CN207745859U - 一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置，包括保温水箱、壳聚糖溶液、第一阀门、节流阀、第二阀门、第一压力传感器、自振空化器、第二压力传感器、流量传感器、热水管路、第三阀门、加热系统、温度传感器、冷水管路、第四阀门、冷却系统，所述自振空化器包括振动腔、谐振腔、圆柱出口和锥形出口，所述振动腔直径为D，谐振腔直径为d，谐振腔长度为L，圆柱出口直径为h，圆柱出口长度为S，锥形出口角度为β；本实用新型具有能耗低、效率高的特点，能大幅度提高壳聚糖的降解效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及壳聚糖降解领域，具体来说，涉及一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置。
背景技术
低聚壳聚糖(Chitooligosaccharide)是壳聚糖经降解生成的一类低聚物，是一种可生物降解的聚阳离子高分子材料。低聚壳聚糖也叫做壳寡糖、壳聚寡糖或几丁寡糖，学名叫β-1,4-寡糖-葡萄糖胺[4]，其相对分子量一般在1000-10000之间。低聚壳聚糖的水溶性显著提高，其不仅保留了高分子量壳聚糖原有的功能特性，而且还有许多独特的生理活性和功能性质，具有更有魅力的新用途。目前，制备低聚壳聚糖的方法主要有化学降解法、物理降解法、酶水解法、联合降解法和真菌提取法五大类。化学降解法中主要有酸降解法、氧化降解法等，但这些方法中不可避免地要引入化学物质，后续处理工艺复杂，从而限制了所得产物的应用；物理降解法主要有超声波降解、微波降解等，但总耗能非常大，不利于资源的有效利用；酶水解法主要有专一性酶降解法和非专一性酶降解法，但酶降解法中酶的活性无法长时间维持，而且反应时间长。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置，具有能耗低、效率高的特点，能大幅度提高壳聚糖的降解效率。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置，包括保温水箱、壳聚糖溶液、第一阀门、离心泵、节流阀、第二阀门、第一压力传感器、自振空化器、第二压力传感器、流量传感器；所述壳聚糖溶液设置于保温水箱内，壳聚糖溶液通过管路连接到自振空化器，该管路上依次设置有第一阀门、离心泵、第二阀门和第一压力传感器；自振空化器通过另一管路连接回壳聚糖溶液形成循环管路，该管路上依次设置有第二压力传感器和流量传感器；在离心泵与第二阀门之间的管路上设置有另一分支管路连接到流量传感器和壳聚糖溶液之间的管路，该分支管路上设置有节流阀；自振空化器包括振动腔、谐振腔、圆柱出口和锥型出口，所述振动腔连接壳聚糖溶液输入管路，依照壳聚糖溶液流向依次设置谐振腔、圆柱出口和锥型出口。
优选的，所述振动腔直径为D。
优选的，所述谐振腔直径为d，长度为L。
优选的，所述圆柱出口直径为h，长度为S。
优选的，所述锥型出口角度为β。
优选的，所述保温水箱上设置有温度传感器。
优选的，所述保温水箱上连接有热水管路，所述热水管路末端连接有加热系统，热水管路上设置有第三阀门。
优选的，所述保温水箱上连接有冷水管路，所述冷水管路末端连接有冷却系统，冷水管路上设置有第四阀门。
本实用新型提供的一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置的有益效果在于：
1)采用自振空化作用能大幅度提高壳聚糖降解的效率；
2)装置能耗降低、结构简单易操作；
3)能有效控制壳聚糖溶液的流量，实时进行监控，保证降解过程持续稳定高效地进行；
4)通过对自振空化器的相关参数的计算设计，加快了溶液气泡的振荡和破灭的过程，提
高降解效率。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型自振空化器的结构示意图。
图中：1、保温水箱；2、壳聚糖溶液；3、第一阀门；4、离心泵；5、节流阀；6、第二阀门；7、第一压力传感器；8、自振空化器；9、第二压力传感器；10、流量传感器；11、热水管路；12、第三阀门；13、加热系统；14、温度传感器；15、冷水管路；16、第四阀门；17、冷却系统；81、振动腔；82、谐振腔；83、圆柱出口；84、锥型出口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通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，均属于本实用新型的保护范围。
实施例：一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置。
附图：自振空化器的几何参数。
| 编号 | D/mm | d/mm | h/mm | L/mm | S/mm | β/(°) |
| 1 | 8 | 4 | 1.5 | 5.2 | 2 | 30 |
| 2 | 8 | 4 | 1.5 | 7 | 3 | 60 |
| 3 | 8 | 4 | 1.5 | 10 | 4 | 90 |
实施例一，壳聚糖溶液2设置于保温水箱1内，保温水箱1上设置有温度传感器14，保温水箱1上连接有热水管路11，所述热水管路11末端连接有加热系统13，热水管路11上设置有第三阀门12；保温水箱1上连接有冷水管路15，所述冷水管路15末端连接有冷却系统17，冷水管路15上设置有第四阀门16；壳聚糖溶液2通过管路连接到自振空化器8，该管路上依次设置有第一阀门3、离心泵4、第二阀门6和第一压力传感器7；自振空化器8通过另一管路连接回壳聚糖溶液2形成循环管路，该管路上依次设置有第二压力传感器9和流量传感器10；在离心泵4与第二阀门6之间的管路上设置有另一分支管路连接到流量传感器10和壳聚糖溶液2之间的管路，该分支管路上设置有节流阀5；自振空化器8包括振动腔81、谐振腔82、圆柱出口83和锥型出口84，所述振动腔81连接壳聚糖溶液2输入管路，依照壳聚糖溶液2流向依次设置谐振腔82、圆柱出口83和锥型出口84，振动腔81直径为8mm，谐振腔82直径为4mm，长度为5.2mm；圆柱出口83直径为1.5mm，长度为2mm，锥型出口84角度为30°。本实施例中，打开第一阀门3，保温水箱1内的壳聚糖溶液2在离心泵4的作用下由保温水箱1进入管路，打开第二阀门6，壳聚糖溶液2通入自振空化器8，由振动腔81流入谐振腔82，再经圆柱出口83和锥型出口84流出，继而进入管路流回保温水箱1中。在此空化过程中，壳聚糖溶液2在振动腔81和谐振腔82中由于流速的不均匀，会出现明显的负压，产生较强的旋涡，有利于壳聚糖溶液2形成大结构分离状旋涡流，增强空化作用；壳聚糖溶液2在圆柱出口83处速度值相对较大且负压先增大后减小，然后再逐渐增大的趋势，在压强增大的过程中变化平缓，有利于空化气泡的发展。流量传感器10会实时地检测壳聚糖溶液2的流量大小，第一压力传感器7和第二压力传感器9会检测流入管路的壳聚糖溶液2对管路的压力大小进而控制节流阀5对流入的壳聚糖溶液2进行分流。保温水箱1上的温度传感器14实时监控温度变化，当保温水箱1温度降低时，加热系统13启动，第三阀门12打开，水会进入加热系统13进行加热再通过热水管路11回到保温水箱1中；当保温水箱1温度需要升高时，冷却系统17工作，第四阀门16打开，水会进入冷却系统17进行冷却降温再通过冷水管路15回到保温水箱1中；在温度传感器14的监控下，保温水箱1始终能保持适合壳聚糖溶液2保存的温度。
实施例二，在实施例一的基础上，振动腔81直径为8mm，谐振腔82直径为4mm，长度为7mm；圆柱出口83直径为1.5mm，长度为3mm，锥型出口84角度为60°。
实施例三，在实施例一的基础上，振动腔81直径为8mm，谐振腔82直径为4mm，长度为10mm；圆柱出口83直径为1.5mm，长度为4mm，锥型出口84角度为90°。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。
Claims (8)
1.一种制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，包括：保温水箱、壳聚糖溶液、第一阀门、离心泵、节流阀、第二阀门、第一压力传感器、自振空化器、第二压力传感器、流量传感器；
所述壳聚糖溶液设置于保温水箱内，壳聚糖溶液通过管路连接到自振空化器，该管路上依次设置有第一阀门、离心泵、第二阀门和第一压力传感器；自振空化器通过另一管路连接回壳聚糖溶液形成循环管路，该管路上依次设置有第二压力传感器和流量传感器；在离心泵与第二阀门之间的管路上设置有另一分支管路连接到流量传感器和壳聚糖溶液之间的管路，该分支管路上设置有节流阀；
自振空化器包括振动腔、谐振腔、圆柱出口和锥型出口，所述振动腔连接壳聚糖溶液输入管路，依照壳聚糖溶液流向依次设置谐振腔、圆柱出口和锥型出口。
2.根据权利要求1所述的制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，所述振动腔直径为D。
3.根据权利要求1所述的制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，所述谐振腔直径为d，长度为L。
4.根据权利要求1所述的制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，所述圆柱出口直径为h，长度为S。
5.根据权利要求1所述的制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，所述锥型出口角度为β。
6.根据权利要求1所述的制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，所述保温水箱上设置有温度传感器。
7.根据权利要求1所述的制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，所述保温水箱上连接有热水管路，所述热水管路末端连接有加热系统，热水管路上设置有第三阀门。
8.根据权利要求1所述的制备低聚壳聚糖的自振空化装置，其特征在于，所述保温水箱上连接有冷水管路，所述冷水管路末端连接有冷却系统，冷水管路上设置有第四阀门。
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