一种可切换式膜过滤系统的制作方法

1.本实用新型涉及陶瓷膜过滤提取技术领域，尤其涉及一种可切换式膜过滤系统。


背景技术：

2.陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质透过膜，大分子物质被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势。
3.基于以上众多的优点，陶瓷膜目前也广泛地应用于发酵生产后提取领域，主要用于生产菌的分离。但在陶瓷膜分离过程中，经常会遇到过滤后期陶瓷浓液变浓，造成过滤负荷突增，进而严重影响过料速度，并对陶瓷膜管造成损伤等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种可切换式膜过滤系统，解决现有技术中的过滤后期陶瓷浓液变浓，会对陶瓷膜管造成损伤以及降低过滤速率的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型一种可切换式膜过滤系统，包括缓冲罐、过滤组件和可切换固液分离组件，所述缓冲罐顶部分别设有进液管和回流管；外界供液装置通过所述进液管连通所述缓冲罐，所述缓冲罐底部出液口通过出液管与所述过滤组件相连通，所述过滤组件连通有可切换固液分离组件，所述可切换固液分离组件连通所述回流管。
7.进一步的，所述过滤组件包括第一清洗泵、增压泵和陶瓷膜管，所述出液管通过第一连接管和第二连接管汇合接入所述陶瓷膜管的进液口，且所述第一连接管上安装有第二道管阀门，所述第二连接管上安装着所述增压泵，所述第一清洗泵安装在所述出液管上。
8.进一步的，所述出液管上位于所述第一清洗泵的前端设置有第一管道阀门。
9.进一步的，所述陶瓷膜管上设有陶瓷清液管和陶瓷浓液管；所述陶瓷清液管上设有第三管道阀门；所述陶瓷浓液管与所述可切换固液分离组件相连通；所述陶瓷浓液管上还设有物料泵。
10.进一步的，所述可切换固液分离组件包括固液分离装置和浓液直流管，所述固液分离装置连接有与所述过滤组件相连通的浓相管、与所述回流管连通的清相管和排渣管；所述浓液直流管的一端与所述清相管汇合接入所述回流管，另一端与所述浓相管连通。
11.进一步的，所述浓相管、清相管、排渣管和浓液直流管上分别设有第四管道阀门、第五管道阀门、第六管道阀门和第七管道阀门。
12.进一步的，所述固液分离装置为离心机，具体可为卧螺离心机或蝶式离心机或上述两种离心机中具有固液分离功能组成部件。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
14.本实用新型针对过膜后期陶瓷浓液变浓，造成过料负荷突增，进而严重影响过料速度，并对陶瓷膜管造成损伤等问题，针对性增设可切换固液分离组件，不仅提高了陶瓷膜过料速率，增加了产物的回收率，减轻了过料负荷，而且不引入其它杂质，使整个过程绿色环保、节能。
附图说明
15.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
16.图1为本实用新型可切换式膜过滤系统结构示意图。
17.附图标记说明：缓冲罐1、进液管1-1、回流管1-2、出液管2、第一管道阀门2-1、第一清洗泵3、增压泵4、陶瓷膜管5、陶瓷清液管5-1、第三管道阀门5-11、陶瓷浓液管5-2、第一连接管6、第二道管阀门6-1、第二连接管7、固液分离装置8、浓相管8-1、第四管道阀门8-11、清相管8-2、第五管道阀门8-21、排渣管8-3、第六管道阀门8-31、浓液直流管9、第七管道阀门9-1、物料泵10。
具体实施方式
18.如图1所示，一种可切换式膜过滤系统，包括缓冲罐1、过滤组件和可切换固液分离组件，所述缓冲罐1顶部分别设有进液管1-1和回流管1-2，外界供液装置通过进液管1-1连通缓冲罐1，所述缓冲罐1底部出液口通过出液管2与过滤组件相连通，所述过滤组件连通可切换固液分离组件，所述可切换固液分离组件连通回流管1-2。
19.具体的，所述过滤组件包括第一清洗泵3、增压泵4和陶瓷膜管5，所述出液管2通过第一连接管6和第二连接管7汇合接入陶瓷膜管5的进液口，且第一连接管6上安装有第二道管阀门6-1，第二连接管7上安装有增压泵4，所述第一清洗泵3安装于出液管2上，用于清洗陶瓷膜管5。
20.具体的，所述第一清洗泵3前端出液管2上安装有第一管道阀门2-1(如截止阀等)。
21.所述陶瓷膜管5上设有陶瓷清液管5-1和陶瓷浓液管5-2，且陶瓷清液管5-1上设有第三管道阀门5-11(如截止阀等)；所述陶瓷浓液管5-2与可切换固液分离组件相连通。
22.所述陶瓷浓液管5-2上还设有物料泵10，用于输送过膜浓液。
23.具体的，所述可切换固液分离组件包括固液分离装置8和浓液直流管9，所述固液分离装置8连接有与所述过滤组件相连通的浓相管8-1、与所述回流管1-2连通的清相管8-2和排渣管8-3；所述浓液直流管9的一端与所述清相管8-2汇合接入所述回流管1-2，另一端与所述浓相管8-1连通。
24.所述浓相管8-1、清相管8-2、排渣管8-3和浓液直流管9上分别设有第四管道阀门8-11、第五管道阀门8-21、第六管道阀门8-31、第七管道阀门9-1，以上管道阀门用于控制过膜浓液、清液或固体残渣在可切换固液分离组件中的流向。
25.其中，所述固液分离装置8为离心机，具体可为卧螺离心机或蝶式离心机或上述两种离心机中具有固液分离功能组成部件。
26.本实用新型使用过程如下：
27.在过滤前期，关闭第四管道阀门8-11和第五管道阀门8-21，打开第一管道阀门2-1、第二道管阀门6-1、第三管道阀门5-11、第六管道阀门10-1及第一清洗泵3，第一清洗泵3
对陶瓷膜管5进行清洗；外界供液装置通过进液管1向缓冲罐1内注入发酵液，发酵液通过出液管2和第一连接管6流入陶瓷膜管5，过膜清液(即发酵清夜/陶瓷清液)由陶瓷清液管5-1排出，过膜浓液由陶瓷浓液管5-2流出，并依次经浓液直流管9和回流管1-2回流至缓冲罐1中，如此往复进行多次生产菌的分离。随着过滤次数的增大，留在所述缓冲罐1内的发酵液的浓度越来越大，当缓冲罐1中菌体浓度较高，并且严重影响过膜清液通量时，进行如下过滤流程：关闭第二道管阀门6-1和第六管道阀门10-1，切换打开增压泵4、第四管道阀门8-11、第五管道阀门8-21和第六管道阀门8-31，缓冲罐1中料液由第二连接管7流入陶瓷膜管5加压过膜，所得过膜浓液由陶瓷清液管5-1排出，过膜浓液由陶瓷浓液管5-2流出，并经浓相管8-1流入固液分离装置17，通过固液分离，固体残渣(80％以上的菌体细胞)由排渣管8-3排出，清液(夹带20％左右菌体的清液)依次由清相管8-2、回流管1-2回流至缓冲罐1中，从而提高过膜效率，回收浓相中的产物。
28.本实用新型针对过膜后期陶瓷浓液变浓，造成过料负荷突增，进而严重影响过料速度，并对陶瓷膜管造成损伤等问题，针对性增设可切换固液分离组件，不仅提高了陶瓷膜过料速率，增加了产物的回收率，减轻了过料负荷，而且不引入其它杂质，使整个过程绿色环保、节能。
29.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。