[发明专利]一种蛋白液泡沫消除系统及工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工设备领域，涉及一种蛋白液泡沫消除系统及工艺，主要用于马铃薯、红薯、木薯、大豆等淀粉加工分离汁水、以及其它各类富含蛋白的液体泡沫消除。 

背景技术

马铃薯、红薯、木薯、豆类等淀粉加工过程中排出的分离汁水（工艺水）携带着大量蛋白泡沫。由于富含蛋白的泡沫表面张力较大、结构牢固，短时间很难自己破碎。即使蛋白泡沫的水分蒸发以后，脱水的蛋白泡沫的骨架结构仍然保留。蛋白泡沫的存在，极大的影响这些分离汁水的传送、加热、分离、发酵、储存等后续加工利用工艺，从而影响产品质量和生产效率。

目前，马铃薯、红薯、木薯、豆类等淀粉加工过程中常用的消泡方式主要分为化学法和物理消泡法。化学法为在生产过程中添加具有低表面张力的消泡剂，消泡剂进入泡沫间的液体膜并扩散后，消泡剂分子取代泡沫表面具有表面活性物质的分子，导致新的液膜局部强度很低而降低泡沫的稳定性，使泡沫破裂。通常使用的消泡剂有：聚醚型、有机硅型、非硅型和硅醚混合型。但是，添加消泡剂会造成生产成本增加，同时加入的消泡剂对物料蛋白液造成污染。而且，目前的消泡剂对蛋白泡沫消泡效果并不理想。物理消泡主要是使用加热消泡和离心或真空装置的机械消泡方式。但因消泡能力和消泡方式的限制，往往效率不高。常用的机械消泡装置可以分为罐内消泡装置和罐外消泡装置。罐内消泡装置的结构形式主要有耙式、旋转圆板式和螺旋板式等。耙式消泡桨结构简单，但仅适合于泡沫产生不明显的反应过程（具体见CN 201120229760.1）。旋转圆板式是利用圆板高速旋转产生的离心力对泡沫产生剪切作用而使其破裂，结构比较复杂。螺旋板式利用搅拌桨旋转产生的离心力破泡，但螺旋板桨叶覆盖面大，桨叶垂直高度占用较大的罐内有效体积具体见（CN 201110316493.6），对快速增加的大量蛋白泡沫消除并不理想。改变旋转圆板（桨）形状的专利还有CN202223936U消泡装置是安装在一个可转动的轴上的消泡腔中的第二支撑板在转动时的剪切力将部分气泡打碎，CN103055551A提供了一种应用于搅拌釜反应器的机械消泡装置等对量大、顽固的蛋白泡沫消除效果不佳。罐外消泡装置主要有旋转叶片式、离心力式、旋风分离器 (CN 200820160690.7)和转向板式等。还有将几种旋转圆板（桨、耙）等组合安装在一个旋转轴上或罐体内外组合方式消泡的，如CN202936417U发酵液复合消泡装置采用安装在一个可转动的轴上耙式消泡浆、多层滤网消泡和外罐体内搅拌叶片消泡的多组合的复合消泡技术，对小量的普通液体泡沫消除效果是不错的。但是，对高浓度、起泡量大的蛋白泡沫的消除作用还是很有限的。目前，消泡泵是在淀粉加工业广泛推广使用的外置式消泡装备。CN201410339Y淀粉乳液消泡泵采用一个腔体中叶轮上的6组大叶片和12组小叶片的高速旋转将淀粉乳泡沫消泡，比常规乳液消泡泵效果好。但是，消泡泵功率大，耗电量高，可以把大泡沫打碎成小泡沫，总体对蛋白泡沫的消除效果仍然不太理想。以上专利消泡装置大部分是将高速旋转的叶片（板、桨、耙等）在液体和泡沫混合体中剪切或离心消泡，在消泡的同时又对液体进行搅动，产生新的泡沫。消泡泵消泡后喷出的液体泡沫仍然很大。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种低能耗、低成本、无污染、消泡效果好的蛋白液泡沫消除系统。

本发明的另一目的是提供一种利用上述系统消除蛋白液泡沫的工艺。

本发明的蛋白液泡沫消除系统，包括泡沫释放罐、消泡机、引风机及自动控制系统。所述所述泡沫释放罐体积容量与蛋白液处理量相关联，其比例：泡沫释放罐容量是每小时处理液体总量的0.3～3倍；所述泡沫释放罐的上部设有蛋白液入口，下部设有蛋白液出口；泡沫释放罐相对蛋白液入口端的顶部设有泡沫出口，该泡沫出口连接引风机的进口，引风机的出口通过法兰连接消泡机的泡沫入口；泡沫释放罐的顶部设有排气口，泡沫释放罐底部为5~15度的斜面底。

带有大量泡沫的蛋白液由蛋白液入口连续进入泡沫释放罐，小泡沫不断聚集成大泡沫上升到液体表面，随着泡沫上升聚结和泡沫上携带的液体重力下降的撕扯作用，部分泡沫会自动破碎。当泡沫上升并被吸入引风机后，通过叶轮对泡沫的离心力和剪切力的作用下将泡沫进一步破碎；泡沫进入消泡机后在高速气流与锥形分液器的碰撞力及筛网的剪切力的共同作用下，将蛋白泡沫彻底破除。

所述泡沫出口上设置有倾斜安装的泡沫引导板，以便于泡沫顺利进入引风机。该泡沫引导板的倾斜度一般设计为2～45度。

所述蛋白液入口处安装有筛网，筛网的目数为10～200目，以达到破泡和过滤的作用。