型反应管件内部；
步骤三：控制水浴加热件加热水以及利用旋转驱动件驱动承托轴杆正反旋转，承托轴杆旋转驱使U型反应管件摆动而搅动水浴；
步骤四：反应完成后，控制连接出料连接端口的料液的出料吸取装置将U型反应管件内的反应后的料液排出。
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