CN213077561U - 一种塔式高效层析循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔式高效层析循环系统，包括至少1个层析柱、每个层析柱至少2个层析室；层析室底部设有糖浆出口，顶部设有非糖残液出口、泄压阀，侧壁设有纯净水入口、糖蜜入口、上级连接口、下级连接口；层析室依次通过下级连接口、循环泵、热交换器、下级连接管、远控阀门及下一个层析室的上级连接口连接，将所有层析室串联成环形环路；层析室的相邻下级连接管之间设有并联隔离管道，并由远控阀门控制。本实用新型采用塔式堆叠，节约空间；对层析室的数量没有特定限定，自由组合程度高；采用间隔层析室提取蔗糖成分、非糖成分，保证整个系统持续稳定运行、提取蔗糖成分、非糖成分的效率，实现高效循环生产。

Description

一种塔式高效层析循环系统

技术领域

本实用新型涉及制糖层析分离领域，具体的说是涉及一种塔式高效层析循环系统。

背景技术

近年，顺序式模拟移动床层析脱糖广泛应用于制糖领域，利用糖蜜中各组分在树脂柱中流动速度的不同，实现糖分与其他不同组分分离的方法，其原料浓度高，量大，用洗脱剂量少，且产品浓度、纯度收率也高。虽然优点众多，但还存在不足。所有层析单元并联放置，占用空间较大；全系统同时运行，对原料储备有一定要求；传统的阀门、计量等设备、传感器智能化控制效果欠缺，全系统的运行可靠性较差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种塔式高效层析循环系统，能连续而平滑的进/出料，分离的糖浆纯度高，且每单位糖浆的水耗和树脂用量更低。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种塔式高效层析循环系统，包括至少1个层析柱、每个层析柱至少2个层析室；所述层析室底部设有糖浆出口，顶部设有非糖残液出口、泄压阀，侧壁设有纯净水入口、糖蜜入口、上级连接口、下级连接口；所述层析室的糖浆出口依次通过远控阀门及管道与糖浆入料管网连接、非糖残液出口依次通过远控阀门及管道与非糖残液入料管网连接、净水入口依次通过远控阀门及管道接入纯净水压力管网、糖蜜入口依次通过远控阀门及管道接入原蜜压力管网；所述层析室依次通过下级连接口、循环泵、热交换器、下级连接管、远控阀门及下一个层析室的上级连接口连接，将所有层析室串联成环形环路；所述层析室的相邻下级连接管之间设有并联隔离管道，并由远控阀门控制通断。

进一步，所述层析室内的离子交换树脂为XA2004/32Na。

进一步，所述层析柱为2个、每个层析柱有3个层析室。

每个层析室内也可以根据需要设置温度、压力、密度等传感器，层析室上下端外壁可设置透明观察窗口，人工研判层析效果；底部可设置密闭工人维修窗口等。

在糖浆出口、非糖残液出口、泄压阀、纯净水入口、糖蜜入口、上级连接口、下级连接口、循环泵、远控阀门与各管道连接位置，根据需要设置流量、温度、压力、密度等传感器，通过设定程序自动对泄压阀、循环泵、远控阀门、热交换器等设备进行远程精确控制，实现系统的最佳性能及稳定性，此时糖浆的蔗糖纯度达到90％以上，锤度在30-350Bx，而非糖残液蔗糖纯度在15％以下。

糖蜜经除溶解气且浓度约60％，纯净水可以用来自前端设备产生的冷凝水，每天消耗约1300立方米；热交换器的热量来源于蒸汽管网或前端设备生产分离出水蒸汽、不凝气等热源，保障循环系统温度控制在约85℃；系统电耗在270kW/h±10％以内；树脂年更换量不大于5％。

实用新型的有益效果是：采用塔式堆叠，节约空间；对层析室的数量没有特定限定，自由组合程度高；采用间隔层析室提取蔗糖成分、非糖成分，既保证整个系统持续稳定运行，也保证了每次提取蔗糖成分、非糖成分的效率，实现循环生产；层析室隔离方案，在主动、被动条件下都能保证整个系统持续稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型的设备连接示意图；

图2为本实用新型的层析室结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1、2，一种塔式高效层析循环系统，包括至少1个层析柱、每个层析柱至少 2个层析室；所述层析室底部设有糖浆出口，顶部设有非糖残液出口、泄压阀，侧壁设有纯净水入口、糖蜜入口、上级连接口、下级连接口；所述层析室的糖浆出口依次通过远控阀门及管道与糖浆入料管网连接、非糖残液出口依次通过远控阀门及管道与非糖残液入料管网连接、净水入口依次通过远控阀门及管道接入纯净水压力管网、糖蜜入口依次通过远控阀门及管道接入原蜜压力管网；所述层析室依次通过下级连接口、循环泵、热交换器、下级连接管、远控阀门及下一个层析室的上级连接口连接，将所有层析室串联成环形环路；所述层析室的相邻下级连接管之间设有并联隔离管道，并由远控阀门控制通断。

进一步，所述层析室内的离子交换树脂为XA2004/32Na。

进一步，所述层析柱为2个、每个层析柱有3个层析室。

每个层析室内也可以根据需要设置温度、压力、密度等传感器，层析室上下端外壁可设置透明观察窗口，人工研判层析效果；底部可设置密闭工人维修窗口等。

在糖浆出口、非糖残液出口、泄压阀、纯净水入口、糖蜜入口、上级连接口、下级连接口、循环泵、远控阀门与各管道连接位置，根据需要设置流量、温度、压力、密度等传感器，通过设定程序自动对泄压阀、循环泵、远控阀门、热交换器等设备进行远程精确控制，实现系统的最佳性能及稳定性，此时糖浆的蔗糖纯度达到90％以上，锤度在30-350Bx，而非糖残液蔗糖纯度在15％以下。

纯净水可以用来自前端设备产生的冷凝水，每天消耗约1300立方米；热交换器的热量来源于蒸汽管网或前端设备生产分离出水蒸汽、不凝气等热源；系统电耗在270kW/h+/- 10％以内；树脂年更换量不大于5％。

上级连接口设置在非糖成分富集区下边缘、下级连接口设置在蔗糖成分富集区上边缘，上级连接口、下级连接口对称设置，延长室内停留时间；循环泵采用变频离心泵来提高控制精确度，流量传感器采用流量指示变送器，压力传感器采用远传压力变送器，便于实现智能控制。

实施例1：正常持续工作过程，以2塔6室结构为例，关闭所有并联隔离管道上的远控阀门。

原液注入：首次注入将足量的糖蜜用泵送至层析室1-6室中，并排尽各室的空气，避免空气影响系统压力和物料波动。

层析分离：启动各层析室的循环泵，使循环混液开始在各层析室间顺序循环；当循环通量达到流量计设定值时，各层析室的蔗糖成分与非糖成分实现分离，每个层析室底部出现蔗糖成分富集区、顶部出现非糖成分富集区。

间隔提取：以1室提取糖浆、3室排非糖残液为开始，且循环泵持续工作中；同时打开1室纯净水入口、糖浆出口的远控阀门，利用纯净水将蔗糖成分顶出层析室1并存入糖浆储罐；打开3室糖蜜入口、非糖残液出口的远控阀门，利用糖蜜将非糖成分顶出层析室3并收集于非糖残液储罐内；1室、3室同步操作，实现糖蜜的进料、糖浆和非糖残液的出料。

同理，2室注入纯净水将蔗糖成分顶出层析室2、4室注入糖蜜将非糖成分顶出层析室4；3室注入纯净水将蔗糖成分顶出层析室3、5室注入糖蜜将非糖成分顶出层析室5；4 室注入纯净水将蔗糖成分顶出层析室4、6室注入糖蜜将非糖成分顶出层析室6；5室注入纯净水将蔗糖成分顶出层析室5、1室注入糖蜜将非糖成分顶出层析室1；6室注入纯净水将蔗糖成分顶出层析室6、2室注入糖蜜将非糖成分顶出层析室2。也可采用其他组合实现相应功能。

各室注入的纯净水、糖蜜，在整个层析循环系统作用下，使得各室的循环通量达、浓度基本接近，从而持续分离出蔗糖成分与非糖成分。如此周而往复，1室至6室按顺序依次提取蔗糖成分、排出非糖残液。

实施例2：非正常工作状态，以2塔6室结构的第2层析室需要清洗或者维修为例。

分离层析室2：打开与层析室2对应并联隔离管道上的远控阀门,关闭层析室2的上级连接口、下级连接口的远控阀门及循环泵，循环混液直接由层析室1泵入层析室3，实现层析室2分离循环系统；剩余层析室仍形成串联回路，可持续按顺序分离蔗糖成分与非糖成分；

维修或冲洗或层析室2：打开层析室2的泄压阀、下级连接口的远控阀门及循环泵，将层析室2内的循环混液或者冲洗液泵入层析室3，并将非糖成分顶出层析室3，由于层析室2内的循环混液或者冲洗液进入循环系统，则需要通过数字化系统控制，关闭或减少糖蜜或纯净水进入层析循环系统，保证层析循环系统内部压力稳定而持续运行；通过待层析室2内活动管道，使内部循环混液或者纯净水冲洗液全部转移完成后，关闭层析室2的下级连接口的远控阀门及循环泵，继续补充糖蜜或纯净水进入层析循环系统，保证层析循环系统内部压力稳定而持续运行。

重启层析室2：注入将足量的糖蜜并排尽室内空气，关闭与层析室2对应并联隔离管道上的远控阀门，打开层析室2的上级连接口、下级连接口的远控阀门及循环泵即可并入循环系统。

此过程不仅可以用于层析室维修或冲洗，还可以根据糖蜜总量及糖浆需求，合理关闭部分层析室实现减少能耗。

上述仅为本实用新型的一种实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改等同替换和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种塔式高效层析循环系统，其特征在于，包括至少1个层析柱、每个层析柱至少2个层析室；所述层析室底部设有糖浆出口，顶部设有非糖残液出口、泄压阀，侧壁设有纯净水入口、糖蜜入口、上级连接口、下级连接口；所述层析室的糖浆出口依次通过远控阀门及管道与糖浆入料管网连接、非糖残液出口依次通过远控阀门及管道与非糖残液入料管网连接、净水入口依次通过远控阀门及管道接入纯净水压力管网、糖蜜入口依次通过远控阀门及管道接入原蜜压力管网；所述层析室依次通过下级连接口、循环泵、热交换器、下级连接管、远控阀门及下一个层析室的上级连接口连接，将所有层析室串联成环形环路；所述层析室的相邻下级连接管之间设有并联隔离管道，并由远控阀门控制通断。

2.根据权利要求1所述的一种塔式高效层析循环系统，其特征在于，所述层析室内的离子交换树脂为XA2004/32Na。

3.根据权利要求1所述的一种塔式高效层析循环系统，其特征在于，所述层析柱为2个、每个层析柱有3个层析室。

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