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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620571449.8 (22)申请日 2016.06.15 (73)专利权人 齐齐哈尔大学 地址 161006 黑龙江省齐齐哈尔市建华区 文化大街42号 (72)发明人 余世锋宫春宇薄力影王存堂 王岩刘军徐婷婷高帅 王文霞任健郑喜群 (74)专利代理机构 齐齐哈尔鹤城专利事务所 23207 代理人 杨圣运 (51)Int.Cl. C08B 30/16(2006.01) (54)实用新型名称 一种制备淀粉纳米晶的反应装置 (57)摘要 一种制备淀粉纳米晶的反应装置, 包括超。
2、声 处理箱和膜分离柱, 还包括超声控制仪、 温控仪、 循环控制模块等, 通过超声控制仪控制超声功 率、 超声时间、 超声振幅, 通过温控仪控制加热温 度, 通过循环控制模块对淀粉乳液循环处理, 通 过膜分离柱分离出淀粉纳米晶和淀粉残体。 本实 用新型与传统装置相比, 具有流程短、 能耗低、 设 备简便、 效率高、 对环境无污染, 是一种环境友好 型淀粉纳米晶生产装置。 本反应装置能精确控制 和处理温度, 有效分离出淀粉纳米晶和淀粉残 体, 淀粉纳米晶的制备效率高, 可广泛应用于淀 粉纳米晶领域的研究。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 205669007 U 2016.11.02 C。
3、N 205669007 U 1.一种制备淀粉纳米晶的反应装置, 包括超声处理箱 (1) 和膜分离柱 (24) , 其特征在 于: 超声处理箱 (1) 主要由内层箱体 (2) 、 外层箱体 (3) 和箱盖 (4) 组成, 内层箱体 (2) 与外层 箱体 (3) 的上部开设有箱体口, 内层箱体 (2) 嵌入到外层箱体 (3) 内, 其内部为反应室 (5) , 在 内层箱体 (2) 和外层箱体 (3) 之间为夹层 (6) , 箱盖 (4) 盖在外层箱体 (3) 的箱体口上; 箱盖 (4) 上部的进料斗 (7) 经进料管线 (8) 与反应室 (5) 连通, 进料斗 (7) 与箱盖 (4) 之间的进料管。
4、 线 (8) 上装有进料阀 (9) ; 超声发生器 (10) 穿过箱盖 (4) 并伸入到反应室 (5) 内, 超声发生器 (10) 的下端连接有超声探头 (11) , 超声发生器 (10) 的上端经导线依次与超声控制仪 (12) 、 电控箱 (13) 连接; 夹层 (6) 间的加热棒 (14) 经导线与电控箱 (13) 连接; 反应室 (5) 内的热电 偶 (15) 经导线依次与温控仪 (16) 、 电控箱 (13) 连接; 进液管线 (17) 的一端插入到夹层 (6) 的 上端, 其另一端伸出外层箱体 (3) , 在露出外层箱体 (3) 的进液管线 (17) 上装有进液阀 (18) ; 排液。
5、管线 (19) 的一端插入到夹层 (6) 的下端, 其另一端伸出外层箱体 (3) , 在露出外层箱体 (3) 的排液管线 (19) 上装有排液阀 (20) ; 卸料管线 (21) 的一端插入反应室 (5) 的下部, 其另 一端与输送泵 (22) 连接, 在外层箱体 (3) 与输送泵 (22) 间的卸料管线 (21) 上装有卸料阀 (23) , 输送泵 (22) 经卸料管线 (21) 与膜分离柱 (24) 的上端连接; 膜分离柱 (24) 的下端经循 环管线 (25) 依次与循环控制阀 (27) 、 循环控制模 (26) 块连接, 循环控制模 (26) 块经循环管 线 (25) 与进料阀 (9)。
6、 和外层箱体 (3) 间的进料管线 (8) 连通, 循环控制模块 (26) 经导线与电 控箱 (13) 连接; 膜分离柱 (24) 经导线与压力流量控制模块 (28) 连接, 压力流量控制模块 (28) 经导线与电控箱 (13) 连接; 排料管线 (29) 的一端与膜分离柱 (24) 连接, 在排料管线 (29) 上装有排料阀 (30) 。 2.根据权利要求1所述的一种制备淀粉纳米晶反应装置, 其特征在于: 所述内层箱体 (2) 由不锈钢材料制成。 3.根据权利要求1所述的一种制备淀粉纳米晶反应装置, 其特征在于: 所述箱盖 (4) 与 外层箱体 (3) 均由绝热材料制成。 权利要求书 1/1。
7、 页 2 CN 205669007 U 2 一种制备淀粉纳米晶的反应装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种制备淀粉纳米晶的反应装置, 属于食品科学技术领域。 背景技术 0002 淀粉纳米晶是淀粉颗粒除去非结晶无定形部分后得到长20-40nm、 宽15-30nm、 厚 5-7nm的片状晶体, 淀粉纳米晶是一种淀粉深加工产品。 淀粉纳米晶因具有纳米特性且可再 生、 可生物降解等优点而在食品、 医药、 复合材料等领域有广泛的应用。 目前我国淀粉纳米 晶的生产方法主要酸法、 酶法、 高压均质法和伽马辐射法等, 但酸法耗时长且产率低, 酶法 制备的淀粉纳米晶颗粒大小不均匀、 性质不稳定, 高压均质。
8、法易破坏纳米晶结构,伽马辐射 法易造成无定形物残留、 纳米晶纯度低, 不利于于工业化生产。 0003 为了解决淀粉纳米晶的生产难题, 经过多年实验研究, 申请人发明了一种淀粉纳 米晶的生产工艺: 超声法, 超声法与传统方法相比, 具有效率高、 流程短、 能耗低、 工艺简单、 对环境无污染的优点, 申请人于2011年申请了专利 “超声法制备抗性淀粉反应装置” , 专利 号: 201120517157.3。 在这几年中, 经过申请人的研究, 发现专利号为201120517157.3的 “超 声法制备抗性淀粉反应装置” 存在以下缺点: 此装置为一体化装置, 不能有效分离出淀粉纳 米晶和淀粉残体, 不。
9、利于提高生产效率和工业化生产。 实用新型内容 0004 为了解决现有技术的不足, 本实用新型提供了一种制备淀粉纳米晶的反应装置, 可实现超声处理和膜分离连续化生产, 提高生产效率。 0005 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种制备淀粉纳米晶的反应装 置, 包括超声处理箱和膜分离柱, 超声处理箱主要由内层箱体、 外层箱体和箱盖组成, 内层 箱体与外层箱体的上部开设有箱体口, 内层箱体嵌入到外层箱体内, 其内部为反应室, 在内 层箱体和外层箱体之间为夹层, 箱盖盖在外层箱体的箱体口上; 箱盖上部的进料斗经进料 管线与反应室连通, 进料斗与箱盖之间的进料管线上装有进料阀; 超声发生器。
10、穿过箱盖并 伸入到反应室内, 超声发生器的下端连接有超声探头, 超声发生器的上端经导线依次与超 声控制仪、 电控箱连接; 夹层间的加热棒经导线与电控箱连接; 反应室内的热电偶经导线依 次与温控仪、 电控箱连接; 进液管线的一端插入到夹层的上端, 其另一端伸出外层箱体, 在 露出外层箱体的进液管线上装有进液阀; 排液管线的一端插入到夹层的下端, 其另一端伸 出外层箱体, 在露出外层箱体的排液管线上装有排液阀; 卸料管线的一端插入反应室的下 部, 其另一端与输送泵连接, 在外层箱体与输送泵间的卸料管线上装有卸料阀, 输送泵经卸 料管线与膜分离柱的上端连接; 膜分离柱的下端经循环管线依次与循环控制阀。
11、、 循环控制 模块连接, 循环控制模块经循环管线与进料阀和外层箱体间的进料管线连通, 循环控制模 块经导线与电控箱连接; 膜分离柱经导线与压力流量控制模块连接, 压力流量控制模块经 导线与电控箱连接; 排料管线的一端与膜分离柱连接, 在排料管线上装有排料阀。 0006 进一步地, 所述内层箱体由不锈钢材料制成。 说明书 1/3 页 3 CN 205669007 U 3 0007 进一步地, 所述箱盖与外层箱体均由绝热材料制成。 0008 本实用新型的有益效果是: 本实用新型与专利号为201120517157.3的 “超声法制 备抗性淀粉反应装置” 比, 能有效分离出淀粉纳米晶和淀粉残体; 本实。
12、用新型与传统装置相 比, 具有流程短、 能耗低、 设备简便、 效率高、 对环境无污染, 是一种环境友好型淀粉纳米晶 生产装置。 本反应装置能精确控制和处理温度, 有效分离出淀粉纳米晶和淀粉残体, 淀粉纳 米晶的制备效率高, 可广泛应用于淀粉纳米晶领域的研究。 附图说明 0009 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。 0010 图1是本实用新型的结构示意图。 0011 图中标号: 0012 1、 超声处理箱, 2、 内层箱体, 3、 外层箱体, 4、 箱盖, 5、 反应室, 6、 夹层, 7、 进料斗, 8、 进料管线, 9、 进料阀, 10、 超声发生器, 11、 超声探头, 。
13、12、 超声控制仪, 13、 电控箱, 14、 加热 棒, 15、 热电偶, 16、 温控仪, 17、 进液管线, 18、 进液阀, 19、 排液管线, 20、 排液阀, 21、 卸料管 线, 22、 输送泵, 23、 卸料阀, 24、 膜分离柱, 25、 循环管线, 26、 循环控制模块, 27、 循环控制阀, 28、 压力流量控制模块, 29、 排料管线, 30、 排料阀。 具体实施方式 0013 如图1, 一种制备淀粉纳米晶的反应装置, 包括超声处理箱1和膜分离柱24, 超声处 理箱1主要由内层箱体2、 外层箱体3和箱盖4组成, 内层箱体2与外层箱体3的上部开设有箱 体口, 内层箱体2嵌。
14、入到外层箱体3内, 其内部为反应室5, 在内层箱体2和外层箱体3之间为 夹层6, 箱盖4盖在外层箱体3的箱体口上; 箱盖4上部的进料斗7经进料管线8与反应室5连 通, 进料斗7与箱盖4之间的进料管线8上装有进料阀9; 超声发生器10穿过箱盖4并伸入到反 应室5内, 超声发生器10的下端连接有超声探头11, 超声发生器10的上端经导线依次与超声 控制仪12、 电控箱13连接; 夹层6间的加热棒14经导线与电控箱13连接; 反应室5内的热电偶 15经导线依次与温控仪16、 电控箱13连接; 进液管线17的一端插入到夹层6的上端, 其另一 端伸出外层箱体3, 在露出外层箱体3的进液管线17上装有进液。
15、阀18; 排液管线19的一端插 入到夹层6的下端, 其另一端伸出外层箱体3, 在露出外层箱体3的排液管线19上装有排液阀 20; 卸料管线21的一端插入反应室5的下部, 其另一端与输送泵22连接, 在外层箱体3与输送 泵22间的卸料管线21上装有卸料阀23, 输送泵22经卸料管线21与膜分离柱24的上端连接; 膜分离柱24的下端经循环管线25依次与循环控制阀27、 循环控制模块26连接, 循环控制模 块26经循环管线25与进料阀9和外层箱体3间的进料管线8连通, 循环控制模块26经导线与 电控箱13连接; 膜分离柱24经导线与压力流量控制模块28连接, 压力流量控制模块28经导 线与电控箱13。
16、连接; 排料管线29的一端与膜分离柱24连接, 在排料管线29上装有排料阀30。 0014 进一步地, 所述内层箱体2由不锈钢材料制成。 0015 进一步地, 所述箱盖4与外层箱体3均由绝热材料制成。 0016 使用方法: 0017 1)使用前, 先关闭所用阀门; 0018 2)关闭排液阀20, 开启进液阀18, 将冷却介质注入到内层箱体2与外层箱体3间的 说明书 2/3 页 4 CN 205669007 U 4 夹层6内; 0019 3)通过温控仪16设定反应室5内的处理温度, 开启电控箱13对加热棒14供电, 进而 对夹层6内的冷却介质进行加热; 0020 4)将物料加入到进料斗7中, 开。
17、启进料阀9, 物料由进料斗7进入反应室5; 0021 5)通过超声控制仪12设置超声功率、 超声时间、 超声振幅, 对反应室5内的物料进 行超声; 0022 6)通过压力流量控制模块28设定膜分离柱24的压力和流量, 超声一段时间后, 开 启卸料阀23, 物料通过输送泵22由反应室5进入膜分离柱24; 0023 7)开启循环控制阀27, 物料经循环控制模块26返回反应室5; 0024 8)循环一段时间后, 开启排料阀30, 将物料排出; 0025 9)对排出的物料冷冻干燥, 即获得淀粉纳米晶。 说明书 3/3 页 5 CN 205669007 U 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 205669007 U 6 。