CN207429839U - 一种酵素澄清过滤设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种酵素澄清过滤设备，包括储料罐、管式离心机、中转罐、预处理器、膜过滤主机、换热器、清洗罐和滤液罐，其中采用错流过滤方式，相对传统死端过滤，有效地减缓了杂质在滤膜表面的沉积趋势；纳米级分离膜，选择性强，除杂除菌彻底，得到的滤液澄清透亮；过滤分离过程为纯物理分离，对酵素的口感风味无影响；模块化设计，占地面积小，便于老厂技术改造、扩建或新建项目。

Description

一种酵素澄清过滤设备

技术领域

本实用新型属于酵素生产领域，尤其涉及一种澄清过滤设备，为中空纤维膜过滤系统。

背景技术

酵素饮料为新兴的一种功能饮料，由于其特有的保健性越来越受到广大消费者的认可，市场前景广阔。酵素饮料是由水果、蔬菜或者其他功能性植物经过天然发酵制备，整个过程中不添加任何化学添加剂。整个发酵过程伴随着一系列的生化反应，最终得到易于人体吸收的功能性物质，但是同时发酵过程中也产生了很多副产品，比如纤维碎片、未分解的果胶、大分子杂蛋白、淀粉粒、菌体碎片等物质，使得最终产品澄清度差、不易存放，产品品质低。目前，常用的酵素除杂方式有板框过滤、硅藻土过滤、离心除杂等，但传统的除杂工艺不仅除菌除杂效果差，还易引入新的杂质，影响产品本身的口感与风味。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的就在于提供一种基于物理过滤处理、系统独立封闭、保证产品性质不被破坏，可反复使用且可以实现在线自动清洗的一种酵素澄清过滤设备。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种酵素澄清过滤设备，包括储料罐、管式离心机、中转罐、预处理器、膜过滤主机、换热器、清洗罐和滤液罐；

所述储料罐的出口与所述管式离心机的进口通过离心供料泵连接；

所述管式离心机的出口与所述中转罐的第一进口连接；

所述中转罐的出口与所述预处理器的进口通过预处理供料泵连接；

所述预处理器的出口和所述清洗罐的出口均与所述膜过滤主机的进口连接；

所述膜过滤主机的浓液出口与所述换热器的进口连接；

所述换热器的出口同时与所述清洗罐的第一进口和所述中转罐的第二进口连接；

所述膜过滤主机的滤液出口同时与所述清洗罐的第二进口和所述滤液罐的滤液收集口连接。

作为本专利选择的一种技术方案，所述储料罐的出口设置有第一排污阀、与所述离心供料泵的进口连接的离心进液阀，所述离心供料泵的出口与所述管式离心机的进口连接，所述第一排污阀、所述离心进液阀和所述储料罐之间通过三通管连接。

作为本专利选择的一种技术方案，所述中转罐的出口设置有第二排污阀、与所述预处理供料泵的进口连接的预处理进液阀，所述预处理供料泵的出口与所述预处理器的进口连接，所述第二排污阀、所述预处理进液阀和所述中转罐之间通过三通管连接。

作为本专利选择的一种技术方案，所述清洗罐的出口设置有第三排污阀和清洗进液阀，所述第三排污阀、所述清洗进液阀和所述清洗罐之间通过三通管连接；所述预处理器的出口设置有过滤进液阀，所述过滤进液阀的出口和所述清洗进液阀的出口均与一循环泵的进口连接；所述膜过滤主机的进口设置有第四排污阀，所述第四排污阀、所述膜过滤主机的进口和所述循环泵的出口之间通过三通管连接。

作为本专利选择的一种技术方案，所述膜过滤主机的进口设置有膜前压力表，浓液出口依次设置有温度传感器、膜后压力表、压力传感器和压力电磁阀，滤液出口设置有滤液流量计，所述换热器的出口设置有浓液流量计。

作为本专利选择的一种技术方案，所述浓液流量计的出口设置有第五排污阀，所述清洗罐的第一进口设置有清洗回流阀，所述中转罐的第二进口设置有浓液回流阀，所述第五排污阀、所述清洗回流阀、所述浓液回流阀和所述浓液流量计之间通过四通管连接。

作为本专利选择的一种技术方案，所述滤液流量计的出口设置有第六排污阀，所述清洗罐的第二进口设置有滤液清洗阀，所述滤液罐的滤液收集口设置有滤液进液阀，所述滤液流量计、所述第六排污阀、所述滤液清洗阀和所述滤液进液阀之间通过四通管连接；所述滤液罐设置有布置了第七排污阀的排污口。

作为本专利选择的一种技术方案，所述储料罐、所述管式离心机、所述中转罐、所述预处理器、所述膜过滤主机、所述换热器、所述清洗罐和所述滤液罐之间的液流连接管道均采用304不锈钢管道，且各管道接头采用均采用快装卡盘连接。

作为本专利选择的一种技术方案，所述膜过滤主机为三支柱状不锈钢澄清膜并联结构，且每支柱状不锈钢澄清膜的截留分子量为100000-250000道尔顿，直径为228.6毫米，长度为1270毫米，操作压力为0.1-0.4MPa，过滤温度为5-35℃，清洗温度为20-45℃，所述柱状不锈钢澄清膜为含有聚丙烯晴或偏氟乙烯材料的过滤膜。

本实用新型的有益效果在于：

采用错流过滤方式，相对传统死端过滤，有效地减缓了杂质在滤膜表面的沉积趋势；纳米级分离膜，选择性强，除杂除菌彻底，得到的滤液澄清透亮；过滤分离过程为纯物理分离，对酵素的口感风味无影响；模块化设计，占地面积小，便于老厂技术改造、扩建或新建项目。

附图说明

图1是本实用新型所述酵素澄清过滤设备的结构示意图；

图中：1-储料罐，2-离心供料泵，3-管式离心机，4-中转罐，5-预处理供料泵，6-预处理器，7-循环泵，8-膜过滤主机，9-换热器，10-清洗罐，11-滤液罐，12-膜前压力表，13-滤液流量计，14-浓液流量计，15-温度传感器，16-膜后压力表，17-压力传感器，18-离心进液阀，19-预处理进液阀，20-过滤进液阀，21-清洗进液阀，22-压力电磁阀，23-浓液回流阀，24-清洗回流阀，25-滤液进液阀，26-滤液清洗阀，27-第一排污阀，28-304不锈钢管道，29-第二排污阀，30-第三排污阀，31-第四排污阀，32-第五排污阀，33-第六排污阀，34-第七排污阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

结合图1所示，本实用新型包括储料罐(1)、管式离心机(3)、中转罐(4)、预处理器(6)、膜过滤主机(8)、换热器(9)、清洗罐(10)和滤液罐(11)；储料罐(1)的出口与管式离心机(3)的进口通过离心供料泵(2)连接；管式离心机(3)的出口与中转罐(4)的第一进口连接；中转罐(4)的出口与预处理器(6)的进口通过预处理供料泵(5)连接；预处理器(6)的出口和清洗罐(10)的出口均与膜过滤主机(8)的进口连接；膜过滤主机(8)的浓液出口与换热器(9)的进口连接；换热器(9)的出口同时与清洗罐(10)的第一进口和中转罐(4)的第二进口连接；膜过滤主机(8)的滤液出口同时与清洗罐(10)的第二进口和滤液罐(11)的滤液收集口连接。

为了便于控制各部件之间的开关状态，且利于排污，而进行以下开关阀门设计：

储料罐(1)的出口设置有第一排污阀(27)、与离心供料泵(2)的进口连接的离心进液阀(18)，离心供料泵(2)的出口与管式离心机(3)的进口连接，第一排污阀(27)、离心进液阀(18)和储料罐(1)之间通过三通管连接。

中转罐(4)的出口设置有第二排污阀(29)、与预处理供料泵(5)的进口连接的预处理进液阀(19)，预处理供料泵(5)的出口与预处理器(6)的进口连接，第二排污阀(29)、预处理进液阀(19)和中转罐(4)之间通过三通管连接。

清洗罐(10)的出口设置有第三排污阀(30)和清洗进液阀(21)，第三排污阀(30)、清洗进液阀(21)和清洗罐(10)之间通过三通管连接；预处理器(6)的出口设置有过滤进液阀(20)，过滤进液阀(20)的出口和清洗进液阀(21)的出口均与一循环泵(7)的进口连接；膜过滤主机(8)的进口设置有第四排污阀(31)，第四排污阀(31)、膜过滤主机(8)的进口和循环泵(7)的出口之间通过三通管连接。

膜过滤主机(8)的进口设置有膜前压力表(12)，浓液出口依次设置有温度传感器(15)、膜后压力表(16)、压力传感器(17)和压力电磁阀(22)，滤液出口设置有滤液流量计(13)，换热器(9)的出口设置有浓液流量计(14)，该结构设计便于检测膜过滤主机(8)的前后状态，并对膜过滤主机(8)进行有效控制，温度传感器(15)和压力传感器(17)的信号输出端与膜过滤系统的控制柜(为现有技术，未在图中示出)的信号输入端连接，而上述离心供料泵(2)、预处理供料泵(5)和循环泵(7)的控制输入端均与控制柜的控制输出端连接，涉及到信号传输的控制线缆均采用了屏蔽线。

浓液流量计(14)的出口设置有第五排污阀(32)，清洗罐(10)的第一进口设置有清洗回流阀(24)，中转罐(4)的第二进口设置有浓液回流阀(23)，第五排污阀(32)、清洗回流阀(24)、浓液回流阀(23)和浓液流量计(14)之间通过四通管连接。

滤液流量计(13)的出口设置有第六排污阀(33)，清洗罐(10)的第二进口设置有滤液清洗阀(26)，滤液罐(11)的滤液收集口设置有滤液进液阀(25)，滤液流量计(13)、第六排污阀(33)、滤液清洗阀(26)和滤液进液阀(25)之间通过四通管连接；滤液罐(11)设置有布置了第七排污阀(34)的排污口。

作为本专利选择的一种技术方案，储料罐(1)、管式离心机(3)、中转罐(4)、预处理器(6)、膜过滤主机(8)、换热器(9)、清洗罐(10)和滤液罐(11)之间的液流连接管道均采用304不锈钢管道(28)，且各管道接头采用均采用快装卡盘连接，以具有足够长的使用寿命，且便于快速组装。

作为本专利选择的一种技术方案，膜过滤主机(8)为三支柱状不锈钢澄清膜并联结构，且每支柱状不锈钢澄清膜的截留分子量为100000-250000道尔顿，直径为228.6毫米，长度为1270毫米，操作压力为0.1-0.4MPa，过滤温度为5-35℃，清洗温度为20-45℃，柱状不锈钢澄清膜为含有聚丙烯晴(PAN)或偏氟乙烯(PVDF)材料的过滤膜。

本实用新型的工作原理如下：

酵素储存于储料罐(1)中，以待澄清过滤。在过滤过程中，清洗罐(10)不投入使用，即清洗回流阀(24)、滤液清洗阀(26)、清洗进液阀(21)、各排污阀均处于关闭状态；

在离心供料泵(2)的泵送作用下，酵素经过离心进液阀(18)进入管式离心机(3)中离心分层，将沉淀杂质和清液初步分离；管式离心机(3)中的上层液体进入中转罐(4)中，以待过滤；在预处理供料泵(5)的泵送作用下，从中转罐(4)出来的酵素经过预处理进液阀(19)进入预处理器(6)中进行初过滤；在循环泵(7)的作用下，从预处理器(6)出来的酵素经过过滤进液阀(20)进入膜过滤主机(8)中进行精过滤，浓液从浓液出口经过换热器(9)回流至中转罐(4)中以待重新过滤，而清液则从滤液出口排出并流入滤液罐(11)中储存。

当需要对系统进行清洗作业时，通过控制各个阀门的开关状态，通过各个泵提供水流动力，可反复实现在线自动清洗，能够对各个设备进行高效清洗，将对应的排污阀打开，可将污水排出。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (9)

1.一种酵素澄清过滤设备，其特征在于：包括储料罐、管式离心机、中转罐、预处理器、膜过滤主机、换热器、清洗罐和滤液罐；

所述储料罐的出口与所述管式离心机的进口通过离心供料泵连接；

所述管式离心机的出口与所述中转罐的第一进口连接；

所述中转罐的出口与所述预处理器的进口通过预处理供料泵连接；

所述预处理器的出口和所述清洗罐的出口均与所述膜过滤主机的进口连接；

所述膜过滤主机的浓液出口与所述换热器的进口连接；

所述换热器的出口同时与所述清洗罐的第一进口和所述中转罐的第二进口连接；

所述膜过滤主机的滤液出口同时与所述清洗罐的第二进口和所述滤液罐的滤液收集口连接。

2.根据权利要求1所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述储料罐的出口设置有第一排污阀、与所述离心供料泵的进口连接的离心进液阀，所述离心供料泵的出口与所述管式离心机的进口连接，所述第一排污阀、所述离心进液阀和所述储料罐之间通过三通管连接。

3.根据权利要求1所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述中转罐的出口设置有第二排污阀、与所述预处理供料泵的进口连接的预处理进液阀，所述预处理供料泵的出口与所述预处理器的进口连接，所述第二排污阀、所述预处理进液阀和所述中转罐之间通过三通管连接。

4.根据权利要求1所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述清洗罐的出口设置有第三排污阀和清洗进液阀，所述第三排污阀、所述清洗进液阀和所述清洗罐之间通过三通管连接；所述预处理器的出口设置有过滤进液阀，所述过滤进液阀的出口和所述清洗进液阀的出口均与一循环泵的进口连接；所述膜过滤主机的进口设置有第四排污阀，所述第四排污阀、所述膜过滤主机的进口和所述循环泵的出口之间通过三通管连接。

5.根据权利要求1所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述膜过滤主机的进口设置有膜前压力表，浓液出口依次设置有温度传感器、膜后压力表、压力传感器和压力电磁阀，滤液出口设置有滤液流量计，所述换热器的出口设置有浓液流量计。

6.根据权利要求5所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述浓液流量计的出口设置有第五排污阀，所述清洗罐的第一进口设置有清洗回流阀，所述中转罐的第二进口设置有浓液回流阀，所述第五排污阀、所述清洗回流阀、所述浓液回流阀和所述浓液流量计之间通过四通管连接。

7.根据权利要求5所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述滤液流量计的出口设置有第六排污阀，所述清洗罐的第二进口设置有滤液清洗阀，所述滤液罐的滤液收集口设置有滤液进液阀，所述滤液流量计、所述第六排污阀、所述滤液清洗阀和所述滤液进液阀之间通过四通管连接；所述滤液罐设置有布置了第七排污阀的排污口。

8.根据权利要求1所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述储料罐、所述管式离心机、所述中转罐、所述预处理器、所述膜过滤主机、所述换热器、所述清洗罐和所述滤液罐之间的液流连接管道均采用304不锈钢管道，且各管道接头采用均采用快装卡盘连接。

9.根据权利要求1所述酵素澄清过滤设备，其特征在于：所述膜过滤主机为三支柱状不锈钢澄清膜并联结构，且每支柱状不锈钢澄清膜的截留分子量为100000-250000道尔顿，直径为228.6毫米，长度为1270毫米，操作压力为0.1-0.4MPa，过滤温度为5-35℃，清洗温度为20-45℃，所述柱状不锈钢澄清膜为含有聚丙烯晴或偏氟乙烯材料的过滤膜。