专利名称：明胶冷冻浓缩与干燥的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于明胶的制备领域，具体涉及一种明胶冷冻浓縮与干燥的装置。
背景技术：
明胶是来自于动物的皮、骨经处理后抽提出来的天然蛋白质。其优良的理化性质被广泛 应用于科学、生物材料和工业技术领域。明胶是热敏性蛋白质，在其生产工艺中，浓縮、干 燥是明胶生产的重要工艺，其工艺条件的优劣，对明胶的物化性质影响极大。在传统的生产 工艺中，明胶浓縮是用三效蒸发机蒸汽高温浓缩。此工艺高温蒸发对产品冻力造成破坏，高 温可使产品损失20g冻力，严重影响产品质量档次，并且耗能髙、生产成本高。
干燥是长网干燥机和平床。长网干燥机耗用蒸汽多、电耗高、干燥周期长。平床干燥用 人工多、对产品造成二次污染、干燥周期长、耗用蒸汽多、电耗高、夏季停产，年停产时间 3-4个月，现运行的干燥工艺生产成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的是更新现行传统的明胶浓縮与干燥工艺。提供一种使明胶在低温速冻 条件下成形浓缩，不受高温破坏冻力，减少生产环节，縮短生产周期，提高明胶冻力提高产 品质量档次，降低生产成本的明胶冷冻浓縮与干燥的装置。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的
即一种明胶冷冻浓縮与干燥的装置，包括储胶罐，其特征在于储胶罐的出口通过明胶输 送泵与换热器的管程进口连接，换热器的管程出口与速冻单冻机的进口连接，速冻单冻机的 出口与输送绞龙下部的明胶入口连接，输送绞龙上部的明胶出口与离心过滤机的进口连接， 离心过滤机的出胶口与真空千燥机的进口连接。
所述速冻单冻机包括与进口连接的滴胶槽，滴胶槽的下方设有冷滚，冷滚的表面分布有 冷滚槽，冷滚的下方设有传送网带，传送网带与速冻单冻机的出口连接。
输送绞龙上部设有进液口，下部设有出液口，输送绞龙的出液口与废液储存罐的进口连 接，换热器的壳程进口通过废液输送泵与废液储存罐的出口连接，换热器的壳程出口与废液 储存罐的进口连接，所述废液储存罐的另一出口与乙醇再生装置的进口连接，乙醇再生装置 的乙醇排出口通过乙醇输送泵与输送绞龙的进液口连接。
离心过滤机与真空干燥机之间设有振动流化床。离心过滤机的排液口与废液储存罐连接，真空干燥机的排液口与乙醇再生装置的另一进 口连接。
所述换热器为板式换热器或螺旋板换热器或列管换热器。
明胶是大分子量结构物质。大分子量物质的特性是在低温条件下会收縮，本实用新型依 据此特性将明胶溶液进行低温处理完成大分子量明胶收縮小分子量水形成氢键结冰，达到水 与明胶分离的目的。
本实用新型的原理如下
1) 分子收縮。由液态的明胶溶液经低温处理完成由液态变为固态，使明胶与水共同形成 冰体而成型，完成分子收縮。
2) 融冰。融冰是将冰体放置在亲水的乙醇中，利用水与明胶融点的不同实现冰体成为水 与明胶的分离，完成明胶浓縮。
3提纯干燥。利用离心过滤机和真空干燥机，去除明胶中残存的水和乙醇，实现明胶的 最终提纯干燥。
明胶溶液经板式换热器换热将50'C的明胶溶液换热至25°C，明胶溶液进入速冻单冻机的 滴胶槽中，滴胶槽再将明胶液滴流到冷滚表面进行预冷成型。冷滚表面有多条冷滚槽，明胶 液滴流至冷滚槽中就形成条状的明胶条，明胶液就这样由液态经冷滚变为固态的明胶条，明 胶条由与冷滚匹配的铲刀铲下直接进入速冻单冻机的传送网带，明胶条在网带上面边输送边 速冻。当明胶到速冻单冻机出口时就完成分子收缩工作即形成明胶与水共同存在的冰体。
融冰是明胶液冰体分解，实现浓縮。经冷冻收缩后的大分子量明胶和小分子量水共同存 在于同一冰体中，达到浓缩就得使冰体中的水分解出来。根据明胶特性温度在2(TC以下明胶 成型后不会溶化，就得使用液态介质与冰体进行热交换达到冰体融化。乙醇具有亲水性又是 良好的脱水介质，故本方案使用-2'C 15t:的乙醇作为与冰体进行热交换的介质，选用乙醇 作为融冰介质的特点是1)对产品不造成污染；2)不造成产品损失；3)对产品起到消毒、 灭菌的作用。
融冰时以输送绞龙作为容器，即冰体从速冻单冻机输出直接进入输送绞龙与乙醇混合浸 泡边输送边分解。乙醇与水混合后形成低度乙醇，通过输送绞龙的排液口流入废液储存罐， 其中一部分废液在废液输送泵的作用下输送到换热器中与明胶溶液进行换热，另一部分废液 进入乙醇再生装置循环再生流回输送绞龙继续使用。融冰后的胶含量由3.2%浓縮至50%， 实现了浓縮的目的。
浓縮后的明胶仍含有自由水分，为了更好的将水与明胶分离，本实用新型使用离心过滤机在其离心力场的作用下将水分甩出机外实现明胶与水的分离。离心过滤机是全自动的它边 进料边出料。经离心分离后的明胶含量达到80%，但由于使用乙醇作为融冰介质，故明胶体 内含有乙醇残留，为了保证明胶中不含有乙醇，本方案使用了负压提纯的方法即真空干燥机。 由于乙醇的沸点为78.2°C，明胶的融化点为80°C,故在真空干燥机的夹套中通入50 60°C 的热水，利用负压使真空干燥机内部温度超出乙醇沸点，低于明胶的融化点。使明胶体内的 乙醇残留完全蒸发，故明胶中不存在乙醇残留，实现明胶的最终干燥。
本实用新型更新了传统高温蒸发浓縮与干燥的工艺。使明胶溶液在浓縮过程中不受高温 影响而破坏冻力，提高产品质量档次，同时节省了高温蒸发、干燥的煤耗。经实验，本实用 新型煤耗为T胶/T煤，传统工艺为T胶/5T煤。作为融冰介质的乙醇可以循环再生，降低了 生产成本，本实用新型不受高温季节影响，可全年生产同时降低了生产成本，增加了企业的 经济效益。
附图为本实用新型装置的结构示意图。
如图所示l废液输送泵；2明胶输送泵；3储胶罐；4板式换热器；5冷滚；6滴胶槽； 7冷滚槽；8速冻单冻机；9传送网带；IO输送绞龙；ll离心过滤机；12乙醇输送泵；13振 动流化床；14真空干燥机；15乙醇再生装置；16废液储存罐；17铲刀。
具体实施方式
如附图所示，储胶罐3内设有熬制滤清后温度5(TC、浓度3.2%的明胶溶液。明胶溶液 在明胶输送泵2的作用下将明胶溶液输送到板式换热器4的管程中，板式换热器4的冷却介 质是由废液输送泵1将废液储存罐15中分解后的废乙醇液输入到板式换热器4的壳程中。在 板式换热器4的作用下，50°C明胶溶液冷却为25°C ，预冷却后的明胶溶液在明胶输送泵2的 作用下输入到滴胶槽6中，在重力作用下明胶溶液滴入冷滚5表面的冷滚槽6中，所述冷滚 的温度为-4'C，这时明胶溶液在自身冻力和外部冷滚低温下凝聚成明胶胶条，从而实现胶液 成型。成型后的胶冻液通过铲刀17铲下落到速冻单冻机8内的传送网带9上，胶条在传送网 带9上边输送边速冻。胶条运动至速冻单冻机8的出料口时就已经完成了冻结，即完成明胶 分子收縮，小分子量的水形成氢键膨胀成冰工作，此时明胶与水共同存在形成冰体，完成分 子收縮工作。
完全冻结的冰体经速冻单冻机8的出料口进入输送绞龙10的下部的明胶进口，输送绞龙 中的融冰介质为l(TC的乙醇。此时冰体在输送绞龙中与乙醇混合在一起进行融冰，由于乙醇 具有亲水性因此融化的水与乙醇混合形成低度乙醇，明胶是蛋白物质不溶于乙醇所以明胶就与水分离，完成了浓縮工作。
分离后的明胶含有自由水，为了更好去除自由水，输送绞龙io将分离后的明胶输送至上
部通过明胶出口进入离心过滤机11，明胶进入离心过滤机11在离心力场的作用下使明胶形 成滤渣排出，水在离心力场的作用下甩出机外经排水口排出，经离心分离后的明胶的含胶量 由3.2%变为了80%，此时明胶仍含有结合水与残留乙醇，由于乙醇的沸点为78.2°C，明胶 的融点为80°C，故在真空干燥机14的夹套中通入50 6(TC的热水，利用负压使真空干燥机 14内部温度超出乙醇沸点，低于明胶的融点，使明胶体内的乙醇残留完全蒸发，由于真空干 燥机14是间隔式工作，所以浓縮后的明胶从离心过滤机11排出后暂存在振动流化床13上， 振动流化床13既起到为真空千燥机14备料的作用，又在其风机的作用下起到预干燥的作用。 预干燥后的明胶根据真空干燥机14的工作需要时便在其负压的作用下将明胶吸入真空干燥 机14内进行去除明胶所含的结合水与残留乙醇，至此完成明胶的最终干燥。
本实用新型的输送绞龙10、离心过滤机11产生的乙醇废液均通过排液口与废液储存罐 的进口连接，在废液输送泵2的作用下一部分废液作为换热介质进入板式换热器4为明胶溶 液降温，另一部分废液和真空干燥机14中产生的乙醇废液进入乙醇再生装置15循环再生， 乙醇再生装置15的乙醇排出口通过乙醇输送泵12输送到输送绞龙10上部的进液口，形成一 个完整的循环再生使用系统。
本实用新型不局限于以上实施例，换热器还可以采用螺旋板换热器或列管式换热器，明 胶溶液经换热器降温的温度不局限于25°C，可以在1(TC 35'C之间根据不同的工艺条件来确 定，作为融冰介质的乙醇的温度也不局限于]0° ，可以在-2'C 15匸之间选择。
权利要求1、一种明胶冷冻浓缩与干燥的装置，包括储胶罐，其特征在于储胶罐的出口通过明胶输送泵与换热器的管程进口连接，换热器的管程出口与速冻单冻机的进口连接，速冻单冻机的出口与输送绞龙下部的明胶入口连接，输送绞龙上部的明胶出口与离心过滤机的进口连接，离心过滤机的出胶口与真空干燥机的进口连接。
2、 根据权利要求l所述的装置，其特征在于所述速冻单冻机的进口处设有滴胶槽，滴胶 槽的下方设有冷滚，冷滚的表面分布有冷滚槽，冷滚的下方设有传送网带，传送网带与速冻 单冻机的出口连接。
3、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于输送绞龙上部设有进液口，下部设有出液口， 输送绞龙的出液口与废液储存罐的进口连接，换热器的壳程进口通过废液输送泵与废液储存 罐的出口连接，换热器的壳程出口与废液储存罐的进口连接，所述废液储存罐的另一出口与 乙醇再生装置的进口连接，乙醇再生装置的乙醇排出口通过乙醇输送泵与输送绞龙的进液口 连接。
4、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于离心过滤机的出胶口与真空干燥机的进胶口 之间设有振动流化床。
5、 根据权利要求l所述的装置，其特征在于离心过滤机的排液口与废液储存罐的另一进 口连接，真空干燥机的排液口与乙醇再生装置的另一进口连接。
6、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述换热器为板式换热器或螺旋板换热器或 列管换热器。
专利摘要本实用新型属于明胶的制备领域，具体涉及一种明胶冷冻浓缩与干燥的装置。本实用新型将液态的明胶溶液经低温处理完成由液态变为固态，使明胶与水共同形成冰体而成型，完成分子收缩，再将冰体放置在亲水的乙醇中，利用水与明胶融点的不同实现冰体成为水与明胶的分离，完成明胶浓缩。浓缩后的明胶利用离心过滤机和真空干燥机，去除明胶中残存的水和乙醇，实现明胶的最终提纯干燥。本实用新型更新了传统高温蒸发浓缩与干燥的工艺。使明胶溶液在浓缩过程中不受高温影响而破坏冻力，提高产品质量档次，同时节省了高温蒸发、干燥的煤耗。
文档编号C09H3/00GK201362677SQ20092002219
公开日2009年12月16日 申请日期2009年2月25日 优先权日2009年2月25日
发明者钟世恩, 钟冬冬 申请人:钟世恩