一种水解蛋白浓缩液专用超滤设备的制作方法

本发明涉及超滤设备技术领域，特别涉及一种水解蛋白浓缩液专用超滤设备。

背景技术：

水解蛋白是动植物蛋白通过酶水解反应得到的一种复方生化药品，其主要成分为人体所需的多种氨基酸、短肽及多种微量元素，用于低蛋白血症以及各种疾病所致的营养不良，全身衰竭，亦可用于烧伤、骨折及术后的伤口愈合不良。

水解蛋白提取物需经过滤浓缩纯化得到澄清浓缩液，再制成口服液或口服散剂。先生产过程中水解蛋白浓缩液的澄清度一直是产品质量控制的关键点，澄清度好的水解蛋白原料生产出的口服液质量稳定，不会出现絮状物或沉淀，反之澄清度不好会影响产品的有效期。

现生产工艺的水解蛋白需要经过两次浓缩，并且在浓缩完成后采用蝶式固液分离+低温自然沉降+管式固液分离的方法，取出不溶性物质，并且为了得到较为澄清的浓缩液，需要沉降+管式离心反复循环操作4-5次，采用这种方法，使得能源消耗大，产量受到限制。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种提纯效率高的水解蛋白浓缩液专用超滤设备。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是，一种水解蛋白浓缩液专用超滤设备，包括原料桶以及集料桶，所述原料桶与集料桶之间连接有超滤柱，所述超滤柱内设置有超滤膜，所述超滤柱包括依次连接的一级超滤柱、二级超滤柱以及三级超滤柱，所述一级超滤柱、二级超滤柱以及三级超滤柱内分别设置有一级超滤膜、二级超滤膜以及三级超滤膜，所述一级超滤膜的截留分子量为30000～70000道尔顿，所述二级超滤膜的截留分子量为6000～10000道尔顿，所述三级超滤膜的截留分子量为3400～3700道尔顿，所述原料桶、一级超滤柱、二级超滤柱、三级超滤柱以及集料桶均通过出液管道依次连接，且所述出液管道上均设置有高压泵。

在一些实施例中，所述一级超滤柱有两个且相连接形成一级超滤，所述二级超滤柱有两个且相连接形成二级超滤。

在一些实施例中，两个所述一级超滤柱内一级超滤膜的截留分子量分别为30000道尔顿以及70000道尔顿，两个所述二级超滤柱内二级超滤膜的截留分子量分别为6000道尔顿以及10000道尔顿。

在一些实施例中，所述一级超滤柱与二级超滤柱之间的出液管道上设置有一级滤液桶，且所述一级超滤柱与二级超滤柱之间的高压泵设置于所述一级滤液桶与二级超滤柱之间，所述二级超滤柱与三级超滤柱之间的出液管道上设置有二级滤液桶，且所述二级超滤柱与三级超滤柱之间的所述高压泵设置于所述二级滤液桶与三级超滤柱之间。

在一些实施例中，所述一级超滤柱与原料桶之间、所述二级超滤柱与一级滤液桶之间、所述三级超滤柱与二级滤液桶之间均设置有回液管道，所述回液管道上还设置有回液泵。

在一些实施例中，所述回液管道与所述超滤柱的外周壁连接且与所述超滤柱的内部连通。

在一些实施例中，所述超滤膜为管式超滤膜，所述一级超滤膜、二级超滤膜以及三级超滤膜的内部分别成型有第一滤液腔、第二滤液腔以及第三滤液腔，所述一级超滤膜与一级超滤柱之间成型有第一原液腔，所述二级超滤膜与二级超滤柱之间成型有第二原液腔，所述三级超滤膜与三级超滤柱之间成型有第三原液腔。

在一些实施例中，所述原料桶与所述第一原液腔连接，所述第一滤液腔与所述第二原液腔连接，所述第二滤液腔与所述第三原液腔连接，所述第三滤液腔与所述集料桶连接。

在一些实施例中，所述超滤膜的底部与所述出液管道连通。

在一些实施例中，所述超滤膜的两端与所述超滤柱固定连接。

本发明的有益效果在于：将原料桶中的半浓缩液依次通过一级超滤柱、二级超滤柱以及三级超滤柱，最终在集料桶内得到超滤后的半浓缩液，这里的半浓缩液指的是只经过了一次浓缩工序。一级超滤柱的目的在于滤掉水解蛋白中的变性蛋白，细胞碎片，氧化聚合物等本身存在的较大物质，但是由于水解蛋白的独有特性，在经过一级超滤后，会有部分成分再带电荷从而形成聚合物，二级超滤与三级超滤则是再次提高滤液的纯度。本发明通过三级的超滤形式，使得原料更加澄清并且不影响有益物质的含量，同时也缩短了生产周期，提高了产品的生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例一种水解蛋白浓缩液专用超滤设备的整体结构示意图；

图2为本发明另一实施例的整体结构示意图；

图中，1、原料桶；2、高压泵；3、回液泵；4、一级超滤柱；5、二级超滤柱；6、三级超滤柱；7、第一原液腔；8、一级超滤膜；9、第一滤液腔；10、第二原液腔；11、二级超滤膜；12、第二滤液腔；13、第三滤液腔；14、三级超滤膜；15、第三原液腔；16、一级滤液通；17、二级滤液桶；18、集料桶；19、回液管道；20、出液管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

参照图1，一种水解蛋白浓缩液专用超滤设备，包括原料桶1以及集料桶18，原料桶1用于盛放待超滤的水解蛋白半浓缩液，这里的半浓缩液指的是只经过了一次浓缩后的水解蛋白。所述原料桶1与集料桶18之间连接有超滤柱，所述超滤柱内设置有超滤膜，所述超滤柱包括依次连接的一级超滤柱4、二级超滤柱5以及三级超滤柱6，所述一级超滤柱4、二级超滤柱5以及三级超滤柱6内分别设置有一级超滤膜8、二级超滤膜11以及三级超滤膜14。

所述一级超滤膜8的截留分子量为30000～70000道尔顿，这个数值范围能保证水解蛋白中的变性蛋白，细胞碎片，氧化聚合物等本身存在的较大物质均无法通过一级超滤膜8，可以选用任意数值，但是考虑到在超滤较多水解蛋白后较大物质会将超滤膜的部分孔径进行堵塞而影响超滤的效率，可以采用两个规格不同的一级超滤柱相连接的形式进行一级超滤，参照图2，这是一种在实际生产中的实施例，两个一级超滤柱4相连接来构成一级超滤，其连接方式为将第一个一级超滤柱4超滤后的滤液泵入第二个一级超滤柱4内再次进行一级超滤。作为较好的实施例，位于左边的一级超滤柱4内的一级超滤膜8的截留分子量为70000，位于右边的一级超滤柱4内的一级超滤膜8的截留分子量为30000。

所述二级超滤膜11的截留分子量为6000～10000道尔顿，所述三级超滤膜14的截留分子量为3400～3700道尔顿，由于二级超滤膜11与三级超滤膜14的作用在于滤掉因再带电荷从而形成聚合物，因此二级超滤膜11与三级超滤膜14的数值范围的含义在于根据聚合物的普遍大小进行设定，由于聚合物的大小不定，因此也可以采用类似一级超滤的形式设置多个二级超滤柱等方式。参照图2，在本实施例中，位于左边的二级超滤柱5内的二级超滤膜11的截留分子量为10000，位于右边的二级超滤柱5内的二级超滤膜11的截留分子量为6000。

所述原料桶1、一级超滤柱4、二级超滤柱5、三级超滤柱6以及集料桶18均通过出液管道20依次连接，且所述出液管道20上均设置有高压泵2，高压泵2的作用在于将水解蛋白半浓缩液泵入下一级设备中，同时也通过水解蛋白半浓缩液对超滤膜施加一个外压的力。值得说明的是，以下对本实施例的说明中，涉及多个高压泵2，为了使得说明更加简洁，以下对于高压泵2的说明并未进行文字区分，可以根据图示及实际来确定所说高压泵2为设置于哪一处的。

所述一级超滤柱4与二级超滤柱5之间的出液管道20上设置有一级滤液桶16，经一级超滤柱4超滤后的滤液流至一级滤液通16暂时储存。所述一级超滤柱4与二级超滤柱5之间的高压泵2设置于所述一级滤液桶16与二级超滤柱5之间，这里的高压泵2用于将一级滤液桶16内的滤液泵至二级滤液柱5内。所述二级超滤柱5与三级超滤柱6之间的出液管道20上设置有二级滤液桶17，二级滤液桶17的作用与一级滤液桶16的作用类似，用于暂时存储经二级滤液柱5超滤后的滤液。所述二级超滤柱5与三级超滤柱6之间的所述高压泵2设置于所述二级滤液桶17与三级超滤柱6之间。这里的高压泵2用于将二级滤液桶17内的滤液泵至三级超滤柱6内。

所述一级超滤柱4与原料桶1之间、所述二级超滤柱5与一级滤液桶16之间、所述三级超滤柱6与二级滤液桶17之间均设置有回液管道19，所述回液管道19上还设置有回液泵3。具体的，所述回液管道19与所述超滤柱4的外周壁连接且与所述超滤柱4的内部连通。本实施例出现的回液管道19与回液泵3之间的工作原理均相同。

下面以一级超滤柱4与原料桶1之间的回液管道19和回液泵3的工作原理为例进行说明，在经过一段时间的超滤后，一级超滤柱4内将会存在大量滤渣，并且这些大量的滤渣会渐渐将一级超滤膜8进行堵塞，因此，为了保证超滤的效率，启动回液泵3，回液泵3会将滤渣进行回液处理，即将滤渣泵至原料桶1内，随后工作人员可根据滤渣的数量进行相应的加水处理，并再次循环超滤。采用这种方式的回液循环超滤，不仅保证了资源的利用率，同时也避免了滤渣堵塞滤膜，保证了超滤的效率。

回液管道19与回液泵3除上述作用外，还具有另一作用。当超滤完成需要进行超滤膜的清洗时，结合出液管道20与高压泵2的作用，可将超滤膜进行清洗并将废水排出。下面以一级超滤柱4与原料桶1之间的回液管道19和回液泵3为例进行说明。在超滤完成需要进行清洗时，将原料桶1放入碱液，并通过高压泵2将碱液泵入一级超滤柱4内，并静置一段时间，静置完成后，回液泵3将一级超滤柱4内的碱液通过回液管道19泵出，随后采用相同的原理，在原料桶1内注入清水对一级超滤柱4内的一级超滤膜8进行清水冲洗。

上述以一级超滤柱4与原料桶1之间的回液管道19与回液泵3的回液原理与清洗原理做了说用，其他的回液管道19与回液泵3的原理均与上述原理相同，在此不再赘述。

所述超滤膜为管式超滤膜，所述一级超滤膜8、二级超滤膜11以及三级超滤膜14的内部分别成型有第一滤液腔9、第二滤液腔12以及第三滤液腔13，所述一级超滤膜8与一级超滤柱4之间成型有第一原液腔7，所述二级超滤膜11与二级超滤柱5之间成型有第二原液腔10，所述三级超滤膜14与三级超滤柱6之间成型有第三原液腔15。

所述原料桶1与所述第一原液腔7连接，所述第一滤液腔9与所述第二原液腔12连接，所述第二滤液腔12与所述第三原液腔15连接，所述第三滤液腔13与所述集料桶18连接。这种设计方式为外压式，原料从原液腔通过超滤膜进入滤液腔内。具体的，以一级超滤柱4为例，回液管道19与第一原液腔7连接，出液管道20与第一滤液腔9连接。

作为较好的设计方式，所述超滤膜的底部与所述出液管道20连通。即第一滤液腔9的底部与出液管道20连接，经过一级超滤后的滤液从第一滤液腔9的底部进入出液管道20内，同理，二级超滤柱5以及三级超滤柱6均与上述原理相同。

所述超滤膜的两端与所述超滤柱固定连接。其连接方式可以不限，为了方便实际生产中能方便对设备的维修，可采用螺纹连接的方式，方便对超滤膜进行拆卸。

本发明通过对水解蛋白半浓缩液的分子研究，设计出水解蛋白半浓缩液专用的超滤设备。即一级超滤柱4可将水解蛋白半浓缩液中存在的变性蛋白，细胞碎片，氧化聚合物等较大物质进行超滤，得到较为澄清的滤液，但是由于水解蛋白的分子特性，在经过一级超滤后可能会出现分子再带电荷的情况，形成聚合物，因此，经过二级超滤柱5与三级超滤柱6后，有效的提高了水解蛋白半浓缩液的澄清度，缩短了生产周期，提高了产品的生产效率。