[实用新型]一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置

说明书

本实用新型公开了一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，主要包括药液罐、进液管、过滤器、喷淋器、加热板、半透膜槽、排气口、冷凝管和出液管，进液管连接在药液罐的左侧上部，进液管分为外管和内管，过滤器安装在外管的中部，喷淋器安装在药液罐的内部顶端，且与内管右端连接，加热板呈圆筒形安装在药液罐的内侧壁上，半透膜槽设置在喷淋器的上方，排气口均匀分布在药液罐侧面顶端，冷凝管安装在药液罐的外侧面，并分别与排气口连接，出液管安装在药液罐的右侧底端。总之，本实用新型具有结构新颖、浓缩效率高、能量利用率高、安全高效等优点。

技术领域

本实用新型属于液体发酵技术领域，具体是涉及一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置。

背景技术

刮板式薄膜浓缩器，广泛应用于石油、化工、医药等行业，适用于高粘度和易结晶、易结垢、热敏的物料。刮板式薄膜浓缩器的外壳内带有加热蒸汽夹套，内装有可旋转的刮板，料液在浓缩器内壁形成薄膜，水分被蒸发，浓缩液在底部排出。

薄膜浓缩系指药液在快速流经加热面时,形成薄膜并且因剧烈沸腾产生大量的泡沫,达到增加蒸发面积，显著提高蒸发效率的浓缩方法。一般发酵罐的高径比为1.7-2.5之间，高径比大有利于传热和溶氧，搅拌剪切力大。发酵罐的搅拌装置包括机械搅拌和非机械搅拌。通风发酵的搅拌装置包括电动机、传动装置、搅拌轴、轴密封装置和搅拌桨。机械搅拌的目的是迅速分散气泡和混合加入物料。一个搅拌桨要同时达到这两个目的，有时是矛盾的。例如，达到混合功能需要大直径的搅拌器和采用低转速运转，而提高分散气泡效果则需要多叶片、小直径和大的转速。电动机输入功率决定于搅拌桨形式和其他发酵罐部件。发酵罐内常安装4块挡板以增加混合、传热和传质效率。挡板之宽度为发酵罐直径的10％～12％，挡板越宽则混合效果越好。在好气深层发酵罐中，来自无菌空气系统的压缩空气通过空气分布器射入发酵罐内，分布器有单孔管式和多孔管式。安装方式各异，一般安装在最下面一档搅拌器的下方，但都要注意防止气孔被发酵液中的菌体或固体颗粒堵塞。有的空气分布器带有放水结构，使放罐后没有发酵液残留在管子里。通气速度以满足微生物发酵的需要为准，在使溶氧在临界氧深度之上。它决定于系统的设计和操作。空气流速的上限速度是空气能有效地被搅拌桨分散，这和搅拌桨形式和转速有关。

但是，目前现有技术中进行并没有专用于薄膜浓缩进行改进创新的装置，并且现有薄膜浓缩装置蒸发效率低，结构简单，实用性不强，所以设计一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置十分有必要。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置。

本实用新型的技术方案是：一种发酵用光波加热薄膜浓缩装置，主要包括药液罐、进液管、过滤器、喷淋器、加热板、半透膜槽、排气口、冷凝管和出液管，所述进液管连接在所述药液罐的左侧上部，进液管分为外管和内管，所述过滤器安装在外管的中部，所述喷淋器安装在药液罐的内部顶端，且与内管右端连接，喷淋器内部设有微型加压泵，外表面均匀设有小孔，所述加热板呈圆筒形安装在药液罐的内侧壁上，加热板与药液罐内侧壁连接处设有光波加热器，所述半透膜槽设置在喷淋器的上方，所述排气口均匀分布在药液罐侧面顶端，所述冷凝管安装在药液罐的外侧面，并分别与排气口连接，所述出液管安装在药液罐的右侧底端。

进一步地，所述喷淋器与内管连接处设有旋转器，喷淋器将药液旋转均匀喷射在加热板上，是药液受热均匀，易于浓缩，避免加热板散热不均匀。

进一步地，所述药液罐外侧设有冷凝水罐和回收罐，所述冷凝水罐分别与所述冷凝管的冷却液入口连接，所述回收罐与冷凝管的冷却液出口连接，冷凝水罐可以保证冷凝管的冷却效率，回收罐可以将冷却水回收利用。

进一步地，所述内管的材质为高导热材料，当药液蒸发产生水蒸气上升经过内管时，内管受热对内管内的药液进行预加热，提高了浓缩效率，合理利用了热能。

进一步地，所述加热板为纳米石英材料制成，药液在加热板上形成薄膜后会自行滑落，纳米石英材料不会将薄膜粘连在内壁上，避免了传统使用刮板的繁琐。