專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超濾裝置及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超濾裝置及其應(yīng)用方法，特別涉及一種用射流管自吸進(jìn)料的超濾裝置，以及應(yīng)用該裝置的方法。
背景技術(shù)：
在超濾的單元操作中，歷來(lái)有兩種結(jié)構(gòu)，一種結(jié)構(gòu)如圖1所示進(jìn)料液由料槽經(jīng)過(guò)進(jìn)料閥供給供料泵，由供料泵通過(guò)控制閥把料液打入超濾器中，在壓力作用下一部分料液成為超濾液，另一部分沒(méi)有透過(guò)的料液富集了顆粒、膠體、蛋白質(zhì)、細(xì)菌等大分子物質(zhì)而成為濃縮液回到料槽中。料槽中的物料不斷濃集，達(dá)到一定程度后停止操作，最后的濃縮液通過(guò)排料閥排出。另一種結(jié)構(gòu)如圖2所示，料液由料槽經(jīng)過(guò)進(jìn)料閥進(jìn)入供料泵，供料泵通過(guò)供料閥把料液源源不斷地供給循環(huán)泵，循環(huán)泵通過(guò)控制閥把待處理的料液打入超濾器中，一部分料液在壓力作用下滲透通過(guò)膜而成為超濾液被收集起來(lái)，另一部分成為濃縮液返回循環(huán)泵，絕大部分料液不斷地在上述回路中循環(huán)，供料泵則及時(shí)地把進(jìn)料液補(bǔ)充給循環(huán)泵，以補(bǔ)充循環(huán)回路中因超濾液和部分旁路濃縮液(通過(guò)循環(huán)閥定期或連續(xù)排放少量濃縮液)的排出而造成的損失。圖2所示的雙泵式超濾裝置適合于工業(yè)化生產(chǎn)操作，在實(shí)驗(yàn)室中由于料液數(shù)量少，很難找到很匹配的供料泵和循環(huán)泵。雙泵式操作雖然避免了濃縮液與空氣接觸，但料液必須由供料泵輸送，在供料泵與循環(huán)泵不匹配的情況下，料液要受到料泵葉片的快速剪切作用，并迅速升溫，致使其中的某些物質(zhì)會(huì)變質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可處理小規(guī)模、大流量回流、避免濃縮液與空氣接觸和某些易起泡物質(zhì)因濃縮液大流量的沖擊而起泡使料槽經(jīng)常冒槽、并可抑制料液中的熱敏性物質(zhì)變質(zhì)的超濾裝置及其應(yīng)用方法。
本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種超濾裝置，包括料槽、循環(huán)泵和超濾器，循環(huán)泵的出口通過(guò)控制閥與超濾器的進(jìn)口相連，其特征在于還包括射流管，射流管有兩個(gè)進(jìn)口分別與料槽的出口和超濾器的出口相連，射流管的出口與循環(huán)泵的進(jìn)口相連；超濾器的出口還連有一開(kāi)關(guān)閥。
所述的射流管外套裝一冷凝水套管。
一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述超濾裝置的方法，包括如下步驟a、打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥，將由射流管、循環(huán)泵和超濾器構(gòu)成密閉環(huán)路的超濾系統(tǒng)中的空氣排出，使料液自動(dòng)注滿(mǎn)整個(gè)系統(tǒng)；b、關(guān)閉開(kāi)關(guān)閥，當(dāng)濃縮液濃縮到一定程度后，若是連續(xù)操作，可開(kāi)啟開(kāi)關(guān)閥到適當(dāng)程度，連續(xù)地分流排出一部分濃縮液，同時(shí)不斷地補(bǔ)加新料到料槽中；若是批料式間歇操作，保持開(kāi)關(guān)閥的關(guān)閉狀態(tài)，待料槽中的一批料液全部處理完后，加入與在整個(gè)裝置中的濃縮液體積相同的去離子水，繼續(xù)進(jìn)行超濾作業(yè)，待這些去離子水全部由料槽中進(jìn)入射流器后停止操作，打開(kāi)排料閥把裝置中的濃縮液全部放出來(lái)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用如圖1所示的裝置，在同樣的料槽、同樣的泵、同樣的超濾器、同樣的工作方式和操作條件下，處理同樣的料液，得到的超濾液非常透亮，沒(méi)有熱原，但在冰箱中存放一個(gè)星期后倒置觀(guān)察可明顯看到冒煙。濃縮液很稠且渾濁。而采用本發(fā)明的裝置和方法，所用的時(shí)間大大縮短，是原來(lái)的一半，超濾液無(wú)熱原，在冰箱中放置1個(gè)星期仍非常透亮，倒置后在燈光下觀(guān)察無(wú)冒煙現(xiàn)象。濃縮液顏色很深，但不稠，也不渾濁。本發(fā)明特別適合于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用。


附圖1現(xiàn)有技術(shù)中一裝置結(jié)構(gòu)示意圖附圖2現(xiàn)有技術(shù)中雙泵式超濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖附圖3本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖3，本發(fā)明在附圖2的基礎(chǔ)上，用一只射流管代替供料泵，射流管的一進(jìn)口通過(guò)循環(huán)閥與超濾器的出口相連，射流管的另一進(jìn)口通過(guò)進(jìn)料閥與料槽的出口相連。利用高速流動(dòng)的濃縮液在射流管由束口到膨脹管的噴射作用產(chǎn)生的負(fù)壓把料液由料槽中自動(dòng)吸入射流管的膨脹管中，與噴射下來(lái)的濃縮液混合后進(jìn)入循環(huán)泵，再由循環(huán)泵經(jīng)控制閥進(jìn)入超濾器中，在壓力作用下一部分料液滲透通過(guò)膜而成為超濾液被收集起來(lái)，另一部分成為濃縮液經(jīng)過(guò)循環(huán)閥進(jìn)入射流管中。這樣，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大部分液體在循環(huán)泵、超濾器和射流管組成的密閉環(huán)路中快速循環(huán)，出來(lái)多少超濾液，就有多少料液由料槽進(jìn)到射流管中，以保持裝置中物料的平衡。在開(kāi)機(jī)前，必須打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥以便把裝置中的空氣排出，讓料液自動(dòng)注滿(mǎn)整個(gè)裝置。開(kāi)關(guān)閥的另一個(gè)作用當(dāng)濃縮液濃縮到一定程度后，可開(kāi)啟開(kāi)關(guān)閥到適當(dāng)程度，連續(xù)地分流排出一部分濃縮液，同時(shí)不斷地補(bǔ)加新料到料槽中。因此既可以進(jìn)行批料式間歇操作，又可以連續(xù)操作。在批料式間歇操作時(shí)，開(kāi)關(guān)閥是關(guān)閉的，當(dāng)料槽中的一批料液全部處理完后，在加入與在整個(gè)裝置中的濃縮液體積相同的去離子水，繼續(xù)進(jìn)行超濾作業(yè)，待這些去離子水全部由料槽中進(jìn)入射流器后停止操作，打開(kāi)排料閥把裝置中的濃縮液全部放出來(lái)。這時(shí)收集的全部超濾液的體積應(yīng)該就等于剛剛處理過(guò)的料液的體積，該體積與最后放出來(lái)的濃縮液的體積之比就是超濾作業(yè)的濃縮比。在操作過(guò)程中，射流管外邊還可裝一個(gè)冷凝水套管，冷卻水從入口進(jìn)入，從出口出去，可避免裝置中溫度的升高，從而可抑制料液中的熱敏性物質(zhì)的變質(zhì)。
應(yīng)用例1采用附圖3所示的裝置，料槽一次可裝人10升溶液，超濾器是直徑50mm小型中空纖維組件，內(nèi)裝有效膜面積為0.18平方米的聚砜中肯纖維超濾膜，膜內(nèi)徑1.1mm，膜的切割分子量為5萬(wàn)。泵為不銹鋼泵，流量為0.6t/h，工作壓力為超濾器入口壓力0.12MPa，出口壓力為0.08MPa，平均透膜壓力為0.10MPa。該裝置超濾處理中國(guó)醫(yī)藥大學(xué)附屬藥廠(chǎng)生產(chǎn)的一中草藥復(fù)方針劑，10升料液不到3個(gè)小時(shí)就處理完，得10升非常透亮的超濾液，并放出610毫升濃縮液，濃縮比為16.4倍。
權(quán)利要求
1.一種超濾裝置，包括料槽、循環(huán)泵和超濾器，循環(huán)泵的出口通過(guò)控制閥與超濾器的進(jìn)口相連，其特征在于還包括射流管，射流管有兩個(gè)進(jìn)口分別與料槽的出口和超濾器的出口相連，射流管的出口與循環(huán)泵的進(jìn)口相連；超濾器的出口還連有一開(kāi)關(guān)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超濾裝置，其特征在于所述的射流管外套裝一冷凝水套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超濾裝置，其特征在于所述射流管的一進(jìn)口通過(guò)循環(huán)閥與超濾器的出口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超濾裝置，其特征在于所述射流管的另一進(jìn)口通過(guò)進(jìn)料閥與料槽的出口相連。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述超濾裝置的方法，包括如下步驟a、打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥，將由射流管、循環(huán)泵和超濾器構(gòu)成密閉環(huán)路的超濾系統(tǒng)中的空氣排出，使料液自動(dòng)注滿(mǎn)整個(gè)系統(tǒng)；b、關(guān)閉開(kāi)關(guān)閥，當(dāng)濃縮液濃縮到一定程度后，若是連續(xù)操作，可開(kāi)啟開(kāi)關(guān)閥到適當(dāng)程度，連續(xù)地分流排出一部分濃縮液，同時(shí)不斷地補(bǔ)加新料到料槽中；若是批料式間歇操作，保持開(kāi)關(guān)閥的關(guān)閉狀態(tài)，待料槽中的一批料液全部處理完后，加入與在整個(gè)裝置中的濃縮液體積相同的去離子水，繼續(xù)進(jìn)行超濾作業(yè)，待這些去離子水全部由料槽中進(jìn)入射流器后停止操作，打開(kāi)排料閥把裝置中的濃縮液全部放出來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明為一種超濾裝置及其應(yīng)用方法。該超濾裝置包括料槽、循環(huán)泵、超濾器、射流管，射流管、循環(huán)泵和超濾器構(gòu)成密閉環(huán)路的超濾系統(tǒng)。通過(guò)控制與超濾器出口相連的開(kāi)關(guān)閥，既可以進(jìn)行批料式間歇操作，又可以連續(xù)操作。本發(fā)明使?jié)饪s液不直接回到料槽，不與外界空氣直接接觸，可避免待處理液體中某些對(duì)空氣敏感的物質(zhì)因氧氣而變質(zhì)，避免料液中某些易起泡沫的物質(zhì)在回流液(濃縮液)的沖擊下起泡而冒槽，并縮短了處理時(shí)間。
文檔編號(hào)B01D61/18GK1557531SQ200410016119
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月4日
發(fā)明者劉壽山, 祝振鑫, 周?chē)?guó)云 申請(qǐng)人:劉壽山