CN219701896U - 一种pH调节剂的自动补给装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种pH调节剂的自动补给装置，包括罐体、pH调节剂储罐和输液环管；输液环管包括输液管和喷液环管，输液管顶部连接pH调节剂储罐出液口，输液管底部贯穿至罐体内部，并与喷液环管相连通，罐体内设置多个喷液环管；罐体上设有pH探头，输液环管上设有电磁阀，pH探头、电磁阀与控制器电性连接。本实用新型通过喷液环管多点布置、环形喷液设计，扩大喷洒范围，配合搅拌机构使用，提高混合均匀度，喷头的出液口朝下设计，避免了出液孔堵塞，pH探头实时监测料液pH，控制器控制pH调节剂自动快速补给以调节pH，有效保证了均匀析晶。

Description

一种pH调节剂的自动补给装置

技术领域

本实用新型属于生物工程领域，尤其涉及一种pH调节剂的自动补给装置。

背景技术

L-天冬氨酸，又名L-天冬门氨酸、L-抗坏血酸，是一种重要的酸性氨基酸，可作为营养增补剂、氨基酸制剂的主要成分、以及制造合成树脂的原料，在食品、医药和化工等方面有着广泛的用途。

目前，L-天冬氨酸的制法有合成法和酶法。合成法主要是以马来酸或富马酸或它们的酯为原料，在加压下用氨处理，然后水解，该法较容易合成到外消旋天冬氨酸，但至今还没有理想的拆分外消旋体的方法。酶法是在天冬氨酸酶作用下，将富马酸与氨加成，可高收率地得到L-天冬氨酸产品，而且该方法只生成左旋体，收率高，因此是工业生产的主要方法。在酶法生产L-天冬氨酸过程中，常采用硫酸调pH至等电点，以使L-天冬氨酸析晶，但是人工流加硫酸调节pH，存在不安全、费时费力、调节不均匀、pH调过等问题，而调节不均匀会使料液局部pH达到等电点而提前析晶，导致最终生产出的L-天冬氨酸产品晶体不均匀；pH调过则会引入更多硫酸盐到料液中，使生产的L-天冬氨酸中硫酸盐含量高，产品纯度降低。

基于上述人工调pH的弊端，CN216919275U公开了一种糖化液pH值的自动调节装置，其通过设置pH检测头、检测控制系统，可实时自动监测糖化液pH值，并进行快速有效地自动调节，通过设置搅拌器和对称布置的布料管，可均匀快速地给糖化罐内加入碱液，避免了人工加碱液使局部pH值迅速变化而引起糖化液酶制剂失活的问题。但是上述自动调节装置，其布料管为纵列单孔、水平朝向设计，对于L-天冬氨酸生产过程的等电点调节，酸碱液喷洒范围小，极易出现局部pH达到等电点而提前析晶，造成加液孔堵塞的问题，影响产品析晶及晶体均匀度。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种pH调节剂的自动补给装置，通过输液环管的喷液环管上下分布、环形喷液设计，扩大喷洒范围，提高混合均匀度，通过喷头的出液口朝下设计，避免了出液孔堵塞，控制器控制自动有效补给酸碱液，保证均匀析晶。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种pH调节剂的自动补给装置，包括罐体、pH调节剂储罐和输液环管；输液环管包括输液管和喷液环管，输液管顶部连接pH调节剂储罐出液口，输液管底部贯穿至罐体内部，并与喷液环管相连通，罐体内设置多个喷液环管；罐体上设有pH探头，输液环管上设有电磁阀，pH探头、电磁阀与控制器电性连接。

优选地，所述罐体的顶部设有加料口，所述罐体的底部设有出料口，且出料口上设有阀门。

优选地，所述输液管与喷液环管一对多连接或一对一连接，所述喷液环管在罐体内径向分布或轴向分布。

优选地，所述输液管与罐体内壁间距为20-40cm，更优选为25-35cm。

优选地，所述喷液环管的底部均布有多个喷头。

优选地，所述喷液环管连接在输液管底部，所述喷头的出液口朝下；所述罐体内配设有多个输液环管，所述多个输液环管的喷液环管在罐体内呈上下分布；所述罐体底部设有多个出液口，所述多个输液环管的输液管分别连接在罐体出液口处；所述电磁阀安装在罐体外部输液管段上。

更优选地，所述多个输液环管的喷液环管内径由上至下逐渐增大。

优选地，每个喷液环管还通过支撑杆固定在罐体上，以提高稳定性。

优选地，所述pH调节剂储罐上设有进气管，所述进气管一端与罐体上进气口相连通，另一端与压缩空气相连通；所述pH调节剂储罐上还设有泄压阀和压力表。

优选地，所述罐体内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括电机和搅拌桨，所述搅拌桨安装在电机输出端，且竖直布置于罐体中部。

优选地，所述搅拌桨的搅拌轴上纵向间隔布置有多个叶片。

优选地，最下方喷液环管与罐体底部之间及相邻喷液环管之间均分布有一个叶片。

更优选地，所述喷液环管与叶片间距为10-40cm，更优选20-30cm。

本实用新型的有益效果在于：

(1)pH探头实时自动监测料液pH值，控制器根据料液pH检测值进行快速有效地控制喷射pH调节剂至罐体内部，自动化调节，可有效防止pH调过，减少杂质的引入，保证成品质量。

(2)通过输液环管的喷液环管上下分布、环形喷液设计，横纵双向上扩大喷洒范围，并通过相邻环形喷管之间均布一个搅拌叶片，进一步提高混合均匀度。

(3)通过出液孔向下设计，可避免出液孔堵塞，保证均匀析晶。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为输液环管结构示意图，其中A为输液管与喷液环管一对一连接，B为输液管与喷液环管一对多连接；

图3为图1的酸碱环管仰视图。

附图说明：罐体1、加料口1-1、出料口1-2、阀门1-3、pH调节剂储罐2、pH探头3、电磁阀4、控制器5、输液环管6、输液管6-1、喷液环管6-2、喷头6-3、支撑杆6-4、进气管7、泄压阀8、压力表9、电机10-1、搅拌桨10-2。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本申请。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参阅图1，本实用新型的一种pH调节剂的自动补给装置，包括罐体1、pH调节剂储罐2和输液环管6；罐体1的顶部设有加料口1-1，罐体1的底部设有出料口1-2，且出料口1-2上设有阀门1-3；输液环管6包括输液管6-1和喷液环管6-2，输液管6-1顶部连接pH调节剂储罐2出液口，输液管6-1底部贯穿至罐体1内部，并与喷液环管6-2相连通，喷液环管6-2的底部均布有多个喷头6-3，喷头6-3的出液口朝下；pH调节剂储罐2上设有进气管7，进气管7一端与罐体1上进气口相连通，另一端与压缩空气相连通，pH调节剂储罐2上还设有泄压阀8和压力表9；罐体1底部设有pH探头3，各个输液管6-1上分别设有电磁阀4，所述电磁阀4位于罐体1外部；pH探头3、电磁阀4与控制器5电性连接，罐体1内设有搅拌机构，搅拌机构包括电机10-1和搅拌桨10-2，搅拌桨10-2安装在电机10-1输出端，通过电机10-1驱动旋转，搅拌桨10-2竖直布置于罐体1中部，搅拌桨10-2的搅拌轴上纵向间隔布置有多个叶片，最下方喷液环管6-2与罐体1底部之间及相邻喷液环管6-2之间均分布有一个叶片。

如图1和2A所示，本实施例中，喷液环管6-2连接在输液管6-1底部，并在罐体1内呈水平布置；罐体1内配设有多个输液环管6，多个喷液环管6-2在罐体1内呈上下分布，且喷液环管6-2内径由上至下逐渐增大，进一步扩大酸碱液喷洒范围；罐体1出液口与输液环管6的数量相同，各组输液管6-1分别连接在罐体1出液口处。

如图2B所示，输液管6-1还可与喷液环管6-2一对多连接，即一根输液管6-1与多个喷液环管6-2相连通，多个喷液环管6-2在罐体1内部径向分布或轴向分布，优选为径向分布(上下分布)。

其中，输液管6-1与罐体1内壁间距为20-40cm，优选为25-35cm；喷液环管6-2与叶片间距为10-40cm，更优选20-30cm。

本实施例中，喷液环管6-2还通过支撑杆6-4固定在罐体1上，增加稳定性。

下面以L-天冬氨酸生产中自动补给硫酸调pH为例说明本装置的使用过程。

通过加料口1-1向罐体1内加入L-天冬氨酸料液，开启电机10-1，驱动搅拌桨10-2搅拌L-天冬氨酸料液；将硫酸装入pH调节剂储罐2，压缩空气由进气管7通入pH调节剂储罐2内，并通过泄压阀8调节控制罐内压力在0.01-0.05MPa(压力表8显示)；打开控制器5，通过控制器5设定所需pH范围，pH探头3对罐体1内料液pH值实时检测，当控制器5接收的罐体1内L-天冬氨酸料液pH值高于设定范围值上限时，控制器5控制自动开启电磁阀4，以将硫酸通过输液环管6的喷头6-3喷入罐体内，喷头6-3的出液口向下设计，可防止被料液析出的晶体堵塞；每层喷液环管6-2喷射出的硫酸与L-天冬氨酸料液充分接触，并在搅拌桨10-2搅动下与L-天冬氨酸料液迅速混合，当pH探头3检测的PH值达到设定范围值下限时，控制器5控制关闭电磁阀4停止加酸，控制器5调节电磁阀4开度，可控制料液pH的调节速度，直至罐体1内料液pH值稳定在设定范围内(等电点)，保证均匀析晶，打开阀门1-3，析出的L-天冬氨酸晶体由出料口1-2排出。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，包括罐体(1)、pH调节剂储罐(2)和输液环管(6)；所述输液环管(6)包括输液管(6-1)和喷液环管(6-2)，所述输液管(6-1)顶部连接pH调节剂储罐(2)出液口，所述输液管(6-1)底部贯穿至罐体(1)内部，并与喷液环管(6-2)相连通，所述罐体(1)内设置多个喷液环管(6-2)；所述罐体(1)上设有pH探头(3)，所述输液环管(6)上设有电磁阀(4)，所述pH探头(3)、电磁阀(4)与控制器(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述罐体(1)的顶部设有加料口(1-1)，所述罐体(1)的底部设有出料口(1-2)，且出料口(1-2)上设有阀门(1-3)。

3.根据权利要求1所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述输液管(6-1)与喷液环管(6-2)一对多连接或一对一连接，所述喷液环管(6-2)在罐体(1)内径向分布或轴向分布。

4.根据权利要求3所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述喷液环管(6-2)的底部均布有多个喷头(6-3)。

5.根据权利要求4所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述喷液环管(6-2)连接在输液管(6-1)底部，所述喷头(6-3)的出液口朝下；所述罐体(1)内配设有多个输液环管(6)，所述多个输液环管(6)的喷液环管(6-2)在罐体(1)内呈上下分布；所述罐体(1)底部设有多个出液口，所述多个输液环管(6)的输液管(6-1)分别连接在罐体(1)出液口处；所述电磁阀(4)安装在罐体(1)外部输液管(6-1)段上。

6.根据权利要求5所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述多个输液环管(6)的喷液环管(6-2)内径由上至下逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述pH调节剂储罐(2)上设有进气管(7)，所述进气管(7)一端与罐体(1)上进气口相连通，另一端与压缩空气相连通；所述pH调节剂储罐(2)上还设有泄压阀(8)和压力表(9)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述罐体(1)内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括电机(10-1)和搅拌桨(10-2)，所述搅拌桨(10-2)安装在电机(10-1)输出端，且竖直布置于罐体(1)中部。

9.根据权利要求8所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，所述搅拌桨(10-2)的搅拌轴上纵向间隔布置有多个叶片。

10.根据权利要求9所述的pH调节剂的自动补给装置，其特征在于，最下方喷液环管(6-2)与罐体(1)底部之间及相邻喷液环管(6-2)之间均分布有一个叶片。