一种蛋白溶液浓缩纳滤装置的制作方法

本实用新型属于生物化工浓缩设备技术领域，更具体地涉及一种蛋白溶液浓缩纳滤装置。

背景技术：

纳滤膜为孔径在1nm以上，一般1-2nm，为允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2－98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。

硫酸软骨素的生产过程中，会产生富含大量蛋白的水溶液，蛋白粉作为硫酸软骨素副产品，提高了蛋白粉附加值，但是由于蛋白的本身物性，具有较高的黏度，一般的纳滤膜很容易堵塞。正常生产的纳滤膜一般采用并联设置，一旦一个膜系统出现堵塞，需要整个系统都停下来，将纳滤膜进行反冲操作进行清洗，这样不仅严重影响了生产的进行，而且反复冲洗造成了物料损失。

技术实现要素：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种不宜堵塞、且单独反冲和整体反冲快速切换的蛋白溶液浓缩纳滤装置，能够有效的解决蛋白黏度较高易于堵塞的问题。

本实用新型解决上述技术问题的具体技术方案为：所述的蛋白溶液浓缩纳滤装置，包括浓缩罐、循环泵和纳滤结构，其特征在于所述纳滤结构包括预设数量的纳滤单元，所述纳滤单元包括纳滤单元Ⅰ、纳滤单元Ⅱ和纳滤单元Ⅲ，所述纳滤单元包括纳滤膜本体，纳滤膜本体内设置有纳滤膜层，纳滤膜层的一侧设置有预滤室，预滤室的中心设置有隔水板，隔水板的内侧设置有反冲洗管Ⅰ，隔水板的外侧设置有排液管，排液管的端部设置有反冲阀和排液阀，所述纳滤膜层的另一侧设置有反冲洗管Ⅱ和浓缩液料阀，所述预滤室的外侧设置有单向进料阀，所述浓缩罐通过管道分别与纳滤单元Ⅰ、纳滤单元Ⅱ和纳滤单元Ⅲ的单向进料阀相连，所述纳滤单元Ⅰ、纳滤单元Ⅱ和纳滤单元Ⅲ的浓缩液料阀通过管道和循环泵与浓缩罐相连，所述纳滤单元Ⅰ的反冲阀与纳滤单元Ⅱ的反冲洗管Ⅱ相连，纳滤单元Ⅱ的反冲阀与纳滤单元Ⅲ的反冲洗管Ⅱ相连，纳滤单元Ⅲ的反冲阀通过循环泵与浓缩罐相连。

进一步地，所述的纳滤膜层的另一侧设置有清液料阀。

进一步地，所述的单向进料阀的管道上设置有流量控制器。

进一步地，所述隔水板上设置有预设数量均匀排列的布水孔。

进一步地，所述纳滤单元Ⅰ、纳滤单元Ⅱ和纳滤单元Ⅲ的反冲洗管Ⅰ均与反冲管道相连，纳滤单元Ⅰ的反冲洗管Ⅱ与反冲管道相连。

进一步地，所述反冲管道设置成蒸汽管道或清水管道或空气管道的任意一种。

本实用新型的有益效果是：所述的预滤室的中心设置有隔水板，起到了预滤的效果，减少了纳滤膜的堵塞可能性；纳滤结构由多个纳滤单元通过独特的连接，同时具备了单独反冲和整体反冲的能力，满足了独立堵塞纳滤单元进行反冲，其他纳滤单元进行正常运行的需求，避免了整体反冲影响生产；独特的管道设置，能够将并联设置的过滤状态快速切换成串联的反冲状态，延长了冲洗的流程，节省了水资源，提高了冲洗效率。

附图说明：

附图1是本实用新型结构示意图；

附图2是本实用新型纳滤单元结构示意图；附图中：

1. 循环泵、2. 浓缩罐、3. 纳滤单元Ⅰ、4. 反冲管道、5. 纳滤单元Ⅱ、6. 纳滤单元Ⅲ、11. 流量控制器、12. 单向进料阀、13. 预滤室、14. 隔水板、15. 反冲洗管Ⅰ、16. 纳滤膜层、17. 反冲洗管Ⅱ、18. 浓缩液料阀、19. 清液料阀、20. 反冲阀、21. 排液阀。

具体实施方式：

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，现在将参考附图1-2更全面地描述。在对本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“后”、“左下”、“右上”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型的具体实施方式：所述的蛋白溶液浓缩纳滤装置，包括浓缩罐2、循环泵1和纳滤结构，其特征在于所述纳滤结构包括预设数量的纳滤单元，所述纳滤单元包括纳滤单元Ⅰ3、纳滤单元Ⅱ5和纳滤单元Ⅲ6，所述纳滤单元包括纳滤膜本体，纳滤膜本体内设置有纳滤膜层16，纳滤膜层16的一侧设置有预滤室13，预滤室13的中心设置有隔水板14，隔水板14的内侧设置有反冲洗管Ⅰ15，隔水板14的外侧设置有排液管，排液管的端部设置有反冲阀20和排液阀21，所述纳滤膜层16的另一侧设置有反冲洗管Ⅱ17和浓缩液料阀18，所述预滤室13的外侧设置有单向进料阀12，所述浓缩罐2通过管道分别与纳滤单元Ⅰ3、纳滤单元Ⅱ5和纳滤单元Ⅲ6的单向进料阀12相连，所述纳滤单元Ⅰ3、纳滤单元Ⅱ5和纳滤单元Ⅲ6的浓缩液料阀18通过管道和循环泵1与浓缩罐2相连，所述纳滤单元Ⅰ3的反冲阀20与纳滤单元Ⅱ5的反冲洗管Ⅱ17相连，纳滤单元Ⅱ5的反冲阀20与纳滤单元Ⅲ6的反冲洗管Ⅱ17相连，纳滤单元Ⅲ6的反冲阀20通过循环泵1与浓缩罐2相连。

进一步地，所述的纳滤膜层16的另一侧设置有清液料阀19。

进一步地，所述的单向进料阀12的管道上设置有流量控制器11。

进一步地，所述隔水板14上设置有预设数量均匀排列的布水孔。

进一步地，所述纳滤单元Ⅰ3、纳滤单元Ⅱ5和纳滤单元Ⅲ6的反冲洗管Ⅰ15均与反冲管道4相连，纳滤单元Ⅰ3的反冲洗管Ⅱ17相连与反冲管道4相连。

进一步地，所述反冲管道4设置成蒸汽管道或清水管道或空气管道的任意一种。

需要说明的是，本实用新型为一种蛋白溶液浓缩纳滤装置，具体工作时，

1.正常运行时：断开纳滤单元与反冲管道4、反冲阀20和排液阀21的连接；打开清液料阀19和浓缩液料阀18；此时，三个纳滤单元成并联设置进行过滤操作，待滤物料经过单向进料阀12进入纳滤单元的预滤室13，隔水板14起到了预滤效果，初步过滤的物料进入纳滤膜层16进行过滤，浓缩液经浓缩液料阀18和循环泵1回到浓缩罐2，过滤的清液经清液料阀19排出；

2.当单个纳滤单元堵塞时，关闭堵塞纳滤单元的浓缩液料阀18、清液料阀19和反冲阀20；开启排液阀21，将反冲洗管Ⅰ15与反冲管道4相连，对预滤室13的隔水板14进行反冲清洗，如果依旧堵塞，反冲洗管Ⅱ17与反冲管道4相连，对纳滤膜层16进行反冲，不影响其他纳滤单元的正常运行；

3. 当整体纳滤单元效果下降时，进行整体反冲操作时，关闭所有的制动阀门，然后打开反冲阀20，将纳滤单元Ⅰ3的反冲洗管Ⅱ17相连与反冲管道4相连，进行反冲，此操作简单不会产生人工误差，并且能够将并联设置的过滤状态快速切换成串联的反冲状态，延长了冲洗的流程，节省了水资源，提高了冲洗效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。