一种碱性水解系统及其工作方法与流程

1.本发明涉及碱性水解领域，尤其涉及一种碱性水解系统及其工作方法。


背景技术：

2.碱性水解是利用氢氧化钠、氢氧化钾或两者的混合液催化畜禽胴体（蛋白质、核酸、碳水化合物、油脂等）水解成由小肽、氨基酸、糖和皂等组成的无菌、碱性溶液。碱性水解处理畜禽酮体的最终产物有三种：一种是无菌、碱性水溶液，未中和水溶液的ph值通常在10.3和11.5之间；第二种是动物骨骼和牙齿的矿物质；第三种是油脂。然而，现有的碱性水解系统结构复杂，成本较高；并且其会产生大量废水、废气，造成经济浪费的同时给环境造成一定的污染；因此，有必要研究一种结构简单、经济环保的碱性水解系统来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明目的是针对上述问题，提供一种结构简单、操作便利的碱性水解系统及其工作方法。
4.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种碱性水解系统，包括胴体撕碎机、消化器、油水分离器；胴体撕碎机的进料口与料斗提升机相连通，胴体撕碎机的出料口与消化器的进料口相连通，消化器内设置有导/加热组件和搅拌设备，消化器内部分别与消泡剂储罐、储水罐外层、碱水罐外层管道连接；消化器底端通过双螺杆泵与油水分离器管道连接，消化器、油水分离器内的无毒气体通过无毒气体排放管道排出并经烘干机后进入储水罐中，消化器内的有毒气体通过含毒气体排放管道与碱液罐内层相连接；所述油水分离器分别与磷酸储罐、氨基酸储罐、油脂储罐、储水罐外层管道连接，油水分离器顶端设置有过滤器。
5.进一步的，所述烘干机与储水罐之间设置有气液分离器，气液分离器的进气口与烘干机的出气口管道连接，气液分离器的出气口通过真空泵与储水罐内层管道连接，气液分离器的出液口与储水罐外层管道连接。
6.进一步的，所述导/加热组件包括导热油加热器、进油管路、出油管路，导热油加热器与进油管路的一端相连通，进油管路的另一端与设置在消化器夹层的进油口相连通，出油管路的一端与设置在消化器夹层的出油口相连通，出油管路的另一端与导热油加热器相连通；导热油加热器的燃烧室分别与储水罐内层、碱水罐内层管道连接。
7.进一步的，所述胴体撕碎机顶端设置有用于进行蒸汽清洗操作的蒸汽管道并通过蒸汽管道与蒸汽源头相连通。
8.进一步的，所述消化器内部顶端设置有用于进行高压水洗操作的高压水喷头，高压水喷头与高压水源相连通；消化器侧壁上设置有用于通入压缩空气以检测消化器内部气密性的压缩空气管道，压缩空气管道与空压机向连通。
9.进一步的，所述碱液罐内层顶端设置有用于消毒操作的消毒喷头，消毒喷头通过
液体泵与碱液罐外层相连通。
10.进一步的，所述烘干机的出料口与粉碎机的进料口相连通，粉碎机的出料孔与残渣储罐相连通。
11.一种碱性水解系统的工作方法，包括以下步骤：s1、使用料斗提升机将畜禽酮体提升到胴体撕碎机内，经胴体撕碎机撕碎为碎块后进入消化器内；s2、通过消泡剂储罐、储水罐外层、碱水罐外层向消化器内按比例加入水、消泡剂、碱液；然后使用搅拌设备对消化器内的物料进行搅拌，接着通过导/加热组件将消化器内的物料加热至150℃并保温至设定时间；得到水解混合液；s3、对消化器进行放汽降压降温操作，温度降到设定值后，通过双螺杆泵将水解混合液泵送到油水分离器中；s4、油水分离器上的过滤器将水解混合液中的残渣过滤出来并置于烘干机中进行烘干；同时，消化器、油水过滤器排放的高温蒸汽经无毒气体排放管道进入烘干机中进行烘干操作；烘干过后的高温蒸汽经气液分离器进入储水罐中冷却；s5、在经过过滤器过滤的水解混合液中加入磷酸进行中和操作，待水解混合液的ph值达到设定值后分别分离出氨基酸混合液、油脂并置于氨基酸储罐、油脂储罐中；s6、消化器排放的有毒气体经含毒气体排放管道进入碱液罐内层中暂存；碱液罐内层的气体、储水罐内层的气体均送入导热油加热器的燃烧室燃烧并对导热油进行加热，燃烧后的气体排放到大气中。
12.进一步的，所述步骤s4中，从烘干机中出来的高温蒸汽进入气液分离器后，分离出来的蒸汽经真空泵进入储水罐内层进行冷凝操作，分离出来的液体直接进入储水罐外层中进行储存。
13.进一步的，所述步骤s6中，有毒气体进入碱液罐内层后，通过液体泵和消毒喷头将碱液罐外层的碱液喷淋到碱液罐内层中为有毒气体进行消毒操作，消毒后的有毒气体再次送入导热油加热器的燃烧室中燃烧。
14.与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明将杀菌步骤、消化步骤合二为一，简化了碱性水解操作的工艺步骤，提高了碱性水解操作的工作效率；2、本发明中的碱性水解产物可进行二次开发利用，不会产生多余废物、废液，实现了产物的最大化利用，有效提高了畜禽胴体的利用率；3、本发明中的整个工艺系统实现了废水的循环利用，避免了造成资源浪费，减少了经济损耗；同时其将消化时产生的有毒废气经消毒、焚烧后排放，避免了造成环境污染，保证了整个系统的环保性能；4、本发明中的整个工艺系统均为封闭式操作，环保性高且易于操作；同时其结构简单、装配难度较低，有效降低了工艺系统的生产成本，进一步提高了本发明的使用效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为碱性水解系统的框架结构图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
18.如图1所示，本实施例公开了一种碱性水解系统，包括胴体撕碎机、消化器、油水分离器；胴体撕碎机顶端设置有用于进行蒸汽清洗操作的蒸汽管道并通过蒸汽管道与蒸汽源头相连通；胴体撕碎机的进料口与料斗提升机相连通，胴体撕碎机的出料口与消化器的进料口相连通；消化器内部顶端设置有用于进行高压水洗操作的高压水喷头，高压水喷头与高压水源相连通；消化器侧壁上设置有用于通入压缩空气以检测消化器内部气密性的压缩空气管道，压缩空气管道与空压机向连通；消化器内设置有导/加热组件和搅拌设备，消化器内部分别与消泡剂储罐、储水罐外层、碱水罐外层管道连接；消化器底端通过双螺杆泵与油水分离器管道连接，消化器、油水分离器内的无毒气体通过无毒气体排放管道排出并经烘干机后进入储水罐中；所述烘干机与储水罐之间设置有气液分离器，气液分离器的进气口与烘干机的出气口管道连接，气液分离器的出气口通过真空泵与储水罐内层管道连接，气液分离器的出液口与储水罐外层管道连接；所述烘干机的出料口与粉碎机的进料口相连通，粉碎机的出料孔与残渣储罐相连通；消化器内的有毒气体通过含毒气体排放管道与碱液罐内层相连接，碱液罐内层顶端设置有用于消毒操作的消毒喷头，消毒喷头通过液体泵与碱液罐外层相连通；所述油水分离器分别与磷酸储罐、氨基酸储罐、油脂储罐、储水罐外层管道连接，油水分离器顶端设置有过滤器。
19.所述导/加热组件包括导热油加热器、进油管路、出油管路，导热油加热器与进油管路的一端相连通，进油管路的另一端与设置在消化器夹层的进油口相连通，出油管路的一端与设置在消化器夹层的出油口相连通，出油管路的另一端与导热油加热器相连通；导热油加热器的燃烧室分别与储水罐内层、碱水罐内层管道连接。
20.上述碱性水解系统的工作方法包括以下步骤：s1、使用料斗提升机将畜禽酮体提升到胴体撕碎机内，经胴体撕碎机撕碎为碎块后进入消化器内；s2、通过消泡剂储罐、储水罐外层、碱水罐外层向消化器内按比例加入水、消泡剂、碱液；然后使用搅拌设备对消化器内的物料进行搅拌，接着通过导/加热组件将消化器内的物料加热至150℃并保温至设定时间；得到水解混合液；s3、对消化器进行放汽降压降温操作，温度降到设定值后，通过双螺杆泵将水解混合液泵送到油水分离器中；s4、油水分离器上的过滤器将水解混合液中的残渣过滤出来并置于烘干机中进行
烘干；同时，消化器、油水过滤器排放的高温蒸汽经无毒气体排放管道进入烘干机中进行烘干操作；从烘干机中出来的高温蒸汽进入气液分离器后，分离出来的蒸汽经真空泵进入储水罐内层进行冷凝操作，分离出来的液体直接进入储水罐外层中进行冷却储存；s5、在经过过滤器过滤的水解混合液中加入磷酸进行中和操作，待水解混合液的ph值达到设定值后分别分离出氨基酸混合液、油脂并置于氨基酸储罐、油脂储罐中；s6、消化器排放的有毒气体经含毒气体排放管道进入碱液罐内层，通过液体泵和消毒喷头将碱液罐外层的碱液喷淋到碱液罐内层中为有毒气体进行消毒操作；碱液罐内层经过碱液消毒的气体、储水罐内层的气体以及燃烧燃料均送入导热油加热器的燃烧室中燃烧并对导热油进行加热，燃烧后的气体排放到大气中。
21.碱性水解系统的主要工艺流程为：病体装载
→
提升
→
撕碎
→
消化器
→
称重
→
加水、消泡剂、碱液
→
密闭
→
气密性检查
→
加热、加压（间隔性搅拌）
→
保温（多种形式搅拌）
→
冷却
→
排放（温度检测达标）
→
泵送
→
过滤
→
中和（ph值检测达标）
→
油水分离
→
分类储存处理。
22.碱性水解系统的详细工作过程为：工作前，对碱性水解系统各部分进行在线检测，待检测合格后，开始正常工作。
23.工作时：畜禽胴体通过全封闭式料斗提升机提升到胴体撕碎机料斗中，在撕碎机的作用下大块胴体被撕碎成块径≤35mm的碎块，经溜管、进料阀后进入消化器中；称重（消化器自带称重模块）完毕后，依次加入适当比例的水、消泡剂、碱液；关闭进料阀及各液体管路阀门，利用压缩空气对消化器进行气密性检查，检查通过后，启动导/加热组件，利用设置在消化器夹层中的高温导热油对消化器内的组织液进行加热，并通过温度传感器对其升温过程进行实时监控；待温度达到150℃时，停止加热，进行保温；根据消化工艺要求，在升温和保温过程中，利用搅拌设备对组织液进行多种形式的搅拌、混合，以促进胴体组织的均化、消化以及杀菌；当达到系统设定时间时打开放汽阀门，对消化器进行降压、降温处理；温度降到设定值后，打开消化器下方的卸料阀，利用双螺杆泵将水解混合液泵送至油水分离器；在油水分离器的上方设置有过滤器，水解混合液中的残渣将首先被过滤，其余水解混合液进入油水分离器下部暂存，同时向水解混合液加入适量磷酸，对水解混合液进行中和，待水解混合液ph值达到设定值后，停止加入磷酸，最后分别分离出废水、氨基酸混合液、油脂等三种产物，废水流入储水罐外层中，其余物料进行分别储存。其中，残渣经烘干机烘干、粉碎机粉碎后用做有机肥或土壤改良剂，氨基酸混合液可以直接作为农作物叶面肥或根系营养剂，也可以经过二次深加工成为农作物特殊功能的专用肥，油脂可作为工业用油脂售卖。
24.在一次生产周期结束后，利用胴体撕碎机的蒸汽管道导入大量蒸汽进，对胴体撕碎机内部进行杀菌、消毒清理；同时利用消化器内部的高压水喷头对消化器内部进行无死角清洗。
25.碱性水解系统的废气收集、处理过程为：消化器装载胴体碎块时置换的有毒气体以及升温过程中排放的有毒气体，经含毒气体排放管道进入碱液罐（双层重力型浮力罐）的内层罐体中，利用消毒喷头喷出的碱液对含毒气体进行一次杀菌、消毒后暂存于碱液罐内层罐体中；消化器保压过程中安全排放的高压蒸汽、降压降温时排放的高温蒸汽以及油水分离器中产生的高温蒸汽均为无毒高温气体，其中存在少量的有机废气，通过无毒气体排放管道将这些高温蒸汽引入到烘干机中对过滤器过滤后的残渣进行烘干，充分利用这部分
蒸汽所含热能；这部分蒸汽最后经气液分离器、真空泵或阀门组成的并联通路进入储水罐（双层重力型浮力罐）的内层罐体中存放冷凝，其中大部分蒸汽会冷凝成水，部分不凝气体暂存在储水罐内层上部；当导/加热组件中的导热油加热器需要工作时，分别将暂存在碱液罐内层罐体和储水罐内层罐体中的废气输送至导热油加热器的燃烧室中配合燃料进行燃烧处理，即对废气进行高温消毒，经过燃烧后的无毒、无菌气体进行排空处理。
26.在消化器降温降压阶段，当消化器内温度高于100℃、压力大于环境大气压时，内部蒸汽直接通过放汽阀门至储水罐的内层罐体中进行冷凝操作，当消化器内温度低于100℃后，开启真空泵，通过负压抽取将消化器内的内部蒸汽输送至储水罐内层罐体中进行冷凝操作。该设计可以充分利用蒸汽的热能，同时可以最大程度的浓缩氨基酸混合液，减少氨基酸混合液在储存、灌装、运输等环节的生产成本，进一步提高了本发明的使用效果。
27.本发明具有以下有益效果：1、本发明将杀菌步骤、消化步骤合二为一，简化了碱性水解操作的工艺步骤，提高了碱性水解操作的工作效率；2、本发明中的碱性水解产物可进行二次开发利用，不会产生多余废物、废液，实现了产物的最大化利用，有效提高了畜禽胴体的利用率；3、本发明中的整个工艺系统实现了废水的循环利用，避免了造成资源浪费，减少了经济损耗；同时其将消化时产生的有毒废气经消毒、焚烧后排放，避免了造成环境污染，保证了整个系统的环保性能；4、本发明中的整个工艺系统均为封闭式操作，环保性高且易于操作；同时其结构简单、装配难度较低，有效降低了工艺系统的生产成本，进一步提高了本发明的使用效果。