專利名稱：階梯式固液分離離心機的制作方法
技術領域：
本發明涉及固液分離設備，尤其涉及一種階梯式固液分離離心機。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對食品質量和食品安全的要求也隨之提高。 其中，食品防腐劑是關系食品質量和食品安全的一個重要方面。山梨酸或山 梨酸鉀能有效地抑制霉菌、酵母菌和耗氧性細菌的活性，還能防止肉毒桿菌、 葡萄球菌以及沙門氏菌等有害微生物的生長和繁殖，但對厭氧性芽孢菌與嗜 酸乳桿菌等有益微生物幾乎無效。并且，其抑制微生物發育的作用比殺菌作 用更強，從而可以有效地延長食品的保存時間并保持原有風味。其防腐效果
是苯曱酸鈉的5至10倍。目前山梨酸或山梨酸鉀已廣泛地用于食品、飲料、煙 草、醫藥、化妝品、飼料以及農產品之中。
在山梨酸的制造工藝中，有幾步固液分離的步驟，包括將山梨酸晶體與 鹽酸溶液的分離的步驟，水洗滌山梨酸晶體后將水與山梨酸晶體分離的步驟， 以及乙醇洗滌山梨酸晶體后將乙醇與山梨酸晶體分離的步驟。
現有技術中，對山梨酸晶體與液體進行固液分離 一般使用三足式離心機， 現在出現了臥式螺旋離心機。但是現有的臥式螺旋離心機會造成山梨酸晶體 的破碎，平均破碎率高達40%。并且，現有的臥式螺旋離心機和三足式離心機 都無法一次性滿足山梨酸晶體與鹽酸溶液的分離，水洗滌山梨酸晶體及水與 山梨酸晶體分離的步驟，以及乙醇洗滌山梨酸晶體及乙醇與山梨酸晶體分離 的連續進行，都只能一臺離心機完成一個步驟，要一臺完成離心機完成兩個 步驟，就出現兩種溶液混合，無法簡單快速單獨回收和再利用因此，業界存在對山梨酸晶體與液體進行固液分離的離心機的改進，以 降低山梨酸晶體的破碎率，并提高生產工藝的連續性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是在進行晶體與液體的固液分離時，如何 降低晶體的破碎率。
為解決上述問題，本發明提供一種階梯式固液分離離心機，包括中空的 轉鼓以及與所述轉鼓同軸并包圍所述轉鼓的圓筒形液體分離腔，所述液體分 離腔沿軸向依次設有相互隔離的至少兩個腔室，所述轉鼓的壁面上設有供液 體通過的通孔，所述通孔將所述轉鼓中空部分與所述液體分離腔連通，所述 轉鼓的壁面成階梯形，所述轉鼓的中心軸與水平面存在夾角。
可選地，所述階梯的數量與所述腔室的數量相同，每個階梯的凸出部分 對應落入液體分離腔的 一個腔室內。
可選地，所述轉鼓內設有液體輸入管，所述液體輸入管的數量比所述腔 室的數量少一個，每個液體輸入管的噴口朝向一個腔室。
可選地，每個腔室的外壁上設有液體出口。
可選地，所述夾角為10度至45度。
可選地，所述轉鼓內還設有刮壁器，所述刮壁器包括刮刀和固定所述刮 刀的支撐條。
可選地，所述轉鼓直徑較小的一端為進料端，所述轉鼓直徑較大的一端 為出料端，所述進料端內設有進料管路，所述進料管路的出口朝向里所述進 料端最近的腔室。
可選地，液體輸入管的噴口中離進料端最近的一個朝向從進料端開始計 算的第二個腔室。與現有技術相比，本發明在對晶體和液體的混合物進行固液分離時，或 者在利用溶液清洗晶體時，晶體在轉鼓側壁的臺階上堆積并通過離心作用脫 去液體，而后隨著堆積的增加晶體不斷溢出至下一級臺階進行固液分離或清 洗分離。這種方式來分離容易破碎的晶體時，晶體的受力均勻可控，因而可 以降低晶體的石皮碎率。
并且，轉鼓的側壁由多層階梯，在每一層階梯上都可以實現固液分離， 并且轉鼓內設有液體輸入管，因而可以將晶體脫除液體和對晶體進行清洗的 步驟在本發明所述的離心機中連續進行，因而在用于山梨酸生產時可以提高 工藝的連續性。
轉鼓的中心軸與水平面存在夾角，使得在轉鼓的每一層階梯上堆積一定 的固體之后，多余的固體可以自動滑落進入下一層階梯，進而可以實現連續 生產。
而且，液體分離腔沿軸向依次設有多個腔室，可以完全隔離每一個階梯 上分離出的不同溶液，方便實現這各種不同溶液的快速回收和再利用。
另外，轉鼓內還設有刮壁器，可以將粘在轉鼓內壁上的固體刮落，使得 本發明可以應用于具有一定粘度的固體與液體的分離。
圖1為本發明一個實施例離心機的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖l所示，本實施例提供一種階梯式固液分離離心機100。該階梯式固 液分離離心才幾100包括轉鼓101和轉鼓101同軸并包圍轉鼓101的液體分離 腔102。
轉鼓101是中空的，其中空的形狀大致為圓臺型，即轉鼓101的一頭大一頭小。轉鼓101的直徑較小的一端為進料端103，而轉鼓101直徑4支大的一 端為出料端104。進料端103內設有進料管路105。
轉鼓101的壁面上設有阻擋固體顆粒并供液體通過的大量通孔(圖未示)。 這些通孔將轉鼓101的中空部分與液體分離腔102連通，用于實現液固分離。
液體分離腔102成圓筒形，并包圍轉鼓101且與轉鼓101同軸。因此液 體分離腔102與轉鼓101都可以沿同一根軸線轉動。這#4由線與水平面存在 夾角(x。優選的夾角cc為10度至45度。而對于山梨酸晶體與液體的分離， 發明人發現，夾角a在25度至30度時，特別是夾角a在28度時既能實現山 梨酸晶體與液體的完全分離，又能防止山梨酸晶體的石皮碎和在轉筒101內壁 上的階梯120上停留時間過長。發明人認為，存在這個優選的角度選擇，可 能與山梨酸晶體的粘度、顆粒大小及晶體本身的強度有關。
液體分離腔102沿軸向依次設有至少兩個腔室。而轉鼓101的壁面為階 梯形，階梯120的數量與液體分離腔102的腔室數量相同，每一級階梯120 向外凸入液體分離腔102的腔室內。
在本發明用于山梨酸晶體的固液分離的一個實施例中，液體分離腔102 沿軸向依次設有三個腔室，三個腔室中從離轉鼓101直徑較小的進料端103 開始依次是第一溶液腔室108、第二溶液腔室109和第三溶液腔室110。每個 腔室的外壁上都設有液體出口，用于排除每個腔室內的液體。第一溶液腔室 108上對應設有第一溶液出口 111;第二溶液腔室109上對應設有第二溶液出 口 112;第三溶液腔室110上對應設有第三溶液出口 113。
在本發明用于山梨酸晶體的固液分離的另一個實施例中，轉鼓101內設 有兩根液體輸入管，每才艮液體輸入管的噴口分別朝向一個腔室。兩根液體輸 入管中的一根為第二溶液輸入管106，另一根為第三溶液輸入管107。第二溶 液輸入管106的噴口朝向第二溶液腔室109，而第三溶液輸入管107的噴口朝向第三溶液腔室110。
在本發明用于山梨酸晶體的固液分離時，上述的第一溶液、第二溶液和 第三溶液可以分別是鹽酸溶液、水溶液和乙醇溶液。
根據本發明的又一個實施例，轉鼓101內還設有刮刀114和固定刮刀的 支撐條115。當分離的固體粘度較高時，容易粘在轉鼓101的內壁上，因而轉 鼓101旋轉時，刮刀114會相對轉鼓101轉動，從而將粘在轉鼓101的內壁 上的固體刮落。
以下將以上述階梯式固液分離離心機100在用于山梨酸晶體與鹽酸溶液 的分離和水洗、乙醇溶液清洗為例來介紹階梯式固液分離離心機100的運行 過程。運行時，轉鼓101高速旋轉。固液混合的物料由進料管105連續引入 轉鼓101內。在離心力場作用下，鹽酸溶液液體通過轉鼓101的壁面上的通 孔而進入液體分離腔102。并且，由于轉鼓的傾斜，山梨酸晶體則不斷由內壁 滑落沉積在轉鼓101的內壁的階梯120上。后續沉積的山梨酸晶體將在先沉 積的山梨酸晶體連續不斷地推至下一級階梯，在下一階梯上，第二溶液輸入 管106噴入水溶液清洗山梨酸晶體，完成清洗的水溶液因離心作用而進入第 二溶液腔室109。同樣地，續沉積的山梨酸晶體將在先沉積的已完成清洗的山 梨酸晶體連續不斷地推至再下一級階梯，在該階梯上，第三溶液輸入管107 噴入乙醇溶液清洗山梨酸晶體，完成清洗的乙醇溶液因離心作用而進入第二 溶液腔室110。直至在不同的階梯上經過不斷清洗和溶液脫除后，山梨酸晶體 從轉鼓101的出料端104排出固液分離離心機100之外。而后鹽酸溶液、水 溶液和乙醇溶液分別從第一溶液出口 111、第二溶液出口 112和第三溶液出口 113排出。
本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權利要求，任 何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護范圍應當以本發明權利要求所界定的范圍為準。
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權利要求
1.一種階梯式固液分離離心機，其特征在于包括中空的轉鼓以及與所述轉鼓同軸并包圍所述轉鼓的圓筒形液體分離腔，所述液體分離腔沿軸向依次設有相互隔離的至少兩個腔室，所述轉鼓的壁面上設有供液體通過的通孔，所述通孔將所述轉鼓中空部分與所述液體分離腔連通，所述轉鼓的壁面成階梯形，所述轉鼓的中心軸與水平面存在夾角。
2. 如權利要求1所述的階梯式固液分離離心機，其特征在于所述階梯 的數量與所述腔室的數量相同，每個階梯的凸出部分對應落入液體分離腔的 一個腔室內。
3. 如權利要求1所述的階梯式固液分離離心機，其特征在于所述轉鼓 內設有液體輸入管，所述液體輸入管的數量比所述腔室的數量少一個，每個 液體輸入管的噴口朝向 一個腔室。
4. 如權利要求1所述的階梯式固液分離離心機，其特征在于每個腔室 的外壁上設有液體出口。
5. 如權利要求1所述的階梯式固液分離離心機，其特征在于所述夾角 為10度至45度。
6. 如權利要求1所述的階梯式固液分離離心機，其特征在于所述轉鼓 內還設有刮壁器，所述刮壁器包括刮刀和固定所述刮刀的支撐條。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的階梯式固液分離離心機，其特征在 于所述轉鼓直徑較小的一端為進料端，所述轉鼓直徑較大的一端為出料端， 所述進料端內設有進料管路，所述進料管路的出口朝向里所述進料端最近的 腔室。.
8. 如權利要求7所述的階梯式固液分離離心機，其特征在于液體輸入 管的噴口中離進料端最近的一個朝向從進料端開始計算的第二個腔室。
全文摘要
本發明涉及一種階梯式固液分離離心機，包括中空的轉鼓以及與所述轉鼓同軸并包圍所述轉鼓的圓筒形液體分離腔，所述液體分離腔沿軸向依次設有相互隔離的至少兩個腔室，所述轉鼓的壁面上設有供液體通過的通孔，所述通孔將所述轉鼓中空部分與所述液體分離腔連通，所述轉鼓的壁面成階梯形，所述轉鼓的中心軸與水平面存在夾角。與現有技術相比，本發明在對晶體和液體的混合物進行固液分離時，或者在利用溶液清洗晶體時，晶體在轉鼓側壁的臺階上堆積并通過離心作用脫去液體，而后隨著堆積的增加晶體不斷溢出至下一級臺階進行固液分離或清洗分離。這種方式來分離容易破碎的晶體時，晶體的受力均勻可控，因而可以降低晶體的破碎率。
文檔編號B04B3/00GK101648167SQ20091015253
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月17日 優先權日2009年9月17日
發明者社 楊 申請人:浙江保圣配料有限公司