CN215667790U - 一种用于果胶沉析和凝絮分离机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于果胶沉析和凝絮分离机组，包括制氮系统、冰水系统、沉析系统和醇化系统，所述沉析系统包括果胶浓缩液给料管道、沉析罐、乙醇输入管道、稀醇回流管道、固液混合螺杆泵和沉析分离机；所述醇化系统包括醇化罐和醇化分离机，利用95%的无水乙醇来醇化沉析后分离出的絮凝物，而醇化分离出的70‑75%醇液则被二次利用，直接参与果胶提取浓缩液的融合沉析反应；该机组由此减删了传统工业生产的果胶沉析机构中的75%沉析用乙醇配料及输送系统，同时该机组实现了果胶生产总体乙醇使用量减少40‑50%，降低了乙醇精馏回收运行成本和对应果胶生产成本，也相应地减少了精馏及附助系统的投资。

Description

一种用于果胶沉析和凝絮分离机组

技术领域

本实用新型属于技术领域，具体涉及一种用于果胶沉析和凝絮分离机组。

背景技术

果胶是半乳糖醛酸含量≥65%分子量约5-30万的一种碳水化合物，不溶于甲醇、乙醇、乙丙醇等醇类物质。

果胶沉析是在一定Ph值、温度条件下，按1：1.4的理论体积比例，把3-5%Brix的果胶提取浓缩液和75-95%的食用乙醇充分融合，经过一定时间的反应，使果胶沉淀析出并在技术控制下生成设定形态的絮凝物。

果胶沉析的工艺流程：首先用70-75%的乙醇消杀大肠杆菌、沙门氏菌等，同时把水溶性果胶转化为醇不溶固态絮凝物，固液分离后脱去水溶性色素、盐分等；然后再用95%的乙醇清洗絮凝物，进一步去除醇溶性色素、杂质等，同时置换和降低絮凝物的持水率，以便后续分离后的固相干燥和废醇精馏回收利用。

传统工业生产的果胶沉析机构包括：1）95%无水乙醇储存及供给站；2）70-75%沉析用乙醇配料及输送系统；3）果胶沉析和醇化反应单元；4）固液分离设备运行机构，常见的有板框压滤机、立式/卧式/刮板离心机、卧式密闭叶片过滤机、卧式螺旋沉降离心机等，这种机构由于结构上的缺陷，乙醇使用量大，乙醇精馏回收运行成本和对应果胶生产成本高，精馏设备投资大、蒸汽消耗高，基于此，研究一种用于果胶沉析和凝絮分离机组是必要的。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种用于果胶沉析和凝絮分离机组，有效的解决了现有设备中存在的乙醇使用量大，乙醇精馏回收运行成本和对应果胶生产成本高，精馏设备投资大、蒸汽消耗高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种用于果胶沉析和凝絮分离机组，包括制氮系统、冰水系统、沉析系统和醇化系统；制氮系统用于获取氮气，冰水系统用于获取冷却水，并通过冷却交换器冷却果胶浓缩液，所述沉析系统包括果胶浓缩液给料管道、沉析罐、乙醇输入管道、稀醇回流管道、固液混合螺杆泵和沉析分离机；所述果胶浓缩液给料管道上设置有冷却交换器，由冷却交换器对果胶浓缩液进行冷却降温后，分散进入沉析罐；所述乙醇输入管道包括乙醇开路管路和稀醇回流管道，通过阀门切换并分别与沉析罐和固液混合螺杆泵的进口连通；沉析罐的排料口通过沉析泵站和与沉析分离机的进口连通，沉析分离机的液相和固相分别输送至精馏回收和固液混合螺杆泵；所述醇化系统包括醇化罐和醇化分离机；所述固液混合螺杆泵把沉析分离机分离出的固相和稀醇回流管道注入的乙醇进行混合，然后通过管道送入醇化罐中，醇化罐的排料口经醇化泵站将醇化后的果胶固液混合物泵送至醇化分离机，醇化分离机的液相和固相分别输送至稀醇回流管道和后续干燥工段，所述稀醇回流管道的出口与沉析罐连通，所述制氮系统产生的氮气作为保护气，分别通过气管道充入沉析分离机和醇化分离机的内腔。

进一步的，所述乙醇开路管路和稀醇回流管道内的乙醇浓度为95%，稀醇回流管道的乙醇浓度为70-75%。

进一步的，所述制氮系统利用PSA制氮机组获取氮气，并将其作为保护气注入沉析分离机和醇化分离机的内腔。

进一步的，所述冰水系统为螺杆式冷水机组。

进一步的，所述沉析罐和醇化罐均设置有三组。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用冰水系统和制氮系统分别产出冷却水和氮气，利用冰水对果胶浓缩液进行冷却，对沉析反应温度实现精准把控，低温下延缓了果胶沉析过程中一定浓度乙醇的挥发，提高乙醇的利用率，同时使得果胶沉析更加彻底完全，由此可以获得较高的果胶产出得率；将氮气作为离心机分离过程乙醇物料的保护气，使机组运行在惰性气体的保护下进行，提高设备在离心过程中的安全性。

同时在沉析醇化过程中，仅设置了95%的乙醇，相比传统的工艺省去了75%的乙醇供给线，在具体实施时，利用逆流工艺，果胶浓缩液首批次沉析，用95%的乙醇加入沉析罐内，带醇化分离机进料口出料后，停止向沉析罐内供给95%乙醇，切换阀门，关闭乙醇开路管道，通过稀醇回流管道向固液混合螺杆泵加入95%的乙醇，并开始醇化过程，从而本实用新型中利用95%乙醇用于醇化，利用醇化分离机产出的回收乙醇用于沉析，通过工艺控制该用于沉析的乙醇溶液浓度为70-75%。

由此，本实用新型中在果胶沉析和醇化分离机组从沉析到醇化过程中设计了乙醇逆流路线：即用95%的无水乙醇来醇化沉析后分离出的絮凝物，而醇化后分离出的70-75%醇液则被二次利用，直接参与果胶提取浓缩液的融合沉析反应。该机组由此减删了传统工业生产的果胶沉析机构中的75%沉析用乙醇配料及输送系统，同时该机组实现了果胶生产总体乙醇使用量减少40-50%，降低了乙醇精馏回收运行成本和对应果胶生产成本，也相应地减少了精馏及附助系统的投资。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的各系统结构示意图。

图中的标号为：1为制氮系统，2为冰水系统，21为冷却交换器，3为沉析系统， 31为果胶浓缩液给料管道，32为沉析罐，33为乙醇开路管道，34为稀醇回流管道，35为沉析分离机，36为固液混合螺杆泵，4为醇化系统，41为醇化罐，42为醇化分离机，43为稀醇回流管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种用于果胶沉析和凝絮分离机组，要用于果胶浓缩液进行沉析醇化，针对现有的结构中乙醇使用量大，乙醇精馏回收运行成本和对应果胶生产成本高，精馏设备投资大，蒸汽消耗高的问题，本实施例提供了一种用于果胶沉析和凝絮分离机组

如图1中所示，一种用于果胶沉析和凝絮分离机组，包括制氮系统1、冰水系统2、沉析系统3和醇化系统4；下面对各系统进行分别说明。

其中制氮系统1用于获取氮气，所述制氮系统1利用PSA制氮机组获取氮气， PSA制氮机以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离，进而获得氮气，获得的氮气作为保护气注入离心分离机内，隋性气体的保护加持，阻断了在机械设备运转工作中乙醇物料的易燃易爆事故发生条件；使机械运行中惰性气体的保护下进行，提高设备在离心过程中的安全性。

冰水系统2用于获取冷却水，并通过冷却交换器21冷却果胶浓缩液，本实施例中冰水系统为螺杆式冷水机组，由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀、油分离器以及自控元件和仪表等组成的组装式制冷装置，利用冰水对果胶浓缩液进行冷却，对沉析反应温度实现精准把控，低温下延缓了果胶沉析过程中一定浓度乙醇的挥发同时使得果胶沉析更加彻底完全，由此可以获得较高的果胶产出得率。

沉析系统3包括果胶浓缩液给料管道31、沉析罐32、乙醇输送管道、稀醇回流管道43、固液混合螺杆泵36和沉析分离机35；在果胶浓缩液给料管道31上设置有冷却交换器21，由冷却交换器21对果胶浓缩液进行冷却降温，然后通过管道注入沉析罐32。

本实施例中乙醇注入管包括乙醇开路管道33和稀醇回流管道34，通过阀门切换并分别与沉析罐32和固液混合螺杆泵36的进口连通；沉析罐32的排料口通过沉析泵站和管道与沉析分离机35的进口连通，沉析分离机35的液相和固相分别输入至精馏回收管道和固液混合螺杆泵36。

醇化系统4包括醇化罐41和醇化分离机42；固液混合螺杆泵36对沉析分离机35所分离出的固相和稀醇回流管道34注入的乙醇进行混合，然后通过管道送入醇化罐41中，醇化罐41的排料口经醇化泵站将醇化后的果胶固液混合物泵送至醇化分离机42内，醇化分离机42的液相和固相分别输送至稀醇回流管道43和后续干燥工段，所述稀醇回流管道43的出口连通至沉析罐32。

本实施例制氮系统产生的氮气分别通过气管充入沉析分离机和醇化分离机内，以确保设备运行和生产安全；醇化罐和沉析罐均设置有三组；整个装置仅设置了95%的乙醇，相比传统的工艺省去了75%的乙醇供给线，利用逆流工艺，果胶浓缩液首批次沉析时，用95%的乙醇加入沉析罐内，待醇化分离机排料口出料后构成循环，此时停止向沉析罐内供给95%乙醇，切换阀门关闭乙醇开路管道，通过稀醇回流管道向固液混合螺杆泵处加入95%的乙醇，并开始醇化过程，从而本实用新型中利用95%乙醇用于醇化，利用醇化分离机产出的回收乙醇用于沉析，通过工艺控制该用于沉析的乙醇溶液浓度为70-75%。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对各管道内乙醇浓度进一步说明。

本实施例中乙醇开路管道33和稀醇回流管道34内的乙醇浓度为95%，稀醇回流管道43的乙醇浓度为70-75%；本实施例利用95%的无水乙醇来醇化沉析后分离出的絮凝物，而醇化分离出的70-75%醇液则被二次利用，直接参与果胶提取浓缩液的融合沉析反应，减删了传统工业生产的果胶沉析机构中的75%沉析用乙醇配料及输送系统，同行该机组实现了果胶生产总体乙醇使用量减少40-50%，降低了乙醇精馏回收运行成本和对应果胶生产成本，也相应地减少了精馏及附助系统的投资。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例沉析分离机和醇化分离机的结构进一步说明。

本实施例将沉析分离机和醇化分离将卧螺沉降离心机和碟片使离心机组合成一体形成双锥筒体离心机，双锥旋转分离的一体化机械构造，高速运转发电反馈回电机实现了运行驱动功率节能，同时分离因素高达5000 - 10000g。高澄清液相中与传统相比2-5%含固率的降低，在后续乙醇精馏回收中，必然提高乙醇再沸器的热交换效率，同时减少系统在运行过程中粘壁发生及连锁清洗；通过改善切流路径和固液两相作用，粒度最小0.02um的细微及浆糊固相得以分离，必然造成后续精馏环节釜底废浆减排，更重要的是果胶产出率对应地也得到了提高。

内置固相推料螺旋采用伺服差速调节及锥体挤压结构，可以处理固相体积比0-75%的固液混合物，既使在进料量波动、固液相变化的条件下，0-35rpm智能伺服差速调控也能保障≤75%含水率的被分离固相通过内锥顺利连续挤出。

Claims (4)

1.一种用于果胶沉析和凝絮分离机组，包括制氮系统、冰水系统、沉析系统和醇化系统；制氮系统用于获取氮气，冰水系统用于获取冷却水，并通过冷却交换器冷却果胶浓缩液，其特征在于：所述沉析系统包括果胶浓缩液给料管道、沉析罐、乙醇输入管道、稀醇回流管道、固液混合螺杆泵和沉析分离机；所述果胶浓缩液给料管道上设置有冷却交换器，由冷却交换器对果胶浓缩液进行冷却降温后，分散进入沉析罐；所述乙醇输入管道包括乙醇开路管路和稀醇回流管道，通过阀门切换并分别与沉析罐和固液混合螺杆泵的进口连通；沉析罐的排料口通过沉析泵站和与沉析分离机的进口连通，沉析分离机的液相和固相分别输送至精馏回收和固液混合螺杆泵；所述醇化系统包括醇化罐和醇化分离机；所述固液混合螺杆泵把沉析分离机分离出的固相和稀醇回流管道注入的乙醇进行混合，然后通过管道送入醇化罐中，醇化罐的排料口经醇化泵站将醇化后的果胶固液混合物泵送至醇化分离机，醇化分离机的液相和固相分别输送至稀醇回流管道和后续干燥工段，所述稀醇回流管道的出口与沉析罐连通，所述制氮系统产生的氮气作为保护气，分别通过气管道充入沉析分离机和醇化分离机的内腔。

2.根据权利要求1所述的用于果胶沉析和凝絮分离机组，其特征在于：所述制氮系统利用PSA制氮机组获取氮气，并将其作为保护气注入沉析分离机和醇化分离机的内腔。

3.根据权利要求1所述的用于果胶沉析和凝絮分离机组，其特征在于：所述冰水系统为螺杆式冷水机组。

4.根据权利要求1所述的用于果胶沉析和凝絮分离机组，其特征在于：所述沉析罐和醇化罐均设置有三组。

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