一种消泡分离装置的制作方法

本发明涉及一种消泡分离装置。主要适用于微生物发酵过程中产生的泡沫的消除，还涉及溶液浓缩、造纸过程中的纸浆处理、乳液生产等需要使用消泡分离装置减弱、抑制或彻底消除泡沫才能满足实际生产的需要的领域。

背景技术：

在微生物发酵过程中，发酵生产过程大部分都是好氧性的，在其发酵过程中需要不断地向发酵罐中通入无菌空气，伴随着机械搅拌，空气会被分成许多细小的气泡，从溶氧的角度来讲，气泡越细溶氧的效果就越好，因为气泡的直径越小，气液接触的比表面积就越大，但是这些气泡上升到发酵液液面上会很容易形成泡沫。并且微生物在进行发酵活动时，往往会代谢产生出许多气体，这些代谢气体凝结形成气泡，上升到发酵液面形成发酵泡沫。

然而，大量泡沫的产生会对工艺生产造成巨大的危害，如减少生产能力、影响产品质量、影响生产正常的进行等，这就需要通过各种方法来进行消泡。常用的有2种消泡方式：机械消泡，化学消泡。化学消泡顾名思义即加入消泡剂来消除泡沫，然而这样等于在发酵液中加入了杂质易干扰微生物的生长繁殖或影响代谢产物的积累。现如今人们大多采用机械消泡，现有的机械消泡装置是在搅拌轴上安装消泡耙，消泡耙随着搅拌轴一起转动，利用消泡耙把泡沫打碎。但是，消泡耙只能打碎少量泡沫，消泡效率很低。

专利cn107176641a，一种旋流式消泡装置，此旋流式消泡装置包括一旋流导流消泡体，该旋流导流消泡体外设置切线方向导流进入旋流导流消泡体内的流入口，该旋流导流消泡体内设置有一泡沫收集体，该泡沫收集体上装配有动力驱动的毛刷消泡器，消泡效果较明显。然而，此设备属于动设备，制造运行成本较高，并且转动的毛刷消泡器一方面能够打碎泡沫实现消泡，但另一方面它的转动会使溶液产生新的泡沫，会影响消泡效率。此设备还会引入外部气体，增加了污染的风险。

专利cn106754295a，一种发酵搅拌消泡装置，此发明涉及一种液体发酵搅拌消泡装置，包括步进电机、发酵罐外壳和电机轴电机轴上固定有消泡装置和搅拌叶片，此发明利用压力以及和发酵液强制混合，将泡沫进行消除，消泡效果较好，无副作用，避免了污染产生的可能。然而，搅拌消泡装置本身的消泡效率比较低，并且打碎发酵液中气泡的同时还易将发酵液产生新的气泡，难以用于工业生产。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种新型高效的消泡分离装置，能有效克服上述传统机械消泡装置消泡效率低下的问题，不仅经济环保而且能重复使用消泡效率高。

本发明采用的技术方案是：一种消泡分离装置，其特征在于它的工艺流程为：储罐(1)内的泡沫由吸泡器(2)吸取，经过吸泡管(3)进入消泡分离器(4)消泡、分离，液体从消泡分离器底流口排出，经过分离器尾管(6)回到储罐，气体从消泡分离器溢流口排出。吸泡器(2)水平布置于储罐内泡沫中偏下的高度位置，消泡分离器(4)位于储罐上方，分离器尾管(6)插入储罐内的液层。

吸泡器(2)为圆管弯成的圆环形吸泡管，其管壁上均匀开设有圆孔，其孔径为4-6倍的气泡平均直径。消泡分离器(4)为旋风分离器，有一个或一个以上的旋风管(7)组成。旋风管(7)有多个时，可装入一个大的筒体内。

此消泡分离装置的方法是：通过风机(5)抽吸消泡分离器中的气体，使整个消泡分离器产生负压。由于压力差的作用，泡沫由吸泡器(2)吸取，经过吸泡管(3)进入消泡分离器(4)。消泡分离器中安装有多个旋风管(7)，泡沫进入旋风管后高速旋转从而能实现多级的气液分离。最终重相的液体从消泡分离器底流口排出，经过分离器尾管(6)回到储罐，轻相的气体从消泡分离器溢流口排出。

本发明的有益之处在于：

(1)本装置利用消泡分离器对泡沫进行机械分离，不会对发酵液产生污染。

(2)本装置结构设计简单合理、制作成本低、维护安装方便能够实现自动化控制。通过风机带动整个装置的运行，将泡沫带入消泡分离器进行多级分离，分离效率得到大大地提高。

(3)本装置消泡效果明显，并且泡沫分离后气体通过分离器溢流口排出，发酵液通过尾管回到储罐，能够实现持续循环消泡。

(4)本装置不仅适用于发酵液的消泡，而且还适用于污水处理、食品生产等其他领域。

附图说明

图1是所述的一种消泡装置的结构示意图。

图2是所述的消泡分离器的结构示意图。

图3是所述的旋风管的结构示意图。

图中：1储罐、2吸泡器、3吸泡管、4消泡分离器、5风机、6分离器尾管

具体实施方式

以下实例用于说明本发明专利，但不用来限制本发明专利的应用范围。

如图1所示，通过风机(5)抽吸消泡分离器中的气体，使整个消泡分离器产生负压。由于压力差的作用，泡沫由吸泡器(2)吸取，经过吸泡管(3)进入消泡分离器(4)。消泡分离器中安装有多个旋风管(7)，泡沫进入旋风管后高速旋转从而能实现多级的气液分离。最终重相的液体从消泡分离器底流口排出，经过分离器尾管(6)回到储罐，轻相的气体从消泡分离器溢流口排出。

如图2所示，消泡分离器(4)由旋风管(7)、进泡口(8)、底部重相出口(9)、顶部轻相出口(10)、外筒体(11)和塔板(12)组成。泡沫由进泡口(8)进入消泡分离器，继而从旋风管(7)的切向入口进入旋转实现气液分离。分离后的轻相气体从消泡分离器的顶部出口排出，重相发酵液经底部重相出口排出重新进入发酵罐。

如图3所示，旋风管(7)由底流口(7-1)、锥形筒(7-2)、圆筒(7-3)和溢流口(7-4)组成。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种消泡分离装置。主要适用于微生物发酵过程中产生的泡沫的消除，还涉及溶液浓缩、造纸过程中的纸浆处理、乳液生产等需要使用消泡分离装置减弱、抑制或彻底消除泡沫才能满足实际生产的需要的领域。此装置能有效克服传统机械消泡装置消泡效率低下的问题，不仅经济环保而且能重复使用消泡效率高。

技术研发人员：袁惠新;蒋敏杰;朱星茼
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2018.09.06
技术公布日：2019.01.25