陶瓷膜连续浓缩设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及连续浓缩【技术领域】，尤其是一种陶瓷膜连续浓缩设备，包括原料罐，原料罐中的待浓缩液穿过通过管路依次串联的供料泵和若干组陶瓷膜组到达成品罐，各组陶瓷膜组的透过液通过管路与透过液罐连通，所述至少一对相邻陶瓷膜组之间的管路与原料罐之间设有一额外管路，所述额外管路上设有额外供料泵。本发明提供的一种陶瓷膜连续浓缩设备，至少一对相邻陶瓷膜组之间的管路与原料罐之间设有一额外管路，额外管路上设有额外供料泵能增加相对应的陶瓷膜组系统压力，系统压力提高后可以提高通量。
【专利说明】陶瓷膜连续浓缩设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及连续浓缩【技术领域】，尤其是一种陶瓷膜连续浓缩设备。
【背景技术】
[0002]陶瓷膜连续浓缩(以5套为例)工艺介绍:供料泵把原料罐中的氨基酸发酵液泵到第一套陶瓷膜设备中进行过滤、浓缩，氨基酸等可溶性物质透过陶瓷膜得到澄清、纯化，而菌丝体等不可溶性物质不能透过陶瓷膜，从而被浓缩。第一套设备浓缩液有一部分会输出到下一级陶瓷膜进行继续浓缩，被下一级陶瓷膜浓缩过的发酵液中不溶性物质的含量会持续提高，但透过液的组分变化不会太大。这样一级一级地浓缩，直到第5级浓缩液出口，浓缩液出口最终得到目标浓度的浓缩液产品。而每级的透过液会汇集到一起得到精制后的产品。
[0003]现有的陶瓷膜连续浓缩设备存在以下问题:
1、系统的总供料量完全由供料泵提供，供料量提升的空间非常小，不利于提高产能；
2、系统内每套设备的进出膜压力会随着级数增高而降低(我们定义最先进料的那台陶瓷膜为1级，1级的浓缩液进入2级，以此类推),供料泵不仅仅对系统提供流量且对系统整体提供压力，但随着管线的延长，压力会损失。而陶瓷膜的通量(即透过液的产能)和进膜压力成正比关系，当浓缩的级数升高时，进膜压力会下降，这样直接导致膜通量的下降。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:为了解决随着管线的延长，而陶瓷膜的通量(即透过液的产能)和进膜压力成正比关系，当浓缩的级数升高时，进膜压力会下降，这样直接导致膜通量的下降问题，本发明提供了一种陶瓷膜连续浓缩设备，至少一对相邻陶瓷膜组之间的管路与原料罐之间设有一额外管路，额外管路上设有额外供料泵能增加相对应的陶瓷膜组系统压力，系统压力提高后可以提高通量。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种陶瓷膜连续浓缩设备，包括原料罐，原料罐中的待浓缩液穿过通过管路依次串联的供料泵和若干组陶瓷膜组到达成品罐，各组陶瓷膜组的透过液通过管路与透过液罐连通，所述至少一对相邻陶瓷膜组之间的管路与原料罐之间设有一额外管路，所述额外管路上设有额外供料泵。
[0006]作为优选所述陶瓷膜连续浓缩设备中设有2！！或2^-1组陶瓷膜组，为大于1的自然数，所述第II组陶瓷膜组和第11+1组陶瓷膜组之间的管路与原料罐之间设有一额外管路。
[0007]作为优选，所述额外供料泵为带变频控制的供料泵。
[0008]为了提高额外管路的可控性，所述额外管路上还设有流量计、压力传感器、第一阀门和第二阀门。
[0009]作为优选，所述额外管路上从原料罐起依次设有第一阀门、额外供料泵、压力传感器、流量计和第二阀门。
[0010]本发明的有益效果是:本发明提供的一种陶瓷膜连续浓缩设备，至少一对相邻陶瓷膜组之间的管路与原料罐之间设有一额外管路，额外管路上设有额外供料泵能增加相对应的陶瓷膜组系统压力，系统压力提高后可以提高通量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0012]图1是本发明的陶瓷膜连续浓缩设备的示意图。
[0013]图中:1.原料罐，2.供料泵，3.陶瓷膜组，4.成品罐，5.管路，6.透过液罐，7.额外管路，81.流量计，82.压力传感器，83.第一阀门，84.第二阀门。
【具体实施方式】
[0014]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0015]如图1所示，一种陶瓷膜连续浓缩设备，包括原料罐1，原料罐1中的待浓缩液穿过通过管路5依次串联的带变频控制的供料泵2和5组陶瓷膜组3到达成品罐4，各组陶瓷膜组(3)的透过液通过管路(5)与透过液罐(6)连通，第3组陶瓷膜组3和第4组陶瓷膜组3之间的管路5与原料罐1之间设有一额外管路7，额外管路7上从原料罐1起依次设有第一阀门83、额外供料泵9、压力传感器82、流量计81和第二阀门84。额外管路7上设有额外供料泵9。
[0016]原连续浓缩设备的工艺说明(以赖氨酸发酵液为例):
设备的使用目的是将赖氨酸发酵液通过陶瓷设备制作成一种精制产品(赖氨酸含量高于95%，干粉)和一种粗制产品(赖氨酸含量在70%左右，干粉X陶瓷膜对赖氨酸无截留，原料中赖氨酸的浓度是多少，透过液的赖氨酸的浓度也是多少。当然陶瓷膜对于水也是没有截留的。虽然透过液赖氨酸组分的浓度不变，但是里面的杂质却少了很多，所以最终蒸干后赖氨酸的纯度可以达到95%以上。
[0017]大部分的杂质和菌体被浓缩，虽然赖氨酸浓度不变，但是相对于这些杂质和菌体来说，赖氨酸的浓度是降低的。
[0018]虽然中段补料会导致后两段杂质和菌体的浓度被降低，但是从总体来说的话是没有影响的。我们只要控制好总进料量和透过液的总出料量，那最终浓缩的料液浓度相对于改造前是不变的。
[0019]浓缩比=总进料量丨最终出料量总进料量=总透过液的量+最终出料量
原连续浓缩设备，总进料量在55&/11，浓缩比控制在3.5，透过液的总量是39.3斤/匕最终出料量在15.7 #/1
[0020]本发明的陶瓷膜连续浓缩设备，总进料量=55 III3 /11+10 1113 /11=65中段补料泵的进料量是10 透过液总量为46.42
[0021]原连续浓缩设备，膜进出口压力0^):1# 4.93/2.80 2# 4.47/2.293^4.15/1.98 4^ 4.07/1.90 5^3.82/1.84 原供料泵出口压力为 3.07
本发明的陶瓷膜连续浓缩设备，膜进出口压力0^10:1# 4.91/2.78 2# 4.27/2.083^3.79/1.61 4# 3.49/1.37 5^3.28/1.31 原供料泵出口压力为 3.15
从上面数据可以看出，增加额外供料泵对3#、4#、5#膜设备增压效果明显。进膜压力分别增加 7 4.15-3.79=0.36,4.07-3.49=0.58,3.82-3.28=0.54，出口压力也大约增加了 0.51^1'左右。系统增压明显，进出口压力增高后透过液流量也相应增加，增加量为46.42-39.3=7.12 爪3/!!。
[0022]综上所述:增加了额外供料泵后，总进料量增加了 10 #/11,透过液总量增加了
7.12 #/11,压力对于后3组膜来说也增加了差不多0.513犯'左右，而保证了系统的浓缩比是不变的，出料的产品相对于改造前也没有变化。
[0023]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种陶瓷膜连续浓缩设备，包括原料罐(1)，原料罐(1)中的待浓缩液穿过通过管路(5)依次串联的供料泵(2)和若干组陶瓷膜组(3)到达成品罐(4)，各组陶瓷膜组(3)的透过液通过管路(5)与透过液罐(6)连通，其特征在于:所述至少一对相邻陶瓷膜组(3)之间的管路(5)与原料罐(1)之间设有一额外管路(7)，所述额外管路(7)上设有额外供料泵(9)。
2.如权利要求1所述的陶瓷膜连续浓缩设备，其特征在于:所述陶瓷膜连续浓缩设备中设有2η或2η-1组陶瓷膜组(3)，η为大于1的自然数，所述第η组陶瓷膜组(3)和第η+1组陶瓷膜组(3)之间的管路(5)与原料罐(1)之间设有一额外管路(7)。
3.如权利要求1或2所述的陶瓷膜连续浓缩设备，其特征在于:所述额外供料泵(9)为带变频控制的供料泵。
4.如权利要求1或2所述的陶瓷膜连续浓缩设备，其特征在于:所述额外管路(7)上还设有流量计(81)、压力传感器(82)、第一阀门(83)和第二阀门(84)。
5.如权利要求4所述的陶瓷膜连续浓缩设备，其特征在于:所述额外管路(7)上从原料罐(1)起依次设有第一阀门(83)、额外供料泵(9)、压力传感器(82)、流量计(81)和第二阀门(84)。
【文档编号】B01D61/00GK104307369SQ201410529050
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】张界滨, 王怀林 申请人:江苏凯米膜科技股份有限公司