一种用于多糖水解液的黏度检测装置的制作方法

本实用新型属于化工及医药领域，更具体地，涉及一种用于多糖水解液的黏度检测装置，该装置可用于对多糖水解液进行连续、在线、且无污染的黏度测量。

背景技术：

多糖是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物，是一类重要的生物大分子，其水解产物分子量低、可渗性好、抗原性好，具有多方面的药理作用，在医药领域中的应用广泛。多糖水解过程中，产生一系列中间产物，不同水解程度下的产物常有不同的作用，控制水解程度，及时终止水解反应对得到目标产物意义重大。多糖水解导致了糖苷键的断裂，聚合物的相对分子质量减小，水解液的黏度下降，因此水解液的黏度数据反应了多糖水解的程度，通过研究水解液黏度和水解产物的关系，可以得到水解液黏度与水解程度的关系，进而通过黏度检测了解水解反应程度，判断反应终点。

目前用于多糖水解液的黏度检测多是离线检测，无法做到实时监控，且人为取样增大了产品被污染的风险，取出的样品难以回收，从而造成了产品的浪费。另外，也有部分专利提出了在线检测黏度的方法，由于检测对象不同，无法适应多糖水解液的在线检测。例如申请号为201520391099.2的申请，该申请提供了一种能在线测量黏度、浓度的水煤浆制备装置，包括制浆桶、出料管道、循环管道和旋转黏度计，结合了制浆、黏度检测和浓度检测，简化了取样测黏度的过程，可见此装置设置了循环管路，避免了产品的浪费，但是并没有控制测试温度的有效措施。此外，考虑到多糖水解反应常在加热条件下进行，所以降温设备是必要的。因此，如何做到连续取样、检测，避免人为因素影响，如何将水解釜中的水解液迅速且准确地降温至检测温度，如何清洗黏度计，以提高黏度检测的准确度等都是需要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种用于多糖水解液的黏度检测装置，其中通过对关键的黏度计与水解液釜的连接方式、管道排布方式、及对应的多糖水解液的取样方式(如，待检测多糖水解液进入黏度计的方式、检测完成后的多糖水解液回收方式)等进行改进，与现有技术相比能够有效解决水解反应过程中对水解液进行离线检测黏度不连续、取样过程受人为因素影响、易污染产品、样品温度难以控制、效率低的问题，本实用新型中的黏度检测装置可连续、在线、且无污染的进行黏度检测，通过对水解反应液黏度的检测，可以了解水解反应的程度，为判断水解反应的终点提供依据。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种用于多糖水解液的黏度检测装置，其特征在于，包括旋转黏度计(12)、恒温水浴锅(18)、以及冷却器(27)，其中，

所述旋转黏度计(12)具有样品室，该样品室用于放置待检测多糖水解液，所述旋转黏度计(12)用于对该样品室内的所述待检测多糖水解液的黏度进行检测；

所述恒温水浴锅(18)用于容纳所述样品室，并使该样品室的温度保持恒定；

所述冷却器(27)设置在所述旋转黏度计(12)的前端，该冷却器(27)与所述样品室相连，用于对进入该样品室的所述待检测多糖水解液进行冷却。

作为本实用新型的进一步优选，所述冷却器(27)还与冷却循环泵(30)相连，该冷却循环泵(30)用于更新并循环所述冷却器(27)内的冷却介质，使所述冷却器(27)内的冷却介质的温度低于待冷却的所述待检测多糖水解液的温度；

所述冷却器(27)包括中空筒体、以及位于该中空筒体内的螺旋盘管，其中，所述中空筒体用于容纳所述冷却介质，所述螺旋盘管用于输运所述待检测多糖水解液。

作为本实用新型的进一步优选，所述冷却介质为冷却水，所述冷却器(27)的冷却水入口与所述冷却循环泵(30)的出水口通过冷却水入水管道(29)相连，所述冷却器(27)的冷却水出口与所述冷却循环泵(30)的入水口通过冷却水回水管道(1)相连；所述冷却水入水管道(29)上设置有冷却水阀门(28)，该冷却水阀门(28)用于切换所述冷却器(27)内所述冷却介质的更新状态或非更新状态；所述冷却器(27)的冷却水入口与所述冷却器(27)的冷却水出口均位于所述中空筒体上。

作为本实用新型的进一步优选，所述冷却器(27)的进料口通过进料管道(2)与水解液釜相连，该进料管道(2)用于向冷却器(27)中通入待冷却的所述待检测多糖水解液；所述进料管道(2)上还设置有进料阀(3)，该进料阀(3)用于切换所述进料管道(2)的导通状态或关断状态；

所述冷却器(27)的出料口与出料管道(26)的一端相连，用于输出经冷却后的所述待检测多糖水解液；所述出料管道(26)的另一端与第一样品回流管道(5)、进样管道(8)分别相连；所述第一样品回流管道(5)上还设置有第一样品回流阀(7)，该第一样品回流阀(7)用于切换所述第一样品回流管道(5)的导通状态或关断状态；所述进样管道(8)与所述样品室相连，用于向该样品室中通入所述待检测多糖水解液，该进样管道(8)上还设置进样阀门(22)，该进样阀门(22)用于切换所述进样管道(8)与所述出料管道(26)两者之间的导通状态或关断状态，所述第一样品回流阀(7)与所述进样阀门(22)不同时导通；

所述冷却器(27)的进料口与所述冷却器(27)的出料口均位于所述螺旋盘管的两端。

作为本实用新型的进一步优选，所述恒温水浴锅(18)内采用纯化水，所述进样管道(8)还用于向所述样品室中通入所述恒温水浴锅(18)内的所述纯化水，该纯化水用于清洗所述样品室；

该恒温水浴锅(18)与纯化水进水管道(11)、纯化水出水管道(19)分别相连，所述纯化水进水管道(11)设置在该恒温水浴锅(18)的顶部，所述纯化水出水管道(19)设置在该恒温水浴锅(18)的底部；所述纯化水进水管道(11)上还设置有纯化水进水阀(10)，该纯化水进水阀(10)用于切换所述纯化水进水管道(11)的导通状态或关断状态；所述纯化水出水管道(19)与所述进样管道(8)相连，所述纯化水出水管道(19)上还设置有纯化水出水阀(20)，该纯化水出水阀(20)用于切换所述纯化水出水管道(19)与所述进样管道(8)两者之间的导通状态或关断状态，所述纯化水出水阀(20)与所述进样阀门(22)不同时导通。

作为本实用新型的进一步优选，所述出料管道(26)上还设置有第一输料泵(25)，该第一输料泵(25)为蠕动泵。

作为本实用新型的进一步优选，所述样品室具有进样口和出样口，所述进样口与所述进样管道(8)相连，所述出样口与样品出口管道(13)相连；

该样品出口管道(13)上还设置有第二输料泵(15)，所述样品出口管道(13)用于输出所述样品室内的所述多糖水解液或所述纯化水；所述样品出口管道(13)与第二样品回流管道(6)、以及清洗水出口管道(17)分别相连，所述第二样品回流管道(6)用于传输所述多糖水解液，所述清洗水出口管道(17)用于传输所述纯化水；所述第二样品回流管道(6)上还设置有第二样品回流阀(14)，该第二样品回流阀(14)用于切换所述第二样品回流管道(6)的导通状态或关断状态；所述清洗水出口管道(17)上还设置有清洗水出口阀(16)，该清洗水出口阀(16)用于切换所述清洗水出口管道(17)的导通状态或关断状态。

作为本实用新型的进一步优选，所述第一样品回流管道(5)和所述第二样品回流管道(6)均与样品回收管道(4)相连，该样品回收管道(4)用于向所述水解液釜内通入所述多糖水解液，使所述多糖水解液回收再利用。

作为本实用新型的进一步优选，所述样品室上设置有第二液位指示器(21)，所述第二液位指示器(21)用于指示该样品室内所述多糖水解液的液位高度；所述恒温水浴锅(18)上设置有第一液位指示器(9)，所述第一液位指示器(9)用于指示该恒温水浴锅(18)内所述纯化水的液位高度；

所述进样阀门(22)用于根据所述第二液位指示器(21)指示的所述多糖水解液的液位高度进行导通状态或关断状态的切换；所述纯化水进水阀(10)用于根据第一液位指示器(9)指示的所述纯化水的液位高度进行导通状态或关断状态的切换；

所述出料管道(26)上还设置有温度指示器(24)，该温度指示器(24)用于指示该出料管道(26)内的所述待检测多糖水解液的温度；所述第一输料泵(25)用于根据该温度指示器(24)指示的温度切换所述第一输料泵(25)的输运状态。

作为本实用新型的进一步优选，所述用于多糖水解液的黏度检测装置中，与所述多糖水解液接触的各个组件均采用不锈钢。

本实用新型中用于多糖水解液的连续在线无污染测黏度的装置，实现了在精确控温条件下对多糖水解过程中的水解液黏度进行连续在线的检测，该装置可迅速准确地将水解过程中较高温度的水解液降温至适合进行黏度检测的数值，并且避免了人工取样对产品带来的污染，同时回收样品，减少了样品的浪费。该装置便于在线安装，并充分利用自动控制系统，可准确完成进样、检测、记录、回收、清洗的步骤。通过对水解反应液黏度的检测，可以直观地了解多糖水解反应的程度，判断水解反应终点。

具体来说，该黏度检测装置具有以下有益效果：

1.实现了在多糖水解过程中对水解液的黏度进行在线连续的检测，避免了人工取样对产品带来的污染，即时回收样品，减少了样品的浪费。

2.可迅速准确地将水解液温度降到适合进行黏度检测的温度值。

3.便于在线安装，并充分利用自动控制系统，准确完成进样、检测、记录、回收、清洗的步骤。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是冷却器的俯视结构示意图。

图中各附图标记的含义如下：

1为冷却水回水管道，

2为进料管道，

3为进料阀，

4为样品回收管道，

5为回流管道(即，第一样品回流管道)，

6为样品回流管道(即，第二样品回流管道)，

7为回流阀门(即，第一样品回流阀)，

8为进样管道，

9为水浴液位控制系统(即，第一液位指示器)，

10为纯化水进水控制阀(即，纯化水进水阀)，

11为纯化水进水管道，

12为旋转黏度计，

13为样品出口管道，

14为样品回流阀(即，第二样品回流阀)，

15为输料泵(即，第二输料泵)，

16为清洗水出口阀，

17为清洗水出口管道，

18为恒温水浴锅，

19为纯化水出水管道，

20为出水阀门(即，纯化水出水阀)，

21为样品液位控制系统(即，第二液位指示器)，

22为进样阀门，

23为出料阀，

24为温度指示控制系统(即，温度指示器)，

25为出料输送泵(即，第一输料泵)，

26为出料管道，

27为冷却器，

28为冷却水阀门，

29为冷却水入水管道，

30为冷却循环泵，

100为多糖水解液。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

如图1所示，本实用新型中用于多糖水解液的连续、在线、且无污染测黏度的装置，包括冷却器27、冷却循环泵30，旋转黏度计12和恒温水浴锅18，冷却器27外壁下部冷却水入口与冷却循环泵30出水口通过冷却水入水管道29连接，该管道上设置有冷却水阀门28，冷却器27外壁上部冷却水出口与冷却循环泵30入水口通过冷却水回水管道1连接，冷却器27顶部进料口连接有进料管道2，该管道上设置有进料阀3，进料管道2另一端连接水解液釜(即与多糖水解液100相连)，冷却器27底部出料口连接有出料管道26，该管道上设置有出料输送泵25(可采用蠕动泵)、温度指示控制系统24和出料阀23，出料管道26末端分成两路，分别为回流管道5和进样管道8，回流管道5上设置有回流阀门7，进样管道8上设置有进样阀门22，管道另一端与旋转黏度计12底部的进样口相连接，旋转黏度计12上设置有液位控制系统21，其底部还设置有一样品出口与样品出口管道13连接，样品出口管道13上设置有输料泵15，管道另一端分成两路分别为清洗水出口管道17和样品回流管道6，两条管道上分别设置有清洗水出口阀16和样品回流阀14，回流管道5和样品回流管道6另一端合并成样品回收管道4连接水解液釜，恒温水浴锅18上设置有液位控制系统9，恒温水浴锅18顶部连接纯化水进水管道11，管道上设置有纯化水进水控制阀10，恒温水浴锅18底部出水口连接纯化水出水管道19，其上设置有出水阀门20，管道另一端与进样管道8合并，位于进样阀门22和旋转黏度计进样口之间。

其工作过程可分为三个阶段，即，准备阶段、检测阶段、后续清洗阶段。

准备阶段：装置运行之前先对旋转黏度计12进行校零，多糖水解液通过进料管道2进入到冷却器27的盘管中，水解液经过筒体中的冷却水降温后流出，经过温度指示控制系统24进行温度检测，当水解液温度高于或低于设置值时，温度指示控制系统24相应地控制蠕动泵25的流速来调节样品出口温度，未达到温度设置值的水解液通过回流管道5进行回收，当流出水解液到达设定值时，回流阀门7关闭同时进样阀门22打开，水解液样品经过进样管道8从底部进入样品室(该样品室完全浸没在恒温水浴锅18的恒温水浴中；样品室的样品进出口均可设置在该样品室的底部，如图1所示)，当样品没过转子时达到样品液位控制系统21所设置的液位，后样品液经过底部样品出口管道13排出，用以润洗样品室，排出的水解液样品经样品回流管道6送至水解液釜回收，润洗过程重复2～3次后进样；

检测阶段：当样品液位达到设定值时关闭所有阀门，稳定1分钟后进行黏度测量并自动记录黏度数据，测量完毕后排出样品并回收；

清洗阶段：开启出水阀门20将水浴锅中的纯化水输送进样品室中进行清洗，清洗后的纯化水经过清洗水出口管道17排出，同时水浴液位控制系统9通过控制纯化水进水控制阀10使纯化水流入，保持水浴液位恒定。

整个工作过程中的水浴温度可始终精确控制在黏度测试的温度值。采用本实用新型的黏度检测装置，不论是在哪个工作阶段，流入该黏度检测装置内的多糖水解液均可再次回到水解液釜中进行回收再利用，从而能够实现在线、连续检测。

本实用新型中的冷却器27可由中空筒体和位于中空筒体内的螺旋盘管组合而成(如图2所示)，其中中空筒体用于容纳冷却介质(如冷却水)，样品溶液在盘管内流动，通过延长样品溶液与冷却介质之间进行热交换的时间，从而确保冷却效果；该冷却器一方面是采用螺旋盘管，扩大样品溶液与冷却介质之间进行热交换的间接接触面积，提高热交换效果，另一方面，通过调节出料输送泵25的输送流量速度，也可影响样品流出时的温度(出料输送泵25的输送状态可通过温度指示器24进行切换)。

本实用新型用于多糖水解液的黏度检测装置中，所有接触水解液的设备组件及管道均采用耐热耐酸碱材料，如不锈钢。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。