一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置 |
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| 申请号 | CN201821431470.3 | 申请日 | 2018-09-03 | 公开(公告)号 | CN208747980U | 公开(公告)日 | 2019-04-16 |
| 申请人 | 河南民兴生物科技股份有限公司; | 发明人 | 王志强; 卢福堂; 张慧华; 魏会丽; 徐斌; 卢瑶; | ||||
| 摘要 | 本实用新型提出了一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置，包括过滤液桶、浓缩液桶、渗透液桶和陶瓷膜组件，陶瓷膜组件包括两组 串联 的陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二，过滤液桶和陶瓷膜组件一之间设置有第一供料 泵 ，陶瓷膜组件二的浓液出口设置有浓液输送管，浓液输送管通过控制 阀 分别与循环管一、循环管二和排污管相连，循环管一和过滤液桶相连，循环管二与浓缩液桶相连，浓缩液桶和过滤液通之间设置有第二供料泵，陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二上均设置有清液出口，清液出口与渗透液桶相连。本实用新型提取丝胶蛋白回收率高，纯度高，且得到的丝胶蛋白分子量范围较小，有利于丝胶产品的开发。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置，其特征在于：包括过滤液桶(7)、浓缩液桶(8)、渗透液桶(9)和陶瓷膜组件，陶瓷膜组件包括两组串联的陶瓷膜组件一(1)和陶瓷膜组件二(2)，过滤液桶(7)和陶瓷膜组件一(1)之间设置有第一供料泵(12)，陶瓷膜组件二(2)的浓液出口设置有浓液输送管(13)，浓液输送管(13)通过控制阀分别与循环管一(16)、循环管二(17)和排污管(18)相连，循环管一(16)和过滤液桶(7)相连，循环管二(17)与浓缩液桶(8)相连，浓缩液桶(8)和过滤液通之间设置有第二供料泵(23)，陶瓷膜组件一(1)和陶瓷膜组件二(2)上均设置有清液出口，清液出口与渗透液桶(9)相连。 |
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| 说明书全文 | 一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置技术领域[0001] 本实用新型涉及丝胶蛋白的生产技术领域，特别是指一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置。 背景技术[0002] 丝胶是一种球状蛋白质，相对分子量为1.4-100KD不等，(D为道尔顿)，且随脱胶方法的不同而异。丝胶蛋白具有胶体的性质，等电点为3.8—4.5，易溶、吸水、凝胶化、可变性和抗氧化等特性，在化妆品、医药和生物材料等方面具有良好的开发潜能。长期以来，人们对丝素的研究利用较多，而对丝胶利用很少，因而在绢纺行业内，丝胶则随废水放排，不仅导致丝胶流失，而且造成环境污染，因此，如何将丝胶蛋白这一天然资源回收利用，变废为宝，是蚕丝业界迫切需要解决的一个问题。 [0003] 超滤法可选择不同的膜孔径，对丝胶蛋白进行选择性过滤回收，但是现有超滤法采用的陶瓷膜过滤装置在过滤获得一定分子量以下的丝胶蛋白后，分子量以上丝胶蛋白没有一个有效的提取，从而影响丝胶蛋白的回收率，而且桑绢纺精炼液在陶瓷膜管内流动过快，需要多次循环过滤，效率较低，随着陶瓷膜管的使用，陶瓷膜孔堵塞会原来越严重，需要定期对过滤膜进行清洗和更换，设备成本高。实用新型内容 [0004] 本实用新型提出一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置，提取丝胶蛋白回收率高，纯度高，且得到的丝胶蛋白分子量范围较小，有利于丝胶产品的开发。 [0005] 本实用新型的技术方案是这样实现的：一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置，包括过滤液桶、浓缩液桶、渗透液桶和陶瓷膜组件，陶瓷膜组件包括两组串联的陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二，过滤液桶和陶瓷膜组件一之间设置有第一供料泵，陶瓷膜组件二的浓液出口设置有浓液输送管，浓液输送管通过控制阀分别与循环管一、循环管二和排污管相连，循环管一和过滤液桶相连，循环管二与浓缩液桶相连，浓缩液桶和过滤液通之间设置有第二供料泵，陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二上均设置有清液出口，清液出口与渗透液桶相连。 [0006] 进一步地，陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二均包括两个并联壳体，壳体内设置有竖向的陶瓷膜管，陶瓷膜管的原液进口和浓液出口之间设置有多个交替连接的第一陶瓷膜管和第二陶瓷膜管。 [0007] 进一步地，第二陶瓷膜管的直径小于第一陶瓷膜管，第二陶瓷膜管与第一陶瓷膜管一体成型，陶瓷膜壁厚度相同。 [0008] 进一步地，一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置，还包括反冲罐，反冲罐的上端设置有进气管和排气管，下端设置有反冲输液管，反冲输液管的出液口与清液出口相连。 [0009] 进一步地，清液出口处设置有导流装置，导流装置包括环形管和设置于环形管下端的锥形导流罩，锥形导流罩内设置有斜向下的导流槽。 [0010] 进一步地，原液输送管和浓液输送管之间设置有旁通管，旁通管上设置有控制阀。 [0011] 进一步地，陶瓷膜管的截留分子量为40000D。 [0012] 本实用新型的有益效果：本实用新型的陶瓷膜管用于截留分子量为40KD以上的丝胶蛋白为浓缩液，而40KD以下的丝胶蛋白则透过陶瓷膜管，形成渗透液，同时能完全去除桑绢纺精炼液中颗粒较大的残渣；对于含有40KD以上丝胶蛋白的浓缩液则进入浓缩液桶内，采用木瓜蛋白酶进行酶解，获得主要分子量在40KD以下的丝胶蛋白溶液，然后通过第二供料泵进入过滤液筒，再次进行丝胶蛋白提取，提高丝胶蛋白的回收率和纯度。 [0013] 本实用新型采用陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二串联，丝胶蛋白过滤液经陶瓷膜组件一后，进入陶瓷膜组件二，并由陶瓷膜组件二的浓液出口回到过滤液桶，重新进行过滤，整体形成一个返回循环的体系，达到动态透析的目的。陶瓷膜管的原液进口和浓液出口之间设置多个交替连接的第一陶瓷膜管和第二陶瓷膜管，第二陶瓷膜管的直径小于第一陶瓷膜管，第二陶瓷膜管与第一陶瓷膜管一体成型，陶瓷膜壁厚度相同，对减缓液体流动的速度形成了多级障碍，增加液体在膜筒内的停留时间，增强渗透分离效果，减少循环的次数，而且陶瓷膜壁的厚度相同，液体从膜内到膜外的距离相同，避免在调整膜筒孔径的同时，增加了液体横向渗透的距离，从而减弱渗透的效果。 [0014] 本实用新型通过导流装置将反冲液体从水平转换成竖向，避免反冲风带动清洗液对清液出口处的陶瓷膜管造成大的冲击，从而损伤膜管；通过环形管和锥形导流罩的配合，将反冲风及清洗液均布在陶瓷膜的周围，并沿陶瓷膜向下，同时第一陶瓷膜筒、第二陶瓷膜管与壳体之间水平距离不同，第一陶瓷膜管和壳体之间，因水平距离小，增大了反冲风及清洗液的反向渗透陶瓷膜管的压力，增强清洗效果，第二陶瓷膜管与壳体水平距离大，且在壳体外表面形成的环形凹槽，具有导向和汇聚反冲风及清洗液的作用，在反向清洗过程中，形成了汇聚-增压冲洗的循环过程，避免清洗液向下流动过快，以及反冲风及清洗液向下反冲力降低的问题，整体增强了反清洗的效果，增长陶瓷膜管的使用寿命。 [0016] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0017] 图1为本实用新型的结构示意图； [0018] 图2为陶瓷膜管的结构示意图； [0019] 图3为导流装置的结构示意图； [0020] 图4为壳体结构示意图。 [0021] 陶瓷膜组件一1，陶瓷膜组件二2，壳体3，第一陶瓷膜管5，第二陶瓷膜管6，过滤液桶7，浓缩液桶8，渗透液桶9，原液供管10，原液输送管11，第一供料泵12，浓液输送管13，旁通管14，控制阀15，循环管一16，循环管二17，排污管18，浓液流量计19，第一供料管20，第二供料管21，循环管三22，第二供料泵23，清液输送管24，清液流量计25，导流装置26，环形管27，锥形导流罩28，导流槽29，反冲罐30，进气管31，排气管32，气压计33，反冲输液管34。 具体实施方式[0022] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 [0023] 如图1、2和4所示，一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置，包括过滤液桶7、浓缩液桶8、渗透液桶9和陶瓷膜组件，陶瓷膜组件包括两组串联的陶瓷膜组件一1和陶瓷膜组件二2，陶瓷膜组件一1和陶瓷膜组件二2均包括两个并联壳体3，壳体3内设置有竖向的陶瓷膜管，陶瓷膜管的原液进口和浓液出口之间设置有多个交替连接的第一陶瓷膜管5和第二陶瓷膜管6，第二陶瓷膜管6的直径小于第一陶瓷膜管5，第二陶瓷膜管6的长度小于第一陶瓷膜管5，第二陶瓷膜管6与第一陶瓷膜管5一体成型，陶瓷膜壁厚度相同，陶瓷膜管的截留分子量为40000D。 [0024] 如图1所示，过滤液桶7的进液口处设置有原液供管10，过滤液桶7的下端和陶瓷膜组件一1的原液进口之间设置有原液输送管11，原液输送管11上设置有第一供料泵12，陶瓷膜组件一1的浓液出口和陶瓷膜组件二2的原液进口相连，陶瓷膜组件二2的浓液出口设置有浓液输送管13，原液输送管11和浓液输送管13之间设置有旁通管14，旁通管14上设置有控制阀15，浓液输送管13通过控制阀15分别与循环管一16、循环管二17和排污管18相连，控制阀15为手动阀或者电磁阀，循环管一16的出料口和过滤液桶7的上端相连，循环管一16上设置有浓液流量计19，循环管二17的出料口与浓缩液桶8的上端相连，浓缩液桶8的上端设置有第一供料管20和第二供料管21，浓缩液桶8为搪瓷反应釜，浓缩液桶8下端设置有循环管三22，循环管三22通过第二供料泵23与循环管一16相连，陶瓷膜组件一1和陶瓷膜组件二2的壳体3上部均设置有清液出口，清液出口通过清液输送管24与渗透液桶9相连，且清液输送管24上设置有清液流量计25。 [0025] 如图1、3和4一种从桑绢纺精炼液中提取丝胶蛋白的装置，还包括反冲罐30，反冲罐30的上端通过控制阀15分别连接有进气管31和排气管32，进气管31上设置有气压计33，进气管31与气泵相连，反冲罐30的下端连接有反冲输液管34，反冲输液管34的出液口与环形管27相连，清液出口处设置有导流装置26，导流装置26包括环形管27和设置于环形管27下端的锥形导流罩28，锥形导流罩28内设置有斜向下的导流槽29，陶瓷膜管穿过环形管27锥形导流罩28设置。 [0026] 本实施例的使用方法：经振动筛后获得的过滤液进入过滤液桶7内，过滤液通过第一供料泵12进入陶瓷膜组件一1后，进入陶瓷膜组件二2，并由陶瓷膜组件二2的浓液出口通过浓液输送管13和循环管一16回到过滤液桶7，重新进行渗透分离，陶瓷膜组件一1和陶瓷膜组件二2过滤获得渗透液通过导流装置26进入渗透液桶9，观察浓液流量计19和清液流量计25，当浓缩液无需再进行渗透分离时，关闭循环管一16的控制阀15，打开循环管二17的控制阀15，浓缩液经浓液输送管13和循环管二17进入浓缩液桶8，通过第一供料管20向浓缩液桶8内加入木瓜蛋白酶，通过第二供料管21向浓缩液桶8内加入无离子水，酶解完成后，通过第二送料泵送至过滤液桶7内重复上述渗透分离过程，观察浓液流量计19和清液流量计25，当该次浓缩液无需再进行渗透分离时，关闭循环管一16和循环管二17的控制阀15，打开排污管18的控制阀15，渗透液桶9内收集的渗透液可通过纳滤膜装置进行浓缩，进一步缩小丝胶蛋白分子量范围，然后高速离心喷雾干燥装置获得丝胶蛋白粉。当需要进行陶瓷膜管反冲清洗时，向反冲罐30中加入清洗液，打开进气管31的控制阀15，反冲气带动清洗液经经导流装置26流向壳体3内，进行陶瓷膜管的反冲清洗，反冲风和清洗液反冲进入陶瓷管内，陶瓷膜组件一1的反冲风和清洗液由陶瓷膜管下端的原液进口进入原液输送管11，并经旁通管14进入浓液输送管13，陶瓷膜组件二2的反冲风和清洗液由陶瓷膜管下端的浓液出口进入浓液输送管13，最终由排污管18排出。 |
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