[发明专利]蒸汽式蛋白质分离回收系统

说明书

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，涉及一种蛋白质的分离回收系统，尤其涉及一种蒸汽式蛋白质分离回收系统，主要用于马铃薯、木薯、玉米淀粉等农产品加工分离汁水中蛋白质的分离回收和废水处理。

背景技术

马铃薯、木薯、玉米淀粉等农产品加工分离汁水和众多种类富含蛋白质等营养物质分离汁水的任意排放对加工企业所在区域的环境和农业生产安全构成了巨大危害。若采用常规生化法处理，存在投资大、运行成本高、环境温度太低，处理装置不易启动和无法常年运转等难题。而采用膜法处理，又存在成本高、膜容易污染，使用周期短等问题。絮凝法在这类分离汁水的处理方面虽然有应用但生产季环境温度过低导致的絮凝剂效果差、絮凝剂用量过大，回收得到蛋白质的质量差等问题。

中国专利200810006643.1公开的从马铃薯淀粉加工分离汁水中提取蛋白质的方法，仅是一种间歇性工艺介绍，并存在以下问题而严重影响整个工艺的效率和实际使用效果：①蛋白质热絮凝反应设备的结构特征对热絮凝的效率和效果影响很大，是决定能耗高低的关键部件，但该发明并未涉及；②蛋白质絮体在高温情况下布朗运动十分严重，高温和完全不使用絮凝剂将造成絮体沉降缓慢、絮体溶液固含量过低，使卧螺分离机高负荷运转，效率低下；同时没有换热设备造成絮凝溶液的热量被白白浪费，进一步增大了整个工艺的能耗；③预热和调整pH值没有必要，该类分离汁水经预热和调整pH值产生的细小的蛋白质絮体易于引起管线堵塞等工艺问题，并且随后的热絮凝反应步骤足以保证蛋白质的充分絮凝，同时，经过长期检测，此类加工分离汁水的固有pH值在4.6-5.1之间，通常不需要调节pH值即可达到工艺要求，而且过多强酸的加入只会对管线造成严重的腐蚀而缩短整套装置的使用寿命；④过多的设备投资造成整个工艺费用较高，淀粉加工业是微利行业，淀粉加工分离汁水资源化处理要解决的核心问题是处理成本问题，而该专利中使用的离心筛和卧螺分离机需要大笔的购置和改装费用，极大增加了企业的经济负担，影响了整个工艺的实用性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种蒸汽式蛋白质分离回收系统。

本发明的蒸汽式蛋白质分离回收系统，包括换热器、缓冲罐、蒸汽微涡流絮凝反应釜、絮体反向分离装置；所述换热器内设置有汁水层和絮凝层，并在汁水层和絮凝层的两端分别设置有汁水进口、汁水出口和絮凝进口、絮凝出口；换热器的汁水进口通过管道泵连接到汁水池，换热器的汁水出口与缓冲罐的底部连通；所述蒸汽微涡流絮凝反应釜内中部设置有环状蒸汽管道，并在环状蒸汽管道上设置有蒸汽雾化喷头；蒸汽微涡流絮凝反应釜外设有与环状蒸汽管道连通的蒸汽管；蒸汽微涡流絮凝反应釜的顶部安装有汁水雾化喷头，该汁水雾化喷头通过管道与缓冲罐的顶部连通；蒸汽微涡流絮凝反应釜的下部为絮体沉淀仓，该絮体沉淀仓的底部通过管道与换热器的絮凝入口连通；换热器的絮凝出口与絮体反向分离装置的进水口连通，且在絮体反向分离装置的进水口出连接有絮凝剂药箱。 

马铃薯、木薯、玉米淀粉等农产品加工分离汁水由管道泵泵入换热器，经换热后进入缓冲罐，缓冲罐稳定分离汁水的压力后通过管道进入蒸汽微涡流絮凝反应釜顶部的汁水雾化喷头向微涡流絮凝反应釜内喷射，形成汁水雾化液滴。同时，由蒸汽微涡流絮凝反应釜外的蒸汽管向环状蒸汽管道内充入蒸汽，并由环状蒸汽管道上的蒸汽雾化喷头向微涡流絮凝反应釜内喷射，分离汁水雾化液滴在雾化蒸汽的作用下在反应釜内形成微涡流，并与雾化蒸汽充分作用，在微涡流反应腔内使分离汁液中的蛋白质中温环境中瞬间充分变性析出，形成絮体絮凝沉淀；絮凝后的絮体水溶液流入下方的絮体沉淀仓，之后又通过底部的管线流入换热器对尚未进入反应釜的分离汁水进行预热，并降温絮凝以减小布朗运动，从而加快絮体沉淀分离；然后由换热器絮凝出口通过管道进入反向絮体分离装置，经进一步絮凝分离后，蛋白质絮体由反向絮体分离装置底部的排絮管回收，通过压榨脱水或喷雾干燥后进一步深加工利用；分离后的水体水质基本透明，无异味，达到农田灌溉水质标准，也可以回用作为马铃薯淀粉厂原料薯冲洗水。

所述缓冲罐的入口安装有流量计及调压阀，对进入缓冲罐的汁水的流量进行调节控制；缓冲罐的出口安装有压力表，对缓冲罐顶部的压力进行在线检测。

所述环状蒸汽管道分上、下两层安装在微涡流絮凝反应釜的中部，且设置在上、下两层环状蒸汽管道上的蒸汽雾化喷头的方向相对，从而保证了分离汁水雾化液滴与雾化蒸汽的充分作用。蒸汽雾化喷头活动安装在环状蒸汽管道上，使其与环状蒸汽管道的水平夹角在0～90^o内可调。