CN206837614U - 一种用于生物发酵的固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于生物发酵的固液分离装置，该装置包括液体收集筒、插设在液体收集筒内部并与液体收集筒的顶部转动连接的内筒以及设置在液体收集筒内部并与内筒的底部转动连接的固体收集筒，内筒的顶部设有进料口，侧壁开设有过滤孔，液体收集筒的顶部设有内筒驱动机构，底部设有液体出料口，固体收集筒的内部设有滤饼刮料机构，底部设有固体出料口，由进料口进入内筒的混合物料被分离为固体物料及液体物料，并分别经固体出料口、液体出料口排出。与现有技术相比，本实用新型既保证了足够的分离推动力，又能够实现连续化生产，还易于控制内筒侧壁上滤饼的厚度，有效保证了产品质量和生产效率。

Description

一种用于生物发酵的固液分离装置

技术领域

本实用新型属于生物发酵技术领域，涉及一种用于生物发酵的固液分离装置。

背景技术

生物发酵是指指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。生物发酵技术的应用非常广泛，与日常生活最为相关的便是利用生物发酵技术生产的食品，如酒类、醋、酱油、酸奶及果汁等。在生物发酵的过程中，常常需要将发酵悬浮液中的固体与液体进行分离，以得到纯度高的固体产品或液体产品。固液分离常用的装置由板框压滤机、转鼓真空过滤机及离心过滤机等。其中，板框压滤机及离心过滤机难以实现连续化生产，影响了生产效率的提高；转鼓真空过滤机的推动力较小，无法将发酵悬浮液中的固体与液体进行有效分离，影响了最终的产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分离效率高且能够实现连续化生产的用于生物发酵的固液分离装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于生物发酵的固液分离装置，该装置包括液体收集筒、插设在液体收集筒内部并与液体收集筒的顶部转动连接的内筒以及设置在液体收集筒内部并与内筒的底部转动连接的固体收集筒，所述的内筒的顶部设有进料口，侧壁开设有过滤孔，所述的液体收集筒的顶部设有内筒驱动机构，底部设有液体出料口，所述的固体收集筒的内部设有滤饼刮料机构，底部设有固体出料口，由进料口进入内筒的混合物料被分离为固体物料及液体物料，并分别经固体出料口、液体出料口排出。

内筒在内筒驱动机构的带动下转动，由进料口进入内筒的混合物料在离心力的作用下沿径向向外运动，其中，固体物料不断沉积在内筒的侧壁上形成滤饼，液体物料穿过滤饼后进入液体收集筒。为了防止滤饼的厚度过大，保证固液分离的高效率，通过设置滤饼刮料机构，将过多的固体物料刮掉，并使其落入固体收集筒内，以维持滤饼的厚度稳定。

所述的内筒驱动机构包括设置在液体收集筒顶部的驱动电机、与驱动电机传动连接的主动齿轮以及套设在内筒的外部并与主动齿轮相啮合的从动齿轮。从动齿轮与内筒固定连接，驱动电机依次带动主动齿轮、从动齿轮及内筒转动，为进入内筒中的物料提供离心力。

所述的液体收集筒的顶部与内筒之间设有第一轴承，所述的固体收集筒的顶部与内筒之间设有第二轴承。液体收集筒的顶部与内筒的外壁之间设有第一轴承，以减小内筒与液体收集筒相对转动时的摩擦力；固体收集筒的顶部与内筒的外壁之间设有第二轴承，以减小内筒与固体收集筒相对转动时的摩擦力。

所述的固体收集筒的底部设有固体收集筒导流部，所述的固体出料口设置在固体收集筒导流部的底部，所述的液体收集筒的底部设有与固体收集筒导流部的外壁相连的液体收集筒导流部，所述的液体出料口设置在液体收集筒导流部的侧壁上。固体收集筒导流部及液体收集筒导流部均呈上大下小状，便于物料由上向下滑落至相应的出料口。

所述的内筒包括上下相连的内筒导向段、内筒分离段，所述的进料口设置在内筒导向段的顶部，所述的过滤孔开设在内筒分离段的侧壁上。内筒导向段呈上小下大状，由进料口进入内筒的混合物料在内筒导向段内逐渐沿径向向外运动，直至与内筒的侧壁接触，并继续向下运动至内筒分离段，之后固体物料与液体物料相互分离。

所述的内筒分离段的侧壁上设有滤布。滤布便于混合物料中的固体物料快速沉积在内筒的侧壁上形成滤饼，缩短滤饼的初始沉积时间。

所述的内筒导向段内设有分流筒，所述的内筒分离段的底部设有挡料板。由进料口进入内筒的混合物料先落在分流筒上，之后被分流筒甩出后向内筒侧壁方向运动。在滤饼的初始沉积过程中，沿内筒侧壁先滑下的固体物料落在挡料板上，之后固体物料逐渐在内筒侧壁上沉积形成滤饼，避免固体物料直接落至固体收集筒中而无法形成滤饼。

所述的内筒的内部设有分流筒支架，所述的分流筒通过分流筒支架与内筒固定连接。

所述的分流筒呈圆锥形，所述的挡料板呈圆环形，并且所述的分流筒的底部直径大于进料口的内径。防止由进料口落下的混合物料不经分流筒而直接落下，降低分离效果。

所述的滤饼刮料机构包括沿固体收集筒的径向设置在固体收集筒内壁上的气缸、与气缸中的活塞传动连接的刮料板支架以及设置在刮料板支架上并位于内筒内部的刮料板。气缸中活塞的伸缩带动刮料板沿径向运动，以改变刮料板的端部与内筒侧壁之间的距离，使沉积在滤饼上的多余的固体物料被刮料板刮下而落至固体收集筒内，进而控制滤饼的厚度。

作为优选的技术方案，所述的刮料板的径向长度大于挡料板的外圆半径与内圆半径之差。即刮料板只有其中一部分位于挡料板的上方，当刮下固体物料后，固体物料在刮料板上不断积累，并逐渐沿径向向内移动，当越过挡料板的内端时，由于刮料板上的固体物料下方没有支撑物，于是便落至固体收集筒内。因此，刮料板同时起到了控制滤饼厚度以及对固体物料的导向作用。

所述的刮料板支架包括与气缸中的活塞传动连接的下水平部、设置在下水平部上的竖直部以及设置在竖直部的顶端并位于内筒内部的上水平部，所述的刮料板沿竖直方向设置在上水平部上。下水平部能够将竖直部带动至所需位置，竖直部能够使上水平部伸入内筒内部，上水平部能够将刮料板送至合适位置，同时避免与挡料板的接触。

本实用新型在实际应用时，驱动电机带动内筒转动，之后将混合物料由进料口加入至内筒中，混合物料在分流筒的作用下沿径向向外运动，其中，固体物料不断沉积在内筒侧壁上形成滤饼，液体物料穿过滤饼及内筒侧壁后进入液体收集筒，并流至液体出料口处出料；通过气缸控制刮料板的位置，刮料板将滤饼上多余的固体物料刮下并使其落入固体收集筒内，之后由固体出料口排出。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)通过内筒对混合物料进行固液分离，分离后的固体物料及液体物料分别通过固体收集筒、液体收集筒收集后出料，既保证了足够的分离推动力，能够将发酵悬浮液中的固体物料与液体物料进行有效分离，保证了产品质量，同时能够实现连续化生产，大大提高了生产效率；

2)滤饼刮料机构能够控制内筒侧壁上滤饼的厚度，结构简单，便于操作，调控精确；

3)内筒导向段能够保证混合物料快速进入离心状态，避免混合物料未经离心分离而直接离开内筒，因而保证了分离质量和分离效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中标记说明：

1—液体收集筒、2—内筒、201—内筒导向段、202—内筒分离段、3—固体收集筒、4—进料口、5—液体出料口、6—固体出料口、7—驱动电机、8—主动齿轮、9—从动齿轮、10—第一轴承、11—第二轴承、12—固体收集筒导流部、13—液体收集筒导流部、14—分流筒、15—挡料板、16—气缸、17—刮料板支架、1701—下水平部、1702—竖直部、1703—上水平部、18—刮料板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种用于生物发酵的固液分离装置，该装置包括液体收集筒1、插设在液体收集筒1内部并与液体收集筒1的顶部转动连接的内筒2以及设置在液体收集筒1内部并与内筒2的底部转动连接的固体收集筒3，内筒2的顶部设有进料口4，侧壁开设有过滤孔，液体收集筒1的顶部设有内筒驱动机构，底部设有液体出料口5，固体收集筒3的内部设有滤饼刮料机构，底部设有固体出料口6，由进料口4进入内筒2的混合物料被分离为固体物料及液体物料，并分别经固体出料口6、液体出料口5排出。

其中，内筒驱动机构包括设置在液体收集筒1顶部的驱动电机7、与驱动电机7传动连接的主动齿轮8以及套设在内筒2的外部并与主动齿轮8相啮合的从动齿轮9。

液体收集筒1的顶部与内筒2之间设有第一轴承10，固体收集筒3的顶部与内筒2之间设有第二轴承11。

固体收集筒3的底部设有固体收集筒导流部12，固体出料口6设置在固体收集筒导流部12的底部，液体收集筒1的底部设有与固体收集筒导流部12的外壁相连的液体收集筒导流部13，液体出料口5设置在液体收集筒导流部13的侧壁上。

内筒2包括上下相连的内筒导向段201、内筒分离段202，进料口4设置在内筒导向段201的顶部，过滤孔开设在内筒分离段202的侧壁上。内筒分离段202的侧壁上设有滤布。内筒导向段201内设有分流筒14，内筒分离段202的底部设有挡料板15。分流筒14呈圆锥形，挡料板15呈圆环形，并且分流筒14的底部直径大于进料口4的内径。

滤饼刮料机构包括沿固体收集筒3的径向设置在固体收集筒3内壁上的气缸16、与气缸16中的活塞传动连接的刮料板支架17以及设置在刮料板支架17上并位于内筒2内部的刮料板18。刮料板支架17包括与气缸16中的活塞传动连接的下水平部1701、设置在下水平部1701上的竖直部1702以及设置在竖直部1702的顶端并位于内筒2内部的上水平部1703，刮料板18沿竖直方向设置在上水平部1703上。

装置在实际应用时，驱动电机7带动内筒2转动，之后将混合物料由进料口4加入至内筒2中，混合物料在分流筒14的作用下沿径向向外运动，其中，固体物料不断沉积在内筒2侧壁上形成滤饼，液体物料穿过滤饼及内筒2侧壁后进入液体收集筒1，并流至液体出料口5处出料；通过气缸16控制刮料板18的位置，刮料板18将滤饼上多余的固体物料刮下并使其落入固体收集筒3内，之后由固体出料口6排出。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，该装置包括液体收集筒(1)、插设在液体收集筒(1)内部并与液体收集筒(1)的顶部转动连接的内筒(2)以及设置在液体收集筒(1)内部并与内筒(2)的底部转动连接的固体收集筒(3)，所述的内筒(2)的顶部设有进料口(4)，侧壁开设有过滤孔，所述的液体收集筒(1)的顶部设有内筒驱动机构，底部设有液体出料口(5)，所述的固体收集筒(3)的内部设有滤饼刮料机构，底部设有固体出料口(6)，由进料口(4)进入内筒(2)的混合物料被分离为固体物料及液体物料，并分别经固体出料口(6)、液体出料口(5)排出。

2.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的内筒驱动机构包括设置在液体收集筒(1)顶部的驱动电机(7)、与驱动电机(7)传动连接的主动齿轮(8)以及套设在内筒(2)的外部并与主动齿轮(8)相啮合的从动齿轮(9)。

3.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的液体收集筒(1)的顶部与内筒(2)之间设有第一轴承(10)，所述的固体收集筒(3)的顶部与内筒(2)之间设有第二轴承(11)。

4.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的固体收集筒(3)的底部设有固体收集筒导流部(12)，所述的固体出料口(6)设置在固体收集筒导流部(12)的底部，所述的液体收集筒(1)的底部设有与固体收集筒导流部(12)的外壁相连的液体收集筒导流部(13)，所述的液体出料口(5)设置在液体收集筒导流部(13)的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的内筒(2)包括上下相连的内筒导向段(201)、内筒分离段(202)，所述的进料口(4)设置在内筒导向段(201)的顶部，所述的过滤孔开设在内筒分离段(202)的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的内筒分离段(202)的侧壁上设有滤布。

7.根据权利要求5所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的内筒导向段(201)内设有分流筒(14)，所述的内筒分离段(202)的底部设有挡料板(15)。

8.根据权利要求7所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的分流筒(14)呈圆锥形，所述的挡料板(15)呈圆环形，并且所述的分流筒(14)的底部直径大于进料口(4)的内径。

9.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的滤饼刮料机构包括沿固体收集筒(3)的径向设置在固体收集筒(3)内壁上的气缸(16)、与气缸(16)中的活塞传动连接的刮料板支架(17)以及设置在刮料板支架(17)上并位于内筒(2)内部的刮料板(18)。

10.根据权利要求9所述的一种用于生物发酵的固液分离装置，其特征在于，所述的刮料板支架(17)包括与气缸(16)中的活塞传动连接的下水平部(1701)、设置在下水平部(1701)上的竖直部(1702)以及设置在竖直部(1702)的顶端并位于内筒(2)内部的上水平部(1703)，所述的刮料板(18)沿竖直方向设置在上水平部(1703)上。