[0001]
本高新技术涉及清洗液澄清过滤设备，特别是一种用于乳品饮料厂的酸碱清洗液澄清再生的膜过滤系统。
背景技术：
[0002]
乳品饮料厂的清洗液，使用一段时间后会溶解了大量的蛋白质、脂肪等有机物，清洗液杂质含量增多，对生产设备的清洗效果降低，需要更长的清洗时间和更高的清洗温度，增加了设备清洗过程的能耗；同时稀酸、稀碱罐里面容易沉积和附着清洗液中的杂质，稀酸、稀碱罐自身也需要加强清洗的力度和频次。传统的方法是将沉降的杂质从罐底排放后，上清液再次使用，这种方法得到的清洗液并不干净，清洗效果没有改善。缩短使用周期，定期排放，制备新的酸碱清洗液，可以回复清洗效果。但是会加大废弃酸碱液的排放，工厂废水量增加，污水处理成本相应增加。新制备酸碱清洗液，也提高了浓酸碱采购费用、水耗、蒸汽消耗等工厂的运行费用。
[0003]
乳品中大部分蛋白质大小为10-1000纳米，而脂肪的大小更是达到1-10 微米。膜过滤作为一种依赖于分子或颗粒大小的差异，进行的分离工艺，在乳品和饮料行业有着非常广泛的应用。选用20-50纳米的陶瓷膜，能截留大部分的蛋白质和脂肪，最大限度的再生酸碱清洗液。同时使用后的酸碱温度较高，酸碱度较高，陶瓷膜材质可以承受高温，以及极端的ph(0-14)，比较适合该应用场景。
技术实现要素：
[0004]
本高新技术的目的在于提供一种用于乳品厂的清洗液再生的陶瓷膜系统，解决以上至少一个技术问题。
[0005]
本高新技术的技术解决方案如下：
[0006]
一种用于乳品厂的清清洗液再生陶瓷膜系统，包括陶瓷膜过滤设备、原液罐和清液罐，其特点在于，所述的陶瓷膜过滤设备，包括膜组件、循环泵、平衡罐、循环回路、流量调节单元、温度控制单元和清洗剂添加单元；
[0007]
所述的流量调节单元，包括浓缩液调节阀和澄清液调节阀；
[0008]
所述的温度控制单元，包括管式换热器、供冰水阀、回冰水阀、蒸汽阀和冷凝水阀，
[0009]
所述的清洗剂添加单元，包括纯水阀和上游供水管、浓酸阀和上游供酸管路、浓碱阀和上游供碱管路；
[0010]
所述的膜组件的上顶通过管路与所述的管式换热器的顶端相连，所述的膜组件的上侧通过壳程澄清液通道经所述的澄清液调节阀与所述的清液罐的上顶的入口相连，所述的清液罐的下端通过出料管路经出料泵输出；
[0011]
所述的原液罐的下端通过进料管路依次经进料阀、供料泵与所述的管式换热器下端的进口相连，所述的管式换热器上端的出口通过管路与所述的膜组件顶端的进口相连，所述的管式换热器的上端侧面通过管路分别经所述的蒸汽阀与蒸汽源相连，经所述的回冰
水阀与供冰水源相连，所述的管式换热器的下侧通过管路分别经所述的供冰水阀与供冰水源相连，经所述的冷凝水阀与所述的蒸汽源相连；
[0012]
在所述的膜组件的下侧通过反冲管路经清洗反冲阀与所述的循环泵和膜组件的下端之间的管路相连；所述的膜组件的底端通过管路经所述的循环泵、浓缩液调节阀分别与所述的第一阀门的一端、第二阀门的一端和排料阀的一端相连，所述的第二阀门的另一端经管路与所述的平衡罐的上端的一个入口相连，所述的第一阀门的另一端与所述的原液罐顶端的入口相连，所述的排料阀的另一端与废料池相连；
[0013]
所述的平衡罐的下端通过管路经罐底阀与所述的进料阀和供料泵之间的管路相连，所述的平衡罐的顶端有两个进口，一个口通过管路依次经第二阀门、第一阀门与所述的原液罐顶端的入口相连，另一个进口通过管路分别经所述的浓酸阀与浓酸源相连，经所述的浓碱阀与浓碱源相连，经所述的纯水阀与纯水源相连。
[0014]
所述膜组件，包含不锈钢膜壳和陶瓷膜芯。不锈钢膜壳材质ss316l，卫生管加工制造。滤芯为20-50纳米的陶瓷膜。根据处理能力，设计膜的数量和排布。
[0015]
所述的循环泵和回路，包含循环泵、管路系统。循环泵提供膜组件所需的流量和压力，以保证清洗液在膜的表面具备合适的流速，提高过滤效率并降低蛋白质和脂肪对陶瓷膜表面的污染。循环泵配置有变频器，通过对循环泵转速的调节，保持膜组件具备恒定流速和工作压力。并通过相应的压力仪表监控。
[0016]
所述平衡缸系统，包含一个作为清洗缓冲的缸体、平衡缸出口的供料离心泵、平衡缸入口的进料阀。平衡缸配置人孔、洗球、液位传感。离心泵配置有变频器，可以调节泵的转速，给膜组件提供稳定的压力。平衡罐入口的进料阀，用于原液罐的进料，用过的酸碱液供到平衡缸时，关闭平衡缸罐底阀，直接由供料泵泵送到陶瓷膜循环回路。
[0017]
所述的流量调节单元，包含有：浓缩液的流量传感器和调节阀、澄清液的流量传感器和调节阀等。根据设定的清洗液回收得率，调节浓缩液的流量，和清洗液澄清液的流量。
[0018]
所述的温度控制单元，包含有：清洗时用于升温的加热单元。加热单元包含有换热器、蒸汽供给管路和阀门、冷凝水输出的管路和阀门，系统清洗时需要加热单元，使清洗液的温度升高，满足清洗配方的要求。
[0019]
所述的清洗单元，包含清洗剂添加的进料阀门和软管、气动隔膜泵、流量计、纯水阀。清洗剂用食品级的浓酸和浓碱，两者共用气动隔膜泵进行计量添加；配置一个纯水阀门，用于浓酸碱添加结束后管路内残留酸碱的水顶，以及平衡罐的补水。
[0020]
所述陶瓷膜系统，可以设计成半自动或者全自动的控制方式，自动化程度的提高，可以降低人工误操作的风险。设备具有可扩展性能，生产能力范围较大，可以满足不同生产要求，微滤单机设备与其他设备间的衔接性能较好，可以与前后工艺密切结合，优化工艺提高效率。
附图说明
[0021]
图1为本高新技术用于乳品厂的清清洗液再生陶瓷膜系统结构示意图。
具体实施方式
[0022]
为了使本高新技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下
面结合具体图示进一步阐述本高新技术。
[0023]
参照图1，由图可见，本高新技术用于乳品厂的清清洗液再生陶瓷膜系统，包括陶瓷膜过滤设备、原液罐15和清液罐16，
[0024]
所述的陶瓷膜过滤设备，包括膜组件1、循环泵2、平衡罐4、循环回路、流量调节单元、温度控制单元和清洗剂添加单元；
[0025]
所述的流量调节单元，包括浓缩液调节阀5和澄清液调节阀6；
[0026]
所述的温度控制单元，包括管式换热器10、供冰水阀9a、回冰水阀9b、蒸汽阀8a和冷凝水阀8b，
[0027]
所述的清洗剂添加单元，包括纯水阀13和上游供水管、浓酸阀14a和上游供酸管路、浓碱阀14b和上游供碱管路；
[0028]
所述的膜组件1的上顶通过管路与所述的管式换热器10的顶端相连，所述的膜组件1的上侧通过壳程澄清液通道经所述的澄清液调节阀6与所述的清液罐16的上顶的入口相连，所述的清液罐16的下端通过出料管路经所述的出料泵17输出；
[0029]
所述的原液罐15的下端通过进料管路依次经所述的进料阀12、供料泵3 与所述的管式换热器10下端的进口相连，所述的管式换热器10上端的出口通过管路与所述的膜组件1顶端的进口相连，所述的管式换热器10的上端侧面通过管路分别经所述的蒸汽阀8a与蒸汽源相连，经所述的回冰水阀9b与供冰水源相连，所述的管式换热器10的下侧通过管路分别经所述的供冰水阀 9a与供冰水源相连，经所述的冷凝水阀8b与所述的蒸汽源相连；
[0030]
在所述的膜组件1的下侧通过反冲管路经所述的清洗反冲阀11与所述的循环泵2和膜组件1的下端之间的管路相连；所述的膜组件1的底端通过管路经所述的循环泵2、浓缩液调节阀5分别与所述的第一阀门7a的一端、第二阀门7c的一端和排料阀7b的一端相连，所述的第二阀门7c的另一端经管路与所述的平衡罐4的上端的一个入口相连，所述的第一阀门7a的另一端与所述的原液罐15顶端的入口相连，所述的的排料阀7b的另一端与废料池相连；
[0031]
所述的平衡罐4的下端通过管路经所述的罐底阀4a与所述的进料(12和供料泵3之间的管路相连，所述的平衡罐4的顶端有两个进口，一个口通过管路依次经第二阀门7c、第一阀门7a与所述的原液罐15顶端的入口相连，另一个进口通过管路分别经所述的浓酸阀14a与浓酸源相连，经所述的浓碱阀14b与浓碱源相连，经所述的纯水阀13与纯水源相连。
[0032]
清洗液再生的陶瓷膜系统，包含有膜组件1、循环泵2和串联膜组件1和循环泵2的循环管路、平衡罐4、流量调节系统(含浓缩液调节阀5和澄清液调节阀6)、温度控制单元8-10、清洗单元(含纯水阀13和浓酸浓碱阀14)、原液罐15和清液罐16等。
[0033]
陶瓷膜系统的运行主要分为生产和清洗两个主要状态。清洗完成的设备可以进行进料生产。首先用过的混浊清洗液储存在原液罐15里，在混浊清洗液进设备之前，设备处于水循环状态。打开进料阀12，同时关闭平衡罐4的罐底阀，混浊清洗液经过供料泵3的变频恒压输送，进入膜组件循环系统。循环系统中的大流量离心泵2，使混浊清洗液在循环系统中大流量运行，在陶瓷膜系统1的膜表面形成5-7m/s的流速，澄清的清洗液在压力和大流量的工况下透过20-50纳米的陶瓷膜过滤表面进入到壳程澄清液通道，经澄清清洗液调节阀6控制流量输送出陶瓷膜系统，进入清液储罐16待用，由出料泵17 泵送到下游使用。循环回路中的管式换热器10，在生产过程中开启冷却模式，也就是对应的冰水供和回的阀门9a和9b
间歇开关，使设备中的混浊清洗液维持在设定的温度以下。排出澄清清洗液，混浊清洗液的杂质含量逐渐升高，经过调节阀5，以设定的浓缩比例输送出系统，返回到原液罐15继续循环，直至产生的澄清清液达到要求的回收得率，通常要达到85％以上，最后将原液罐15中的高杂质含量的混浊液。混浊液回原罐15的阀门7a关闭，同时排料阀7b打开，先排尽原液罐中的混浊液，空罐后关闭阀门12，打开平衡罐4 的罐底阀，平衡罐中补水推掉膜系统中所有的混浊液。膜组件系统1采用梯度膜，梯度膜从入口到出口的水通透率梯度增大，源于膜在不同的位置其支撑层材料的厚度不同，生产水通量的不同。这种结构用于补偿和平衡膜的内外压差，进而实现实际运行的产品通量从膜进口到膜出口基本维持恒定。
[0034]
生产结束时，关闭混浊清洗液的进料阀门12，打开纯水阀门13和平衡罐4的罐底阀，用水顶出设备里面的物料，顶料结束后，设备通过阀门切换实现内部循环状态，准备清洗。
[0035]
系统编辑有水冲程序、酸洗程序和碱洗程序。设备生产结束，在清洗前需要水冲，长时间未使用，开机后也需要水冲。处理混浊的酸清洗液，用碱清洗程序，处理碱清洗液则用酸清洗程序，酸碱清洗结束后总是有水冲过程，将设备中的清洗液冲刷干净。水冲时切换阀使浓液和清液处于排地位置，纯水阀门13控制平衡罐4的水位，供料泵2和循环泵3正常运行，浓液调节阀 5和6依据流量调到合适的开度，预水冲约5分钟。切换阀门到设备内循环，进入酸洗或者碱洗步骤。管式换热器10启用加热功能，即对应的蒸汽阀8a 和冷凝水阀8b打开，设备内循环水的温度逐步升高，打开清洗剂浓碱阀门14，计量添加浓酸或者浓碱进平衡罐4，循环至稀酸液或者稀碱液浓度均匀，ph 试纸检测碱浓度。待系统温度达到，酸洗要求70℃，碱洗要求80℃，关闭蒸汽阀8a，进入清洗循环计时。膜组件的清洗反冲阀门11在整个清洗过程中定期短时脉冲开关。计时结束酸洗或者碱洗过程完成，系统慢慢降温到40度以下，再进入水冲程序。水冲和酸碱清洗后的废液由阀门7b排出系统。陶瓷膜系统由计算机和程序自动控制，自动化程度高且安全可靠，有效降低了劳动强度，同时避免因误操作造成的停机风险
[0036]
以上显示和描述了本高新技术的基本原理和主要特征和本高新技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本高新技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本高新技术的原理，在不脱离本高新技术精神和范围的前提下，本高新技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本高新技术的保护范围。
技术特征：
1.用于乳品厂的清洗液再生陶瓷膜系统，包括陶瓷膜过滤设备、原液罐(15)和清液罐(16)，其特征在于，所述的陶瓷膜过滤设备，包括膜组件(1)、循环泵(2)、平衡罐(4)、循环回路、流量调节单元、温度控制单元和清洗剂添加单元；所述的流量调节单元，包括浓缩液调节阀(5)和澄清液调节阀(6)；所述的温度控制单元，包括管式换热器(10)、供冰水阀(9a)、回冰水阀(9b)、蒸汽阀(8a)和冷凝水阀(8b)，所述的清洗剂添加单元，包括纯水阀(13)和上游供水管、浓酸阀(14a)和上游供酸管路、浓碱阀(14b)和上游供碱管路；所述的膜组件(1)的上顶通过管路与所述的管式换热器(10)的顶端相连，所述的膜组件(1)的上侧通过壳程澄清液通道经所述的澄清液调节阀(6)与所述的清液罐(16)的上顶的入口相连，所述的清液罐(16)的下端通过出料管路经出料泵(17)输出；所述的原液罐(15)的下端通过进料管路依次经进料阀(12)、供料泵(3)与所述的管式换热器(10)下端的进口相连，所述的管式换热器(10)上端的出口通过管路与所述的膜组件(1)顶端的进口相连，所述的管式换热器(10)的上端侧面通过管路分别经所述的蒸汽阀(8a)与蒸汽源相连，经所述的回冰水阀(9b)与供冰水源相连，所述的管式换热器(10)的下侧通过管路分别经所述的供冰水阀(9a)与供冰水源相连，经所述的冷凝水阀(8b)与所述的蒸汽源相连；在所述的膜组件(1)的下侧通过反冲管路经清洗反冲阀(11)与所述的循环泵(2)和膜组件(1)的下端之间的管路相连；所述的膜组件(1)的底端通过管路经所述的循环泵(2)、浓缩液调节阀(5)分别与第一阀门(7a)的一端、第二阀门(7c)的一端和排料阀(7b)的一端相连，所述的第二阀门(7c)的另一端经管路与所述的平衡罐(4)的上端的一个入口相连，所述的第一阀门(7a)的另一端与所述的原液罐(15)顶端的入口相连，所述的排料阀(7b)的另一端与废料池相连；所述的平衡罐(4)的下端通过管路经罐底阀(4a)与所述的进料阀(12)和供料泵(3)之间的管路相连，所述的平衡罐(4)的顶端有两个进口，一个口通过管路依次经第二阀门(7c)、第一阀门(7a)与所述的原液罐(15)顶端的入口相连，另一个进口通过管路分别经所述的浓酸阀(14a)与浓酸源相连，经所述的浓碱阀(14b)与浓碱源相连，经所述的纯水阀(13)与纯水源相连。
技术总结
一种用于乳品厂的清洗液再生的陶瓷膜系统,包括陶瓷膜过滤设备、以及原液罐和清液罐。原液罐供料给陶瓷膜设备，陶瓷膜设备将混浊的清洗液浓缩，并过滤出澄清的清洗液；浓缩液返回到原液罐继续循环，澄清的过滤液收集到清液罐中。陶瓷膜过滤设备，可以使用自动化程序生产，连续运行8
技术开发人、权利持有人：顾辛 黄向荣 叶俊华
