申请日2010.05.28
公开(公告)日2011.02.09
IPC分类号B01D63/00; B01D65/02; C07C59/265; C02F1/52; C02F9/08; C02F1/44; C07C51/42
摘要
一种用于柠檬酸生产的膜过滤装置，包括：筒体，该筒体具有入口、第一出口和第二出口;滤芯，该滤芯位于筒体内并将该筒体的内部空间分隔为第一腔室和第二腔室，入口和第一出口与第一腔室连通，第二出口与第二腔室连通;第一阀，该第一阀安装在第一出口上。一种用于处理柠檬酸生产的水处理系统，包括：反应器，在该反应器内，柠檬酸发酵清液与反应剂发生反应，从而生成待处理液体;和分离装置，该分离装置接收上述待处理液体，对该待处理液体进行固液分离处理，其中，所述分离装置为上述膜过滤装置，上述待处理液体通过入口进入膜过滤装置的筒体内，固液分离后获得的清液通过第二出口流出筒体。
权利要求书
1.一种用于柠檬酸生产的膜过滤装置，其特征在于，所述膜过滤装置包括：
筒体(1)，该筒体具有入口(11)、第一出口(12)和第二出口(13);
滤芯(2)，该滤芯(2)位于所述筒体(1)内并将该筒体(1)的内部空间分隔为第一腔室(21)和第二腔室(22)，所述入口(11)和第一出口(12)与所述第一腔室(21)连通，所述第二出口(13)与所述第二腔室(22)连通;
第一阀(3)，该第一阀(3)安装在所述第一出口(12)上。
2.根据权利要求1所述的膜过滤装置，其特征在于，所述滤芯(2)的过滤精度为0.2-1微米。
3.根据权利要求2所述的膜过滤装置，其特征在于，所述膜过滤装置还包括泵(4)和第二阀(5)，该泵(4)通过所述第二阀(5)与所述入口(11)连通。
4.根据权利要求3所述的膜过滤装置，其特征在于，所述膜过滤装置还包括压力流体源、第三阀(6)和第四阀(7)，该压力流体源通过第三阀(6)与所述第二腔室(22)连通，所述第四阀(7)安装在所述第二出口(13)上。
5.根据权利要求4所述的膜过滤装置，其特征在于，所述膜过滤装置还包括第五阀，所述压力流体源通过该第五阀与所述第一腔室(21)连通。
6.根据权利要求4所述的膜过滤装置，其特征在于，所述第一阀(3)为挠性阀。
7.根据权利要求6所述的膜过滤装置，其特征在于，所述膜过滤装置还包括第六阀(8)，所述压力流体源通过该第六阀(8)与所述挠性阀连通，以控制该挠性阀的通断。
8.根据权利要求7所述的膜过滤装置，其特征在于，所述膜过滤装置还包括控制器，该控制器分别与所述第一阀(3)、第二阀(5)、第三阀(6)、第四阀(7)、第六阀(8)以及所述泵(4)电联接，并分别控制所述第一阀(3)、第二阀(5)、第三阀(6)、第四阀(7)、第六阀(8)以及所述泵(4)。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的膜过滤装置，其特征在于，在使用状态中，所述筒体(1)处于直立状态，所述第一腔室(21)位于所述筒体(1)的下部，所述第二腔室(22)位于所述筒体(1)的上部。
10.根据权利要求9所述的膜过滤装置，其特征在于，所述入口(11)设置在所述筒体(1)的侧部，所述第二出口(12)设置在所述筒体(1)的底部。
11.一种用于柠檬酸生产的水处理系统，该水处理系统包括：
反应器，在该反应器内，柠檬酸发酵清液与反应剂发生反应，从而生成待处理液体;和
分离装置，该分离装置接收所述待处理液体，对该待处理液体进行固液分离处理，
其特征在于，所述分离装置为权利要求1-10中任意一项所述的膜过滤装置，其中，所述待处理液体通过所述入口进入所述膜过滤装置的筒体(1)内，固液分离后获得的清液通过所述第二出口(13)流出所述筒体。
12.根据权利要求11所述的水处理系统，其特征在于，所述水处理系统还包括热交换器，所述待处理液体首先与所述柠檬酸发酵清液通过该热交换器内实现热交换，然后再进入所述反应器。
说明书
用于柠檬酸生产的膜过滤装置和水处理系统
技术领域
本实用新型涉及柠檬酸生产领域，更具体地说，涉及一种用于柠檬酸生产的膜过滤装置和水处理系统。
背景技术
柠檬酸是一种较强的有机酸，在食品、饮料、医药、化工、建筑、洗涤剂和工业清洗等领域有着广泛的应用。
目前国内绝大多数柠檬酸生产企业仍采用钙盐法进行柠檬酸的提取，该工艺在生产过程中会排放大量的高温工艺废水，此工艺废水中还含有大量的可利用柠檬酸盐类，故通常需要经过沉降槽的沉降处理，从而进行柠檬酸盐类回收。
图1所示为传统的柠檬酸生产过程中的水处理工艺的流程图。如图1所示，柠檬酸发酵清液经过热交换而加热到相对较高的温度，如60至80摄氏度，然后将反应剂(如：碳酸钙、氢氧化钙或碳酸钙和氢氧化钙的混合物等)加入柠檬酸发酵清液中，进行充分反应。经过一次沉降后，将上层液体输入到沉降槽中再进行二次沉降处理。二次沉降处理获得的清液返回到热交换器中，用于对柠檬酸发酵清液进行加热，而获得的固态盐则可以回收利用。
在传统的柠檬酸生产过程中的水处理工艺中，大都利用沉降槽对流出反应器的待处理液体进行沉降处理，而沉降处理中固态盐的分离效果主要依赖于沉降时间。如果沉降时间过长，则极大程度上降低工作效率;而如果沉降时间过短，则沉降效果太差。因此，沉降处理的时间通常控制在20至30分钟左右。但是，由于沉降处理的效果有限，因此在液体中仍然存在大量可利用的柠檬酸盐。
另一方面，利用沉降槽进行沉降处理的工作环境较为恶劣，固态盐的分离回收大都依靠人力操作，难以确保固态盐得以充分有效地分离并回收。
通过以上分析可知，传统的柠檬酸生产过程的水处理工艺中固态盐的分离效果较差。因此，需要提供一种能够充分有效地分离柠檬酸生产过程的液体中的固态盐的技术方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服传统的柠檬酸生产过程的水处理工艺中固态盐的分离效果较差的缺陷，而提供一种能够有效分离所述固态盐的膜过滤装置和水处理系统。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于柠檬酸生产的膜过滤装置，其中，所述膜过滤装置包括：
筒体，该筒体具有入口、第一出口和第二出口;
滤芯，该滤芯位于所述筒体内并将该筒体的内部空间分隔为第一腔室和第二腔室，所述入口和第一出口与所述第一腔室连通，所述第二出口与所述第二腔室连通;
第一阀，该第一阀安装在所述第一出口上。
根据本实用新型的另一方面，还提供了一种用于处理柠檬酸生产的水处理系统，该水处理系统包括：
反应器，在该反应器内，柠檬酸发酵清液与反应剂发生反应，从而生成待处理液体;和
分离装置，该分离装置接收所述待处理液体，对该待处理液体进行固液分离处理，
其特征在于，所述分离装置为本实用新型所提供的膜过滤装置，其中，所述待处理液体通过所述入口进入所述膜过滤装置的筒体内，固液分离后获得的清液通过所述第二出口流出所述筒体。
按照本实用新型所提供的用于处理柠檬酸生产的膜过滤装置和水处理系统，当对所述待处理液体进行处理时，待处理液体通过入口进入筒体内，由筒体内的滤芯对该待处理液体进行固液分离处理，从而将获得的清液通过第二出口排出，将获得的其他产物(如包括固体和部分液体的混合物)通过第一出口排出，从而实现了对待处理液体中固态盐的分离。
由于利用滤芯实现固液分离处理，因而与传统的沉降处理的分离方法相比，自然能够获得更为充分的分离效果。
优选地，所述滤芯的过滤精度为0.2-1微米。
优选地，所述膜过滤装置还包括泵和第二阀，该泵通过所述第二阀与所述入口连通。
优选地，所述膜过滤装置还包括压力流体源、第三阀和第四阀，该压力流体源通过第三阀与所述第二腔室连通，所述第四阀安装在所述第二出口上。
优选地，所述膜过滤装置还包括第五阀，所述压力流体源通过该第五阀与所述第一腔室连通。
优选地，所述第一阀为挠性阀。
优选地，所述膜过滤装置还包括第六阀，所述压力流体源通过该第六阀与所述挠性阀连通，以控制该挠性阀的通断。
优选地，所述膜过滤装置还包括控制器，该控制器分别与所述第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第六阀以及所述泵电联接，并分别控制所述第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第六阀以及所述泵。
优选地，在使用状态中，所述筒体处于直立状态，所述第一腔室位于所述筒体的下部，所述第二腔室位于所述筒体的上部。
优选地，所述入口设置在所述筒体的侧部，所述第二出口设置在所述筒体的底部。
优选地，所述水处理系统还包括热交换器，所述待处理液体首先与所述柠檬酸清液通过该热交换器内实现热交换，然后再进入所述反应器。
