專利名稱：一種新型絮凝器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于絮凝凈化發酵液或污水的連續絮凝裝置。
背景技術：
絮凝分離技術由于其能量消耗低、可強化發酵液中菌體及蛋白等雜質的分離、簡化發酵液后處理操作、提高雜質去除率，因而廣泛應用于制藥、食品等發酵工業中發酵液的凈化處理。但由于發酵液是含多種雜質的復雜體系，使得絮凝分離技術在生產中的凈化效果并不理想，導致發酵產物的后續提取及純化的收率低或產品質量差。在發酵技術水平不斷提高的今天，發酵產物分離技術水平相對滯后，分離技術已成為發酵工業生產效益的瓶頸。因此，如何從源頭(發酵液)上盡可能多地除去雜質以減輕后續分離過程的負擔，是發酵工業面臨的重要課題。
容器實驗法(jar testing，即容器加攪拌器的間歇絮凝分離操作方法)是目前國內外絮凝領域中通用的絮凝分離方法，它能為間歇操作的發酵液絮凝沉降分離過程提供有效的技術操作參數；然而當容器實驗法用于發酵工業的絮凝分離連續生產過程時，發酵液固液分離效果則明顯變差。其原因是在連續生產過程中，絮凝后發酵液中的絮凝體顆粒易被輸送過程所破碎，并且各絮凝體顆粒的絮凝時間長短不一，導致絮凝體顆粒的過濾或沉降難度增加，從而使得絮凝后發酵液的固液分離效果明顯變差。目前有關絮凝器的發明，大多集中在污水絮凝凈化處理方面，主要是解決絮凝劑與污水快速、充分混合問題，而用于組份復雜的發酵液的絮凝凈化處理的絮凝器之發明非常少。

發明內容
針對目前發酵液絮凝技術現狀，本發明提出一種結構新穎的絮凝器，使絮凝過程中發酵液絮凝體顆粒的粒度、粒度分布以及絮凝時間都得到控制，以克服上述容器實驗法絮凝設備的不足、顯著提高發酵液固液分離效率。
本發明的結構示意圖見附圖中的圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。絮凝器(圖1)由容器(1)和內置的組合格板(2)組成，容器(1)由筒體(3)及上端蓋(4)和下端蓋(5)組成。組合格板(2)將容器筒體(3)內的空間劃分成多條通道(7)，多條通道(7)的軸線與容器(1)的軸線平行，每條通道的橫截面(圖2)的對角線長度(a)與該通道(圖1)的軸向長度(b)之比在0.001～0.25之間，組合格板(2)安放在容器筒體(3)底部的支撐腳(6)上，支撐腳(6)共有四個，均勻分布固定于容器筒體(3)的底部。圖4和圖5是組合格板
(2)結構中的兩塊典型組成板。
本新型絮凝器垂直安裝，加有絮凝劑的發酵液經充分混合后從絮凝器的頂部連續通入，流進內置的組合格板所形成的各條通道內，連續流動絮凝后從絮凝器底部流出，再流入過濾器或離心器進行固液分離。絮凝器內組合格板所形成的連續絮凝通道由于呈柱狀，故可使其中流動的物料返混程度較小，因而使流動的各絮凝體顆粒有較一致的停留時間，從而易控制發酵液絮凝體顆粒使其具有較窄的粒度分布；連續絮凝通道的長短可控制絮凝體顆粒停留時間的長短，從而可控制絮凝體顆粒使其具有較大的粒度，在緩慢的流動絮凝過程中絮凝體顆粒不易破碎。當絮凝體顆粒具有較窄的粒度分布和較大的粒度時，有利于提高發酵液絮凝體的過濾分離和沉降分離效率。
新型絮凝器內的組合格板是一獨立組件，將其放入容器內、支撐在容器筒體底部的四個支撐腳上即可，不需另外固定。因此絮凝器的安裝、拆卸及清洗都方便。
如果用常規的固定管板式換熱器代替本新型絮凝器，以固定管板中的管束作為連續流動絮凝通道，則固定管板式絮凝器與本新型絮凝器相比，前者不僅結構復雜、加工難度大，而且因為兩管板之間的管束的外部空間不是絮凝通道，使得固定管板式絮凝器的設備體積利用率比新型絮凝器的設備體積利用率低，因而使得固定管板式絮凝器的制造及使用成本均高于新型絮凝器。同時由于新型絮凝器內部的組合格板在絮凝過程中不承受容器內外的壓差，而固定管板式絮凝器中的管束在絮凝過程中需承受內外壓差，因此組合格板可以采用強度較低的材料(甚至塑料等材料)制造，可進一步降低制造成本，而固定管板式絮凝器中的管束需采用強度相對較高的材料制造，使得其制造成本進一步提高。
如果采用多根單管豎直排列(管與管相互平行接觸)放在容器筒體內來代替新型絮凝器內的組合格板，這樣做表面上看也能提高絮凝器的設備體積利用率，且對單管材料的強度要求也不高，但因管與管之間的狹小空間易被絮凝體顆粒堵塞，使得管與管之間的空間無法進行流動絮凝，所以實際上會導致該絮凝器的設備體積利用率減小。
綜上所述，本發明由于在結構上與其它絮凝器不同，使得新型絮凝器不僅可控制發酵液絮凝體顆粒的粒度、粒度分布和絮凝時間從而提高發酵液的固液分離效率，而且可使新型絮凝器結構簡單、維護方便、制造及使用成本低，與其它發酵液絮凝器相比具有明顯的優越性。
本新型絮凝器的研究獲得國家自然科學基金資助(資助項目編號20676063)。


附圖中的圖1是新型絮凝器的剖面結構示意圖，A-A剖面是組合格板的剖面結構示意圖，b是組合格板內絮凝通道的長度。圖2是組合格板的俯視結構示意圖，a是單個絮凝通道的橫截面的對角線之長度。圖3是組合格板的立體結構示意圖，組合格板固定在一框架內，該框架的上、中、下三個圓箍的平面相互平行，三個圓箍由四根相互平行、均勻分布且與圓箍平面垂直的棒所聯結固定。圖4是組合格板中央的一塊板的主視結構示意圖，圖5是組合格板中央的另一塊板的主視結構示意圖，板的開縫長度占板總長度的二分之一，各相鄰縫隙之間的距離相等；在組合格板立體結構中，圖5板與圖4板相互垂直聯結并位于結構的中央。
具體實施例方式
實施例1 將金屬板加工成不同寬度但高度相同、并帶有縫隙的板共38塊，各板的縫隙長度占板總長度的二分之一，各板的相鄰縫隙之間的距離相等，圖4和圖5所示結構的板是38塊板中最寬的兩塊。將圖5板由上向下、相互垂直、相互對中地插入圖4板中，使兩板互相垂直、互相平分、互相齊平，然后再將其余的36塊板分別對稱地插入圖4板和圖5板中形成組合格板，將組合格板裝入金屬框架內并焊接固定，其結構如圖3所示。將圖3的組合格板放入容器筒體內并支撐在其底部的支撐腳上，裝上兩端蓋后便制得新型絮凝器，見圖1所示。
實施例2用非金屬板(例如塑料板等)取代實施例1中的金屬板，按實施例1中的方法加工、安裝成組合格板，將組合格板裝入非金屬框架內，采用粘接方法將組合格板與框架固定為一體后放入容器內制得圖1所示的新型絮凝器。
權利要求
1.一種特殊結構的連續絮凝器，用于發酵液或污水的連續絮凝凈化處理。
2.根據權利要求1所述的絮凝器的特殊結構，其特征在于，絮凝器由容器(1)和內置的組合格板(2)組成，組合格板(2)將容器筒體(3)內的空間劃分成多條通道(7)，多條通道(7)的軸線與容器(1)的軸線平行，組合格板(2)整體安放在容器筒體(3)底部的支撐腳(6)上。
3.根據權利要求2所述的組合格板(2)，其特征在于，由組合格板(2)所劃分成的多條通道(7)，其每條通道的橫截面的對角線長度(a)與該通道的軸向長度(b)之比在0.001～0.25之間。
全文摘要
本發明涉及一種用于絮凝凈化發酵液的連續絮凝裝置。該絮凝器由容器和內置的組合格板組成，組合格板將容器筒體內的空間劃分成多條通道，各條通道的軸線與容器的軸線平行。加有絮凝劑的發酵液經充分混合后從絮凝器的頂部連續通入，流進各條通道內進行連續流動絮凝后從絮凝器底部流出，再流入過濾器或離心器進行固液分離。絮凝器內組合格板所形成的連續絮凝通道可控制發酵液絮凝體顆粒的粒度、粒度分布及絮凝時間，從而能顯著提高發酵液固形物的過濾分離和沉降分離效率。該新型絮凝器結構簡單、設備體積利用率高，不僅能用于工業發酵液的高效絮凝凈化，還可用于污水的絮凝凈化處理。
文檔編號B01D21/02GK101069787SQ200710089959
公開日2007年11月14日 申請日期2007年3月23日 優先權日2007年3月23日
發明者董明, 邵瓊芳, 高浩其 申請人:寧波工程學院