专利名称：组合式泡载吸附浓缩装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及以气泡作分离介质来浓集表面活性物质的工业化生产设备，特别是一种组合式泡载吸附浓缩装置。
背景技术：
泡液分离技术在20世纪50年代末开始引起人们的兴趣与重视。并逐渐作为一种单元操作加以研究，首先是从溶液中回收金属离子的课题开始，前期研究了泡液分离金属离子的可行性，然后建立了金属离子与表面活性剂离子之间相互作用-双层电子理论。20世纪60年代中期采用泡液分离法脱除洗涤剂工厂排放的一级污水和二级污水中的表面活性剂—直链烷基磺酸盐和苯磺酸盐获得成功。20世纪70年代进行了染料有机物与废水泡液分离的实验研究，1977年有报道用阴离子表面活性剂泡液分离DNA、蛋白质及体液卵磷脂等生物活性物质。
现有技术中的泡液分离塔，其气体通过筛板装置形成泡液[较大的泡液]，泡液直接进入泡液回流管到泡液储料罐再用消泡剂化解泡液→在进行盐析提取→离心分离等多种工艺完成。工艺流程的设计功能简单，工艺流程时间长，造成物质成分的活性大量损失和活性下降(消耗时间7-8小时/次/柱，富集率低，如提高富集率％需延长14-18小时/次/柱)。降低产品产量，使原料的投入成本提高，造成自然资源和能源的浪费。由于自行设计泡液分离塔的投料体积局限(投入料液≤500L/直径500mm×2000mm/柱)，根据工艺流程设计还需添置多个塔柱，造成工艺流程的空间的无限的延长，增加厂房的占地面积.设备投入费用7000-10000元/柱(包括；管件、管线、安装、附件、支架等费用)投入成本昂贵，不适用工业化和产业化生产的发展。由于是多柱单独操作，工艺条件极不稳定(出泡时间长短不一，料液浪费现象严重)工艺流程需8-10人连续操作完成，设备人员维护、维修、换件、保养困难，需停产进行。不适应工艺操作规程的规范化管理。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种组合式泡载吸附浓缩装置，该设备使泡液吸附与浓缩连续完成，可缩短工艺流程，操作简便。
本实用新型为解决上述问题所采用的方案是设计一种组合式泡载吸附浓缩装置。它包括电机、筛板、聚泡室、消泡室以及冷却、升温控制系统和气体与液体管路，其特征在于所说的聚泡室下部是气室，聚泡室与气室之间固定有筛板；所说的聚泡室内在旋转轴上自下而上依次固定第一搅拌浆、第一聚泡旋转板、第二搅拌浆和第二聚泡旋转板，并在两个聚泡旋转板的上方分别罩有一个固定在聚泡室壁上的、顶部为开口的伞状聚泡网；所说的聚泡室和消泡室之间还设有分为上、下泡区的泡室，并在上、下泡区之间设置一层孔隙结构的泡液浓缩层；所说的泡室上方通过带孔的隔板连接消泡室，而消泡室内在旋转轴上固定一个叉形消泡器；所说的聚泡室内的旋转轴和消泡室内的旋转轴是一根轴，由消泡室顶部的电机带动。
本实用新型将鼓泡→二次聚泡→浓缩→消泡连续在设备中完成，缩短了工艺流程，减少了占地面积，设备操作简便，仅需1-2人即可完成，有利于生产操作规程的有效实施和管理；二次搅拌聚泡可加快泡液与料液的表面活性剂吸附作用，提高表面活性物质的活性(95-100％)，减少料液损失，使生产成本成倍降低(节省大量的能源和原料资源)；设备结构合理，形成泡液均匀，适用于多种工艺技术条件下的实验研究、工业化和产业化生产条件的需要；维护、维修、保养、换件只需5-10分钟即可完成；本实用新型可广泛用于实验室，制药及食品、酿造行业、化工企业污水处理等生物技术领域，用于疏水性较强的动植物的蛋白质胶体溶液、多种蛋白酶类、多肽类等诸多物质的泡液吸附与浓缩。
图1组合式泡载吸附浓缩装置示意图；图2叉形消泡器仰视示意图。
以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式本实用新型的组合式泡载吸附浓缩装置由电机15、筛板12、聚泡室17、消泡室2以及冷却、升温控制系统和气体与液体管路等组成。其中聚泡室下部是气室13，气室为半球形或倒锥形，在气室底部中心通过连接的一个管路分别与进排气口14和排液阀20两个支管相通，并在聚泡室与气室之间固定有通常的不锈钢筛板或砂棒筛板。聚泡室内在旋转轴上自下而上依次固定第一搅拌浆11、第一聚泡旋转板10、第二搅拌浆9和第二聚泡旋转板8。第一搅拌浆和第二搅拌浆均是叶片式浆。第一聚泡旋转板和第二聚泡旋转板均是一个圆柱或盘形板，并在它的底表面栽有耐酸碱的鬃毛或涤纶毛。在两个聚泡旋转板的上方分别罩有一个固定在聚泡室壁上的、顶部为开口的伞状聚泡网29、30，聚泡网的网眼一般≤80目。聚泡室在上部设置进料口28，在底部靠近筛板的位置设置排液管19。聚泡室内在靠近边部处还固定有一个挡板21，并在该挡板外侧的聚泡室壁上方设有一个可打开和关闭的用来补料、采样或测试用的窗口7。聚泡室和消泡室之间还设有分为上、下泡区4、6的泡室，并在上、下泡区之间设置一层孔隙结构的泡液浓缩层5，该孔隙结构的泡液浓缩层是由玻璃纤维或化纤等材料组成的，夹套在固定的不锈钢支架中。泡室上方通过带孔的隔板23连接消泡室，为了防止液体从隔板上的孔回流至泡室，隔板上的孔向上设有档口边，并在消泡室壁的底部设有料液出口16以及液位显示标尺。消泡室内在旋转轴上固定着一个叉形消泡器3，该叉形消泡器是一个条形板，并在它的底面两侧各固定多个不同倾斜角度的叉板22。在消泡室的顶部还设有一个用来储存和输入消泡剂的消泡剂储槽1。所说的聚泡室内的旋转轴和消泡室内的旋转轴是一根轴，由消泡室顶部的电机带动。
装置主体设备选材可为多种耐酸、碱硬质材料、不锈钢材料等。主体设备外形可以是多种柱状外形如圆形、卵圆形、方形、长方形、异型等。恒温供热系统，可采用蒸汽供热26、27，冷凝盘管24、25，不锈钢夹层保温18，或电热管加热，保证生产工艺对温度条件要求。
组合式泡载吸附浓缩设备的工作原理是根据不同料液选择；气体流量、温度、搅拌速度以及连续进料和排料的平衡等工艺技术条件后，进行工作。料液在通过筛板装置鼓泡并与料液形成气泡，气泡在两级搅拌浆以及聚泡旋转板、伞状聚泡网的协同作用，完成一次聚泡、二次聚泡，形成更微小的泡液并增加了与料液中的表面活性物的接触面积和吸附能力(吸附能力；泡液的体积越小，其吸附的表面积越大)。因此，在相同单位体积的料液处理过程中，缩短了对料液的吸附时间。气体的上升力推动泡液喷出液面，形成泡沫(泡沫带有少量的水，泡沫量的体积增大)。向上的泡沫进入泡室，泡沫在通过孔隙结构的泡液浓缩层时，由于遇到阻力，泡沫向上的速度减小，增加了在孔隙结构的泡液浓缩层停留时间，产生泡沫脱水效应。最后泡沫通过带孔的隔板进入消泡室，在消泡室中泡沫在消泡剂和叉形消泡器的转动作用下形成液体，通过料液出口收集分离物质。
本实用新型料液加工的过程是在液体流动条件下进行的，料液在进行加工过程中不断的由进料口28流进新的料液，由排液管19排放废液。如；排放的废液不符合工艺排放标准，可再增加一组合式泡载吸附浓缩系列设备再次回收残留物质，最后排出废液。其次，可适当调整进料口的流量速度，直至一次达到工艺排放标准，以节省设备的投入。
权利要求1一种组合式泡载吸附浓缩装置，包括电机、筛板、聚泡室、消泡室以及冷却、升温控制系统和气体与液体管路，其特征在于所说的聚泡室下部是气室，聚泡室与气室之间固定有筛板；所说的聚泡室内在旋转轴上自下而上依次固定第一搅拌浆、第一聚泡旋转板、第二搅拌浆和第二聚泡旋转板，并在两个聚泡旋转板的上方分别罩有一个固定在聚泡室壁上的、顶部为开口的伞状聚泡网；所说的聚泡室和消泡室之间还设有分为上、下泡区的泡室，并在上、下泡区之间设置一层孔隙结构的泡液浓缩层；所说的泡室上方通过带孔的隔板连接消泡室，而消泡室内在旋转轴上固定一个叉形消泡器；所说的聚泡室内的旋转轴和消泡室内的旋转轴是一根轴，由消泡室顶部的电机带动。
2按照权利要求1所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的气室为半球形或倒锥形，在气室底部中心通过连接的一个管路分别与进排气口和排液阀两个支管相通。
3按照权利要求1所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的聚泡室在上部设置进料口，在底部靠近筛板的位置设置排液管。
4按照权利要求1或3所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的第一搅拌浆和第二搅拌浆是叶片式浆。
5按照权利要求1或3所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的第一聚泡旋转板和第二聚泡旋转板是一个圆柱或盘形板，并在它的底表面栽有耐酸碱的鬃毛或涤纶毛。
6按照权利要求1所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的聚泡室内在靠近边部处固定有一个挡板，并在该挡板外侧的聚泡室壁上方设有一个可打开和关闭的窗口。
7按照权利要求1所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的泡室在上、下泡区之间设置的孔隙结构的泡液浓缩层是由玻璃纤维或化纤材料组成的。
8按照权利要求1所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的泡室与消泡室之间的隔板上的孔向上设有档口边，并在消泡室壁的底部设有料液出口，在消泡室的顶部还设有消泡剂储槽。
9按照权利要求1或8所述的组合式泡载吸附浓缩装置，其特征在于所说的消泡室内的叉形消泡器是一个条形板，并在它的底面两侧各固定多个不同倾斜角度的叉板。
专利摘要本实用新型公开了一种组合式泡载吸附浓缩装置，由电机、筛板、聚泡室、双梯形筒状聚泡网、泡室、消泡室、以及冷却、升温控制系统和气体与液体管路等组成。它的聚泡室内在旋转轴上自下而上依次固定两组搅拌浆、聚泡旋转板和伞状聚泡网；在聚泡室和消泡室之间设有的泡室在上、下泡区之间设置一层孔隙结构的泡液浓缩层；而消泡室内在旋转轴上固定一个叉形消泡器。本实用新型将鼓泡→二次聚泡→浓缩→消泡连续在设备中完成，缩短了工艺流程，减少了占地面积，设备操作简便；设备结构合理，形成泡液均匀，提高分离物质的富集率及分辨率。适用于多种工艺技术条件下的实验研究、工业化和产业化生产条件的需要。
文档编号B01D11/00GK2889435SQ20062002574
公开日2007年4月18日 申请日期2006年4月5日 优先权日2006年4月5日
发明者吴玉国, 郭象安, 刘志勇, 陈学军 申请人:吴玉国