一種蛋白液泡沫消除系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供給了一種蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，包括泡沫釋放罐、消泡機(jī)、引風(fēng)機(jī)及自動(dòng)控制系統(tǒng)。泡沫釋放罐的上部設(shè)有蛋白液入口，下部設(shè)有蛋白液出口；泡沫釋放罐相對(duì)蛋白液入口端的頂部設(shè)有泡沫出口，該泡沫出口連接引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)的出口通過法蘭連接消泡機(jī)的泡沫入口；泡沫釋放罐的頂部設(shè)有排氣口，泡沫釋放罐底部為斜面底。本實(shí)用新型通過泡沫釋放罐、引風(fēng)機(jī)、消泡機(jī)分別對(duì)蛋白液泡沫進(jìn)行三重立體破碎，破泡徹底；同時(shí)只針對(duì)泡沫進(jìn)行離心、碰撞和剪切等多種破泡手段，對(duì)液體不形成攪動(dòng)、擾動(dòng)等，避免了因攪動(dòng)而產(chǎn)生新的泡沫，破泡徹底、效率高?？蓮V泛用于馬鈴薯、紅薯、木薯、豆類、米粉等淀粉加工分離汁水以及其它各類富含蛋白液的泡沫消除。
【專利說明】一種蛋白液泡沬消除系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，主要用于馬鈴薯、紅薯、木薯、大豆等淀粉加工分離汁水、以及其它各類富含蛋白的液體泡沫消除。
【背景技術(shù)】
[0002]馬鈴薯、紅薯、木薯、豆類等淀粉加工過程中排出的分離汁水(工藝水)攜帶著大量蛋白泡沫。由于富含蛋白的泡沫表面張力較大、結(jié)構(gòu)牢固，短時(shí)間很難自己破碎。即使蛋白泡沫的水分蒸發(fā)以后，脫水的蛋白泡沫的骨架結(jié)構(gòu)仍然保留。蛋白泡沫的存在，極大的影響這些分離汁水的傳送、加熱、分離、發(fā)酵、儲(chǔ)存等后續(xù)加工利用工藝，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和生
產(chǎn)效率。
[0003]目前，馬鈴薯、紅薯、木薯、豆類等淀粉加工過程中常用的消泡方式主要分為化學(xué)法和物理消泡法。化學(xué)法為在生產(chǎn)過程中添加具有低表面張力的消泡劑，消泡劑進(jìn)入泡沫間的液體膜并擴(kuò)散后，消泡劑分子取代泡沫表面具有表面活性物質(zhì)的分子，導(dǎo)致新的液膜局部強(qiáng)度很低而降低泡沫的穩(wěn)定性，使泡沫破裂。通常使用的消泡劑有:聚醚型、有機(jī)硅型、非硅型和硅醚混合型。但是，添加消泡劑會(huì)造成生產(chǎn)成本增加，同時(shí)加入的消泡劑對(duì)物料蛋白液造成污染。而且，目前的消泡劑對(duì)蛋白泡沫消泡效果并不理想。物理消泡主要是使用加熱消泡和離心或真空裝置的機(jī)械消泡方式。但因消泡能力和消泡方式的限制，往往效率不高。常用的機(jī)械消泡裝置可以分為罐內(nèi)消泡裝置和罐外消泡裝置。罐內(nèi)消泡裝置的結(jié)構(gòu)形式主要有耙式、旋轉(zhuǎn)圓板式和螺旋板式等。耙式消泡槳結(jié)構(gòu)簡單，但僅適合于泡沫產(chǎn)生不明顯的反應(yīng)過程(具體見CN 201120229760.1)。旋轉(zhuǎn)圓板式是利用圓板高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力對(duì)泡沫產(chǎn)生剪切作用而使其破裂，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。螺旋板式利用攪拌槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力破泡，但螺旋板槳葉覆蓋面大，槳葉垂直高度占用較大的罐內(nèi)有效體積具體見(CN201110316493.6)，對(duì)快速增加的大量蛋白泡沫消除并不理想。改變旋轉(zhuǎn)圓板(槳)形狀的專利還有CN202223936U消泡裝置是安裝在一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上的消泡腔中的第二支撐板在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的剪切力將部分氣泡打碎，CN103055551A提供了一種應(yīng)用于攪拌釜反應(yīng)器的機(jī)械消泡裝置等對(duì)量大、頑固的蛋白泡沫消除效果不佳。罐外消泡裝置主要有旋轉(zhuǎn)葉片式、離心力式、旋風(fēng)分離器(CN 200820160690.7)和轉(zhuǎn)向板式等。還有將幾種旋轉(zhuǎn)圓板(槳、耙)等組合安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上或罐體內(nèi)外組合方式消泡的，如CN202936417U發(fā)酵液復(fù)合消泡裝置采用安裝在一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上耙式消泡漿、多層濾網(wǎng)消泡和外罐體內(nèi)攪拌葉片消泡的多組合的復(fù)合消泡技術(shù)，對(duì)小量的普通液體泡沫消除效果是不錯(cuò)的。但是，對(duì)高濃度、起泡量大的蛋白泡沫的消除作用還是很有限的。目前，消泡泵是在淀粉加工業(yè)廣泛推廣使用的外置式消泡裝備。CN201410339Y淀粉乳液消泡泵采用一個(gè)腔體中葉輪上的6組大葉片和12組小葉片的高速旋轉(zhuǎn)將淀粉乳泡沫消泡，比常規(guī)乳液消泡泵效果好。但是，消泡泵功率大，耗電量高，可以把大泡沫打碎成小泡沫，總體對(duì)蛋白泡沫的消除效果仍然不太理想。以上專利消泡裝置大部分是將高速旋轉(zhuǎn)的葉片(板、槳、耙等)在液體和泡沫混合體中剪切或離心消泡，在消泡的同時(shí)又對(duì)液體進(jìn)行攪動(dòng)，產(chǎn)生新的泡沫。消泡泵消泡后噴出的液體泡沫仍然很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種低能耗、低成本、無污染、消泡效果好的蛋白液泡沫消除系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，包括泡沫釋放罐、消泡機(jī)、引風(fēng)機(jī)及自動(dòng)控制系統(tǒng)。所述泡沫釋放罐的上部設(shè)有蛋白液入口，下部設(shè)有蛋白液出口 ；泡沫釋放罐相對(duì)蛋白液入口端的頂部設(shè)有泡沫出口，該泡沫出口連接引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)的出口通過法蘭連接消泡機(jī)的泡沫入口 ；泡沫釋放罐的頂部設(shè)有排氣口，泡沫釋放罐底部為5~15度的斜面
。
[0006]帶有大量泡沫的蛋白液由蛋白液入口連續(xù)進(jìn)入泡沫釋放罐，小泡沫不斷聚集成大泡沫上升到液體表面，隨著泡沫上升聚結(jié)和泡沫上攜帶的液體重力下降的撕扯作用，部分泡沫會(huì)自動(dòng)破碎。當(dāng)泡沫上升并被吸入引風(fēng)機(jī)后，通過葉輪對(duì)泡沫的離心力和剪切力的作用下將泡沫進(jìn)一步破碎；泡沫進(jìn)入消泡機(jī)后在高速氣流與錐形分液器的碰撞力及篩網(wǎng)的剪切力的共同作用下，將蛋白泡沫徹底破除。
[0007]所述消泡機(jī)、引風(fēng)機(jī)安裝于泡沫釋放罐的頂部，也可按置于泡沫釋放罐的側(cè)面右上端，離頂部200~500_。
[0008]所述泡沫出口上設(shè)置有傾斜安裝的泡沫引導(dǎo)板，以便于泡沫順利進(jìn)入引風(fēng)機(jī)。該泡沫引導(dǎo)板的傾斜度一般設(shè)計(jì)為2~45度。
[0009]所述蛋白液入口處安裝有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)的目數(shù)為10~200目，以達(dá)到破泡和過濾的作用。
[0010]所述引風(fēng)機(jī)的葉輪可根據(jù)實(shí)際需要選擇直條形葉輪、槳葉形葉輪和斜F形葉輪。
[0011]所述消泡機(jī)包括筒體，在筒體內(nèi)設(shè)置有籠形骨架，籠形骨架內(nèi)設(shè)置有篩網(wǎng)；筒體前端通過法蘭與引風(fēng)機(jī)的出口端連接；所述筒體前端設(shè)置有泡沫入口，并在泡沫入口處設(shè)有錐形分液器；筒體后蓋上部設(shè)有排氣孔，并在對(duì)應(yīng)排氣孔處通過固定螺栓設(shè)置有后蓋擋板；筒體的下部設(shè)置有回收液出口，且回收液出口通過管道與泡沫釋放罐頂部連通。泡沫攜帶的液體經(jīng)消泡機(jī)筒體內(nèi)壁收集回流到泡沫釋放罐內(nèi)。
[0012]所述籠形骨架與筒體的間距為50~300mm。根據(jù)泡沫特性，篩網(wǎng)可以設(shè)計(jì)成單層，也可以設(shè)計(jì)成雙層。當(dāng)篩網(wǎng)為單層時(shí)，其目數(shù)為10~300。篩網(wǎng)為雙層時(shí)，分別設(shè)置在籠形骨架的內(nèi)、外兩側(cè)；且設(shè)置在籠形骨架內(nèi)測篩網(wǎng)的目數(shù)在10~100目；設(shè)置在籠形骨架外測篩網(wǎng)的目數(shù)在100~300。
[0013]根據(jù)泡沫特性，籠形骨架可以設(shè)計(jì)成單層，也可以設(shè)計(jì)成多層。當(dāng)籠形骨架為多層時(shí)，在每層籠形骨架的內(nèi)、外兩側(cè)均安裝有內(nèi)、外篩網(wǎng)；且設(shè)置在籠形骨架內(nèi)測篩網(wǎng)的目數(shù)在10~100目；設(shè)置在籠形骨架外測篩網(wǎng)的目數(shù)在100~300。
[0014]所述錐形分液器的錐體為棱型錐體，錐體的角度可針對(duì)泡沫性質(zhì)設(shè)計(jì)成10~120度。
[0015]所述泡沫入口為直通型入口或喇叭型入口(喇叭型入口可以加大氣流進(jìn)入消泡機(jī)時(shí)的壓力，增大速度，增強(qiáng)蛋白泡沫破碎效果)。
[0016]所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)置在蛋白液入口、蛋白液出口管線上的流量計(jì)及控制閥，安裝在泡沫釋放罐底部的液位感應(yīng)器，安裝在引風(fēng)機(jī)出口端的壓力感應(yīng)器，以及安裝在泡沫釋放罐外的控制板。通過自動(dòng)控制系統(tǒng)可在線調(diào)控消泡系統(tǒng)的液位、進(jìn)水流量、出水量、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)，從而提升了整個(gè)系統(tǒng)性能的靈敏度、穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，極大的提升了消泡的效率。所述控制閥為可程控氣動(dòng)隔膜閥或可程控電磁隔膜閥；流量計(jì)為渦街流量計(jì)或電磁流量計(jì)。
[0017]本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、本實(shí)用新型通過泡沫釋放罐、引風(fēng)機(jī)、消泡機(jī)分別對(duì)蛋白液泡沫進(jìn)行三重立體破碎，破泡徹底、效率高；
[0019]2、本實(shí)用新型只針對(duì)泡沫進(jìn)行離心、碰撞和剪切等多種破泡手段，對(duì)液體不形成攪動(dòng)、擾動(dòng)等，因而避免了因攪動(dòng)而產(chǎn)生新的泡沫，破泡徹底、效率高；
[0020]3、本實(shí)用新型通過自動(dòng)控制系統(tǒng)可在線調(diào)控消泡系統(tǒng)的液位、進(jìn)水流量、出水量、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)，從而提升了整個(gè)系統(tǒng)性能的靈敏度、穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，極大的提升了消泡的效率；
[0021]4、本實(shí)用新型為一體式結(jié)構(gòu)，使用設(shè)備少，占地面積小、投資少，運(yùn)行成本低，可廣泛用于馬鈴薯、紅薯、木薯、豆類、米粉等淀粉加工分離汁水以及其它各類富含蛋白液的泡沫消除；
[0022]5、破泡后的蛋白液通過回收液出口回收，進(jìn)一步提高蛋白回收率等優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型蛋白液泡沫消除系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型消泡機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為本實(shí)用新型消泡機(jī)筒體后蓋端部的示意圖。
[0026]圖4為本實(shí)用新型消泡機(jī)單層篩網(wǎng)與籠形骨架的設(shè)置示意圖。
[0027]圖5為本實(shí)用新型消泡機(jī)雙層篩網(wǎng)與籠形骨架的設(shè)置示意圖。
[0028]圖6為本實(shí)用新型消泡機(jī)雙層篩網(wǎng)與雙層籠形骨架的設(shè)置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面通過具實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]實(shí)施例1、一種蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，包括泡沫釋放罐1，安裝于泡沫釋放罐的頂部的消泡機(jī)6、引風(fēng)機(jī)4及自動(dòng)控制系統(tǒng)11。泡沫釋放罐I的上部設(shè)有蛋白液入口 10，并在蛋白液入口 10處安裝有篩網(wǎng)(目數(shù)為10?200目)。泡沫釋放罐I相對(duì)蛋白液入口 10端的頂部設(shè)有泡沫出口 2，且該泡沫出口 2上設(shè)置有傾斜安裝的泡沫引導(dǎo)板3 (傾斜度為2?45度)。泡沫出口 2連接引風(fēng)機(jī)4的進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)4的出口通過法蘭連接消泡機(jī)6的泡沫入口。泡沫釋放罐I的頂部設(shè)有排氣口 7，泡沫釋放罐I底部為5?15度的斜面底，泡沫釋放罐I下部設(shè)有蛋白液出口 12，(參照?qǐng)D1)。
[0031]引風(fēng)機(jī)的葉輪可根據(jù)實(shí)際需要選擇直條形葉輪、槳葉形葉輪和斜F形葉輪。
[0032]消泡機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖2，包括筒體6-1，在筒體內(nèi)通過支架6-11設(shè)置有籠形骨架6-2，且籠形骨架6-2與筒體的間距為50?300mm。籠形骨架6_2內(nèi)設(shè)置有篩網(wǎng)6_3，且篩網(wǎng)的目數(shù)為10?300。筒體前端的法蘭上設(shè)置有泡沫入口 6-4 (可以采用直通型入口，也可以是喇叭型入口)，并在泡沫入口處設(shè)有錐形分液器6-5 (錐形分液器的錐體為棱型錐體，錐體的角度在10?120度之間)。筒體后蓋6-7上部設(shè)有排氣孔，并在對(duì)應(yīng)排氣孔處通過固定螺栓6-8設(shè)置有后蓋擋板6-9(消泡過程中產(chǎn)生的氣體通過后蓋擋板排出；出風(fēng)量可通過固定螺栓調(diào)節(jié)。)。筒體6-1的下部設(shè)置有回收液出口 6-10，且回收液出口通過管道與泡沫釋放罐6-1頂部連通(參見圖2、3、4)。
[0033]自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)置在蛋白液入口10、蛋白液出口 12管線上的流量計(jì)9及控制閥8，安裝在泡沫釋放罐底部的液位感應(yīng)器13，安裝在引風(fēng)機(jī)出口端的壓力感應(yīng)器5，以及安裝在泡沫釋放罐外的控制板11?？刂崎y4采用可程控氣動(dòng)隔膜閥或可程控電磁隔膜閥；流量計(jì)可采用渦街流量計(jì)或電磁流量計(jì)。
[0034]實(shí)施例2、一種蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。消泡機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖5。包括筒體6-1，在筒體內(nèi)設(shè)置有籠形骨架6-2，且籠形骨架6-2與筒體6-1的間距為50?300m?；\形骨架6-2的內(nèi)、外兩側(cè)分別設(shè)置有篩網(wǎng)6_3，且籠形骨架內(nèi)側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)在10?100目，籠形骨架外側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)在100?300。筒體前端的法蘭上在設(shè)置有泡沫入口 6-4 (可以采用直通型入口，也可以是喇叭型入口)，并在泡沫入口 6-4處設(shè)有錐形分液器6-5 (錐形分液器的錐體為棱型錐體，錐體的角度在10?120度之間)。筒體后蓋6-7上部設(shè)有排氣孔，并在對(duì)應(yīng)排氣孔處通過固定螺栓6-8設(shè)置有后蓋擋板6-9 ;筒體6-1的下部設(shè)置有回收液出口 6-10。
[0035]實(shí)施例3、一種蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。消泡機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖6。包括筒體6-1，在筒體內(nèi)設(shè)置有籠形骨架6-2，且籠形骨架6-2與筒體6-1的間距為50?300m?；\形骨架由外向內(nèi)分多層設(shè)置,且每層籠形骨架間的距離為50?300m。每層籠形骨架6-2的內(nèi)、外兩側(cè)分別設(shè)置有篩網(wǎng)6-3，且籠形骨架內(nèi)側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)在10?100目，籠形骨架外側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)在100?300。筒體前端的法蘭上在設(shè)置有泡沫入口 6-4 (可以采用直通型入口，也可以是喇叭型入口)，并在泡沫入口 6-4處設(shè)有錐形分液器6-5 (錐形分液器的錐體為棱型錐體，錐體的角度在10?120度之間)。筒體后蓋6-7上部設(shè)有排氣孔，并在對(duì)應(yīng)排氣孔處通過固定螺栓6-8設(shè)置有后蓋擋板6-9 ;筒體6-1的下部設(shè)置有回收液出口 6-10。
【權(quán)利要求】
1.一種蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:包括泡沫釋放罐(I)、消泡機(jī)(6)、引風(fēng)機(jī)(4)及自動(dòng)控制系統(tǒng)(11);所述泡沫釋放罐(I)的上部設(shè)有蛋白液入口(10)，下部設(shè)有蛋白液出口(12);泡沫釋放罐(I)相對(duì)蛋白液入口(10)端的頂部設(shè)有泡沫出口(2)，且該泡沫出口(2)連接引風(fēng)機(jī)(4)的進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)的出口通過法蘭連接消泡機(jī)(6)的泡沫入口 ；泡沫釋放罐(I)的頂部設(shè)有排氣口(7)，泡沫釋放罐(I)底部為5?15度的斜面底。
2.如權(quán)利要求1所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述消泡機(jī)(6)、引風(fēng)機(jī)(4)安裝于泡沫釋放罐(I)的頂部；或安裝于泡沫釋放罐(I)的側(cè)面右上端，離頂部200?500mmo
3.如權(quán)利要求1所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述泡沫出口(2)上設(shè)置有傾斜安裝的泡沫引導(dǎo)板(3)，且該泡沫引導(dǎo)板的傾斜度為2?45度。
4.如權(quán)利要求1所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述蛋白液入口(10)處安裝有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)的目數(shù)為10?200目。
5.如權(quán)利要求1所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述消泡機(jī)(6)包括筒體(6-1)，在筒體(6-11)內(nèi)設(shè)置有籠形骨架(6-2 )，籠形骨架內(nèi)設(shè)置有篩網(wǎng)(6-3 );筒體前端通過法蘭與引風(fēng)機(jī)(4)的出口端連接；所述筒體前端設(shè)置有泡沫入口(6-4)，并在泡沫入口處設(shè)有錐形分液器(6-5);筒體后蓋(6-7)上部設(shè)有排氣孔，并在對(duì)應(yīng)排氣孔處通過固定螺栓(6-8)設(shè)置有后蓋擋板(6-9);筒體(6-1)的下部設(shè)置有回收液出口(6-10)，且回收液出口(6-5)通過管道與泡沫釋放罐(I)頂部連通。
6.如權(quán)利要求5所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述籠形骨架(6-2)與筒體(6-1)內(nèi)壁的間距為50?300mm。
7.如權(quán)利要求5所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述篩網(wǎng)(6-3)為雙層，分別設(shè)置在籠形骨架的內(nèi)、外兩側(cè)；設(shè)置在籠形骨架內(nèi)側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)為10?100目；設(shè)置在籠形骨架外側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)為100?300目。
8.如權(quán)利要求5所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述籠形骨架(6-2)為多層，且每層籠形骨架的內(nèi)、外兩側(cè)均安裝有內(nèi)、外篩網(wǎng)；設(shè)置在籠形骨架內(nèi)側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)為10?100目；設(shè)置在籠形骨架外側(cè)篩網(wǎng)的目數(shù)為100?300目。
9.如權(quán)利要求1所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)置在蛋白液入口、蛋白液出口管線上的流量計(jì)(9)及控制閥(8)，安裝在泡沫釋放罐底部的液位感應(yīng)器(13)，安裝在引風(fēng)機(jī)出口端的壓力感應(yīng)器(5)，以及安裝在泡沫釋放罐外的控制板(11)。
10.如權(quán)利要求9所述蛋白液泡沫消除系統(tǒng)，其特征在于:所述控制閥(4)為可程控氣動(dòng)隔膜閥或可程控電磁隔膜閥；所述流量計(jì)(9)為渦街流量計(jì)或電磁流量計(jì)。
【文檔編號(hào)】B01D19/02GK203816280SQ201420089401
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】劉剛, 周添紅, 曾凡逵, 趙鑫, 張銘儒 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所