[实用新型]一种用于去除提取液中胶体的超滤膜设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及蛋白质等高分子物质提取、滤除领域，具体是一种用于去除提取液中胶体的超滤膜设备。

背景技术

动植物提取液中的某些无效成分以一定的大小分散在溶媒中形成胶体溶液。其质点一般在1-100nm之间，分散媒大多数为水，少数为非水溶媒。当这些高分子化合物以单分子形式分散于溶媒中，构成单相均匀分散体系（亲液胶）。这类溶液具有其特有性质，它既不同于低分子分散系-真溶液（分散相质点小于1nm），也不同于粗分散系-混悬液（分散相质点大于100nm）。

现有常见去除胶体的技术方案：

1、板框过滤工艺：板框过滤机是由多个中空滤框和实心滤板交替排列在支架上组成，是一种加压下间歇操作的过滤设备。即使精心选择合适过滤孔径的过滤布或过滤介质来截留胶体，其过滤精度依然较低。胶体黏度大很容易污堵过滤介质，过滤效率下降很快。为改善这种情况，须添加一些助滤剂，常见的有硅藻土等，增加了辅助费用，同时也只是部分改善了过滤效率。该类设备还存在笨重，劳动强度大，卫生条件差，非过滤的辅助时间长，不适用于连续式操作场合，操作环境差，存在二次污染等缺点。

2、醇沉工艺：现在比较常用的一种除杂方式，其原理是通过胶体在乙醇溶液中溶解性差而有效成分在乙醇中有较好的溶解度的原理实现胶体的去除。在机械搅拌下不断向提取液中加入乙醇液，改变溶液的组成，使胶体在醇溶液中沉淀下来，再经过滤去除胶体。该方案中醇沉液中含醇量的高低与有效成分的溶解有着密切的关系，要求不仅要尽量除去胶体杂质，同时要减少有效成分损失和乙醇耗量；为使胶体完全沉淀下来，还须精确控制醇沉时间、温度，保证沉淀颗粒大小适中，便于过滤操作；对搅拌速度也有一个适宜的范围，过快则能耗增大，对设备材质要求高，此外，过快的搅拌速度还使生成的颗粒过小，难于过滤，过慢则会造成沉淀物包裹有效成分，还可能造成黏连，不利于过滤分离；滤液中加入乙醇，有可能会发生分离困难，残留乙醇对产品造成二次污染，影响产品品质；回收浓缩乙醇的能耗也相当大。

3、树脂工艺：现在比较常用的另一种除杂方式。大孔吸附树脂是一种具有多孔立体结构人工合成的聚合物吸附剂，依靠它和被吸附的分子（吸附质）之间的范德华引力或产生氢键的作用，同时树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用，通过它巨大的比表面进行选择性的物理吸附，实现胶体与有效成分的分离。由于胶体粒径很小，易污堵树脂的孔道，影响吸附性能；树脂吸附会造成一部分有效成分的流失；有机物残留高，预处理难度大；强度差，使用过程中易破碎，寿命短；粒径分布广，造成分离效果和精度差；当吸附量下降30%时，必须对树脂进行清洗和再生，会产生大量的废液，对环境造成影响，也使生产成本上升。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于去除提取液中胶体的超滤膜设备，解决了以往去除提取液中胶体的方式要么精度较低，容易堵塞过滤材料；要么工序相对复杂，有效成分损失严重，且成品稳定性较差；再或者会产生大量废液，对环境造成污染的问题。

本实用新型为解决技术问题主要通过以下技术方案实现：一种用于去除提取液中胶体的超滤膜设备，包括通过管道依次连接的原料罐、介质过滤器、膜元件以及滤液罐，所述原料罐与介质过滤器之间的管道上设有第一级加压泵，所述介质过滤器与膜元件之间的管道上设有第二级加压泵，所述膜元件包括渗透侧和非渗透侧，滤液罐连接在膜元件的渗透侧，所述膜元件的非渗透侧连接有浓液罐。

膜元件的渗透侧是得到滤液，并将滤液暂存于滤液罐中，而膜元件的非渗透侧得到的是浓液，该浓液为高浓度胶体溶液，可进行再次去胶体操作，得到更多的滤液。

所述浓液罐的下部通过管道与膜元件的入口连通，且浓液罐与膜元件之间的管道上设有第三级加压泵。

所述第三级加压泵与浓液罐之间的管道上设有前阀门。

所述第三级加压泵上通过管道还连接有水箱，所述水箱与第三级加压泵之间的管道上设有后阀门。

水箱主要是用于贮存清洗液，通过与第三级加压泵、后阀门的配合，实现对膜元件进行在线清洗。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

（1）本实用新型采用膜元件来实现提取液中胶体杂质的去除，在加压泵为动力装置的条件下，选择性截留提取液中的胶体等杂质，分离过程无相变，相比传统操作，减少了后续工艺消耗，能源消耗较低，提高了生产效率。

（2）本实用新型采用水箱与加压泵相配合的方式实现了膜元件的在线清洗，保证了膜元件始终处于良好的工作状态，延长了膜元件的使用寿命，进而降低了使用成本。