CN208279620U - 一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，主要包括药液罐、进液管、过滤器、喷淋器、加热板、半透膜槽、排气口、冷凝管和出液管，进液管连接在药液罐的左侧上部，进液管分为外管和内管，过滤器安装在外管的中部，喷淋器安装在药液罐的内部顶端，且与内管右端连接，加热板呈圆筒形安装在药液罐的内侧壁上，半透膜槽设置在喷淋器的上方，排气口均匀分布在药液罐侧面顶端，冷凝管安装在药液罐的外侧面，并分别与排气口连接，出液管安装在药液罐的右侧底端。总之，本实用新型具有结构新颖、浓缩效率高、能量利用率高、安全高效等优点。

Description

一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置

技术领域

本实用新型属于液体发酵技术领域，具体是涉及一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置。

背景技术

刮板式薄膜浓缩器，广泛应用于石油、化工、医药等行业，适用于高粘度和易结晶、易结垢、热敏的物料。刮板式薄膜浓缩器的外壳内带有加热蒸汽夹套，内装有可旋转的刮板，料液在浓缩器内壁形成薄膜，水分被蒸发，浓缩液在底部排出。

薄膜浓缩系指药液在快速流经加热面时,形成薄膜并且因剧烈沸腾产生大量的泡沫,达到增加蒸发面积，显著提高蒸发效率的浓缩方法。一般发酵罐的高径比为1.7-2.5之间，高径比大有利于传热和溶氧，搅拌剪切力大。发酵罐的搅拌装置包括机械搅拌和非机械搅拌。通风发酵的搅拌装置包括电动机、传动装置、搅拌轴、轴密封装置和搅拌桨。机械搅拌的目的是迅速分散气泡和混合加入物料。一个搅拌桨要同时达到这两个目的，有时是矛盾的。例如，达到混合功能需要大直径的搅拌器和采用低转速运转，而提高分散气泡效果则需要多叶片、小直径和大的转速。电动机输入功率决定于搅拌桨形式和其他发酵罐部件。发酵罐内常安装4块挡板以增加混合、传热和传质效率。挡板之宽度为发酵罐直径的10％～12％，挡板越宽则混合效果越好。在好气深层发酵罐中，来自无菌空气系统的压缩空气通过空气分布器射入发酵罐内，分布器有单孔管式和多孔管式。安装方式各异，一般安装在最下面一档搅拌器的下方，但都要注意防止气孔被发酵液中的菌体或固体颗粒堵塞。有的空气分布器带有放水结构，使放罐后没有发酵液残留在管子里。通气速度以满足微生物发酵的需要为准，在使溶氧在临界氧深度之上。它决定于系统的设计和操作。空气流速的上限速度是空气能有效地被搅拌桨分散，这和搅拌桨形式和转速有关。

但是，目前现有技术中进行并没有专用于薄膜浓缩进行改进创新的装置，并且现有薄膜浓缩装置蒸发效率低，结构简单，实用性不强，所以设计一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置十分有必要。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置。

本实用新型的技术方案是：一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，主要包括药液罐、进液管、过滤器、喷淋器、加热板、半透膜槽、排气口、冷凝管和出液管，所述进液管连接在所述药液罐的左侧上部，进液管分为外管和内管，所述过滤器安装在外管的中部，所述喷淋器安装在药液罐的内部顶端，且与内管右端连接，喷淋器内部设有微型加压泵，外表面均匀设有小孔，所述加热板呈圆筒形安装在药液罐的内侧壁上，加热板与药液罐内侧壁连接处设有光波加热器，所述半透膜槽设置在喷淋器的上方，所述排气口均匀分布在药液罐侧面顶端，所述冷凝管安装在药液罐的外侧面，并分别与排气口连接，所述出液管安装在药液罐的右侧底端。

进一步地，所述喷淋器与内管连接处设有旋转器，喷淋器将药液旋转均匀喷射在加热板上，是药液受热均匀，易于浓缩，避免加热板散热不均匀。

进一步地，所述药液罐外侧设有冷凝水罐和回收罐，所述冷凝水罐分别与所述冷凝管的冷却液入口连接，所述回收罐与冷凝管的冷却液出口连接，冷凝水罐可以保证冷凝管的冷却效率，回收罐可以将冷却水回收利用。

进一步地，所述内管的材质为高导热材料，当药液蒸发产生水蒸气上升经过内管时，内管受热对内管内的药液进行预加热，提高了浓缩效率，合理利用了热能。

进一步地，所述加热板为纳米石英材料制成，药液在加热板上形成薄膜后会自行滑落，纳米石英材料不会将薄膜粘连在内壁上，避免了传统使用刮板的繁琐。

进一步地，所述半透膜槽可拆卸清洗更换，半透膜槽在使用一段时间后效率下降，及时清洗更换可以提高薄膜浓缩效率。

本实用新型的工作方法是：本实用新型提供的一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，将需要浓缩的药液经进液管送至药液罐内，药液经过滤器过滤后进入喷淋器，喷淋器将药液旋转喷射至加热板内表面，加热板经光波加热器加热，药液在加热板表面受热形成薄膜，产生大量蒸汽，蒸汽上升经过内管b，对内管b内的药液进行预加热，然后蒸汽通过半透膜槽，蒸汽内携带的药物颗粒被阻拦在半透膜槽下方，水蒸气通过排气口进入冷凝管冷却，药液薄膜滑落至药液罐底部，经出液管送出。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，相对于现有技术来说，在药液进行薄膜浓缩之前进行过滤，将大颗粒等杂物过滤，避免影响药液浓缩，同时通过旋转喷淋器将药液均匀喷射在加热板上，提高了浓缩效率，并且本实用新型采用光波加热，能迅速产生高温，并且冷却速度高，并且加热板为纳米石英材料制成，药液薄膜可以自行滑落，不需要刮板，将进液管的内管设置在药液罐内部，高温蒸汽会对内管内的药液进行预加热，合理利用热量。总之，本实用新型具有结构新颖、浓缩效率高、能量利用率高、安全高效等优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的外部结构示意图。

其中，1-药液罐、2-进液管、2a-外管、2b-内管、3-过滤器、4-喷淋器、41-加压泵、42-旋转器、5-加热板、51-光波加热器、6-半透膜槽、7-排气口、8-冷凝管、9-出液管、10-冷凝水罐、11-回收罐。

具体实施方式

为便于对本实用新型技术方案的理解，下面结合附图1-2和具体实施例对本实用新型做进一步的解释说明，实施例并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1所示，一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，主要包括药液罐1、进液管2、过滤器3、喷淋器4、加热板5、半透膜槽6、排气口7、冷凝管8和出液管9，进液管2连接在药液罐1的左侧上部，进液管2分为外管2a和内管2b，过滤器3安装在外管2a的中部，喷淋器4安装在药液罐1的内部顶端，且与内管2b右端连接，喷淋器4内部设有微型加压泵41，外表面均匀设有小孔，喷淋器4与内管2b连接处设有旋转器42，内管2b的材质为高导热材料，加热板5呈圆筒形安装在药液罐1的内侧壁上，加热板5为纳米石英材料制成，加热板5与药液罐1内侧壁连接处设有光波加热器51，半透膜槽6设置在喷淋器4的上方，半透膜槽6可拆卸清洗更换，如图2所示，排气口7均匀分布在药液罐1侧面顶端，冷凝管8安装在药液罐1的外侧面，并分别与排气口7连接，出液管9安装在药液罐1的右侧底端，药液罐1外侧设有冷凝水罐10和回收罐11，冷凝水罐10分别与冷凝管8的冷却液入口连接，回收罐11与冷凝管8的冷却液出口连接。

本实施例的工作方法是：将需要浓缩的药液经进液管2送至药液罐1内，药液经过滤器3过滤后进入喷淋器4，喷淋器4将药液旋转喷射至加热板5内表面，加热板5经光波加热器51加热，药液在加热板5表面受热形成薄膜，产生大量蒸汽，蒸汽上升经过内管2b，对内管2b内的药液进行预加热，然后蒸汽通过半透膜槽6，蒸汽内携带的药物颗粒被阻拦在半透膜槽6下方，水蒸气通过排气口7进入冷凝管8冷却，药液薄膜滑落至药液罐1底部，经出液管9送出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，其特征在于，主要包括药液罐(1)、进液管(2)、过滤器(3)、喷淋器(4)、加热板(5)、半透膜槽(6)、排气口(7)、冷凝管(8)和出液管(9)，所述进液管(2)连接在所述药液罐(1)的左侧上部，进液管(2)分为外管(2a)和内管(2b)，所述过滤器(3)安装在外管(2a)的中部，所述喷淋器(4)安装在药液罐(1)的内部顶端，且与内管(2b)右端连接，喷淋器(4)内部设有微型加压泵(41)，外表面均匀设有小孔，所述加热板(5)呈圆筒形安装在药液罐(1)的内侧壁上，加热板(5)与药液罐(1)内侧壁连接处设有光波加热器(51)，所述半透膜槽(6)设置在喷淋器(4)的上方，所述排气口(7)均匀分布在药液罐(1)侧面顶端，所述冷凝管(8)安装在药液罐(1)的外侧面，并分别与排气口(7)连接，所述出液管(9)安装在药液罐(1)的右侧底端。

2.根据权利要求1所述的一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，其特征在于，所述喷淋器(4)与内管(2b)连接处设有旋转器(42)。

3.根据权利要求1所述的一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，其特征在于，所述药液罐(1)外侧设有冷凝水罐(10)和回收罐(11)，所述冷凝水罐(10)分别与所述冷凝管(8)的冷却液入口连接，所述回收罐(11)与冷凝管(8)的冷却液出口连接。

4.根据权利要求1所述的一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，其特征在于，所述内管(2b)的材质为高导热材料。

5.根据权利要求1所述的一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，其特征在于，所述加热板(5)为纳米石英材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，其特征在于，所述半透膜槽(6)可拆卸清洗更换。