一種用於多糖水解液的黏度檢測裝置的製作方法

2023-09-19 06:35:25

本實用新型屬於化工及醫藥領域，更具體地，涉及一種用於多糖水解液的黏度檢測裝置，該裝置可用於對多糖水解液進行連續、在線、且無汙染的黏度測量。

背景技術：

多糖是由糖苷鍵結合的糖鏈，至少要超過10個的單糖組成的聚合糖高分子碳水化合物，是一類重要的生物大分子，其水解產物分子量低、可滲性好、抗原性好，具有多方面的藥理作用，在醫藥領域中的應用廣泛。多糖水解過程中，產生一系列中間產物，不同水解程度下的產物常有不同的作用，控制水解程度，及時終止水解反應對得到目標產物意義重大。多糖水解導致了糖苷鍵的斷裂，聚合物的相對分子質量減小，水解液的黏度下降，因此水解液的黏度數據反應了多糖水解的程度，通過研究水解液黏度和水解產物的關係，可以得到水解液黏度與水解程度的關係，進而通過黏度檢測了解水解反應程度，判斷反應終點。

目前用於多糖水解液的黏度檢測多是離線檢測，無法做到實時監控，且人為取樣增大了產品被汙染的風險，取出的樣品難以回收，從而造成了產品的浪費。另外，也有部分專利提出了在線檢測黏度的方法，由於檢測對象不同，無法適應多糖水解液的在線檢測。例如申請號為201520391099.2的申請，該申請提供了一種能在線測量黏度、濃度的水煤漿製備裝置，包括製漿桶、出料管道、循環管道和旋轉黏度計，結合了製漿、黏度檢測和濃度檢測，簡化了取樣測黏度的過程，可見此裝置設置了循環管路，避免了產品的浪費，但是並沒有控制測試溫度的有效措施。此外，考慮到多糖水解反應常在加熱條件下進行，所以降溫設備是必要的。因此，如何做到連續取樣、檢測，避免人為因素影響，如何將水解釜中的水解液迅速且準確地降溫至檢測溫度，如何清洗黏度計，以提高黏度檢測的準確度等都是需要解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型的目的在於提供一種用於多糖水解液的黏度檢測裝置，其中通過對關鍵的黏度計與水解液釜的連接方式、管道排布方式、及對應的多糖水解液的取樣方式(如，待檢測多糖水解液進入黏度計的方式、檢測完成後的多糖水解液回收方式)等進行改進，與現有技術相比能夠有效解決水解反應過程中對水解液進行離線檢測黏度不連續、取樣過程受人為因素影響、易汙染產品、樣品溫度難以控制、效率低的問題，本實用新型中的黏度檢測裝置可連續、在線、且無汙染的進行黏度檢測，通過對水解反應液黏度的檢測，可以了解水解反應的程度，為判斷水解反應的終點提供依據。

為實現上述目的，按照本實用新型，提供了一種用於多糖水解液的黏度檢測裝置，其特徵在於，包括旋轉黏度計(12)、恆溫水浴鍋(18)、以及冷卻器(27)，其中，

所述旋轉黏度計(12)具有樣品室，該樣品室用於放置待檢測多糖水解液，所述旋轉黏度計(12)用於對該樣品室內的所述待檢測多糖水解液的黏度進行檢測；

所述恆溫水浴鍋(18)用於容納所述樣品室，並使該樣品室的溫度保持恆定；

所述冷卻器(27)設置在所述旋轉黏度計(12)的前端，該冷卻器(27)與所述樣品室相連，用於對進入該樣品室的所述待檢測多糖水解液進行冷卻。

作為本實用新型的進一步優選，所述冷卻器(27)還與冷卻循環泵(30)相連，該冷卻循環泵(30)用於更新並循環所述冷卻器(27)內的冷卻介質，使所述冷卻器(27)內的冷卻介質的溫度低於待冷卻的所述待檢測多糖水解液的溫度；

所述冷卻器(27)包括中空筒體、以及位於該中空筒體內的螺旋盤管，其中，所述中空筒體用於容納所述冷卻介質，所述螺旋盤管用於輸運所述待檢測多糖水解液。

作為本實用新型的進一步優選，所述冷卻介質為冷卻水，所述冷卻器(27)的冷卻水入口與所述冷卻循環泵(30)的出水口通過冷卻水入水管道(29)相連，所述冷卻器(27)的冷卻水出口與所述冷卻循環泵(30)的入水口通過冷卻水回水管道(1)相連；所述冷卻水入水管道(29)上設置有冷卻水閥門(28)，該冷卻水閥門(28)用於切換所述冷卻器(27)內所述冷卻介質的更新狀態或非更新狀態；所述冷卻器(27)的冷卻水入口與所述冷卻器(27)的冷卻水出口均位於所述中空筒體上。

作為本實用新型的進一步優選，所述冷卻器(27)的進料口通過進料管道(2)與水解液釜相連，該進料管道(2)用於向冷卻器(27)中通入待冷卻的所述待檢測多糖水解液；所述進料管道(2)上還設置有進料閥(3)，該進料閥(3)用於切換所述進料管道(2)的導通狀態或關斷狀態；

所述冷卻器(27)的出料口與出料管道(26)的一端相連，用於輸出經冷卻後的所述待檢測多糖水解液；所述出料管道(26)的另一端與第一樣品回流管道(5)、進樣管道(8)分別相連；所述第一樣品回流管道(5)上還設置有第一樣品回流閥(7)，該第一樣品回流閥(7)用於切換所述第一樣品回流管道(5)的導通狀態或關斷狀態；所述進樣管道(8)與所述樣品室相連，用於向該樣品室中通入所述待檢測多糖水解液，該進樣管道(8)上還設置進樣閥門(22)，該進樣閥門(22)用於切換所述進樣管道(8)與所述出料管道(26)兩者之間的導通狀態或關斷狀態，所述第一樣品回流閥(7)與所述進樣閥門(22)不同時導通；

所述冷卻器(27)的進料口與所述冷卻器(27)的出料口均位於所述螺旋盤管的兩端。

作為本實用新型的進一步優選，所述恆溫水浴鍋(18)內採用純化水，所述進樣管道(8)還用於向所述樣品室中通入所述恆溫水浴鍋(18)內的所述純化水，該純化水用於清洗所述樣品室；

該恆溫水浴鍋(18)與純化水進水管道(11)、純化水出水管道(19)分別相連，所述純化水進水管道(11)設置在該恆溫水浴鍋(18)的頂部，所述純化水出水管道(19)設置在該恆溫水浴鍋(18)的底部；所述純化水進水管道(11)上還設置有純化水進水閥(10)，該純化水進水閥(10)用於切換所述純化水進水管道(11)的導通狀態或關斷狀態；所述純化水出水管道(19)與所述進樣管道(8)相連，所述純化水出水管道(19)上還設置有純化水出水閥(20)，該純化水出水閥(20)用於切換所述純化水出水管道(19)與所述進樣管道(8)兩者之間的導通狀態或關斷狀態，所述純化水出水閥(20)與所述進樣閥門(22)不同時導通。

作為本實用新型的進一步優選，所述出料管道(26)上還設置有第一輸料泵(25)，該第一輸料泵(25)為蠕動泵。

作為本實用新型的進一步優選，所述樣品室具有進樣口和出樣口，所述進樣口與所述進樣管道(8)相連，所述出樣口與樣品出口管道(13)相連；

該樣品出口管道(13)上還設置有第二輸料泵(15)，所述樣品出口管道(13)用於輸出所述樣品室內的所述多糖水解液或所述純化水；所述樣品出口管道(13)與第二樣品回流管道(6)、以及清洗水出口管道(17)分別相連，所述第二樣品回流管道(6)用於傳輸所述多糖水解液，所述清洗水出口管道(17)用於傳輸所述純化水；所述第二樣品回流管道(6)上還設置有第二樣品回流閥(14)，該第二樣品回流閥(14)用於切換所述第二樣品回流管道(6)的導通狀態或關斷狀態；所述清洗水出口管道(17)上還設置有清洗水出口閥(16)，該清洗水出口閥(16)用於切換所述清洗水出口管道(17)的導通狀態或關斷狀態。

作為本實用新型的進一步優選，所述第一樣品回流管道(5)和所述第二樣品回流管道(6)均與樣品回收管道(4)相連，該樣品回收管道(4)用於向所述水解液釜內通入所述多糖水解液，使所述多糖水解液回收再利用。

作為本實用新型的進一步優選，所述樣品室上設置有第二液位指示器(21)，所述第二液位指示器(21)用於指示該樣品室內所述多糖水解液的液位高度；所述恆溫水浴鍋(18)上設置有第一液位指示器(9)，所述第一液位指示器(9)用於指示該恆溫水浴鍋(18)內所述純化水的液位高度；

所述進樣閥門(22)用於根據所述第二液位指示器(21)指示的所述多糖水解液的液位高度進行導通狀態或關斷狀態的切換；所述純化水進水閥(10)用於根據第一液位指示器(9)指示的所述純化水的液位高度進行導通狀態或關斷狀態的切換；

所述出料管道(26)上還設置有溫度指示器(24)，該溫度指示器(24)用於指示該出料管道(26)內的所述待檢測多糖水解液的溫度；所述第一輸料泵(25)用於根據該溫度指示器(24)指示的溫度切換所述第一輸料泵(25)的輸運狀態。

作為本實用新型的進一步優選，所述用於多糖水解液的黏度檢測裝置中，與所述多糖水解液接觸的各個組件均採用不鏽鋼。

本實用新型中用於多糖水解液的連續在線無汙染測黏度的裝置，實現了在精確控溫條件下對多糖水解過程中的水解液黏度進行連續在線的檢測，該裝置可迅速準確地將水解過程中較高溫度的水解液降溫至適合進行黏度檢測的數值，並且避免了人工取樣對產品帶來的汙染，同時回收樣品，減少了樣品的浪費。該裝置便於在線安裝，並充分利用自動控制系統，可準確完成進樣、檢測、記錄、回收、清洗的步驟。通過對水解反應液黏度的檢測，可以直觀地了解多糖水解反應的程度，判斷水解反應終點。

具體來說，該黏度檢測裝置具有以下有益效果：

1.實現了在多糖水解過程中對水解液的黏度進行在線連續的檢測，避免了人工取樣對產品帶來的汙染，即時回收樣品，減少了樣品的浪費。

2.可迅速準確地將水解液溫度降到適合進行黏度檢測的溫度值。

3.便於在線安裝，並充分利用自動控制系統，準確完成進樣、檢測、記錄、回收、清洗的步驟。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；

圖2是冷卻器的俯視結構示意圖。

圖中各附圖標記的含義如下：

1為冷卻水回水管道，

2為進料管道，

3為進料閥，

4為樣品回收管道，

5為回流管道(即，第一樣品回流管道)，

6為樣品回流管道(即，第二樣品回流管道)，

7為回流閥門(即，第一樣品回流閥)，

8為進樣管道，

9為水浴液位控制系統(即，第一液位指示器)，

10為純化水進水控制閥(即，純化水進水閥)，

11為純化水進水管道，

12為旋轉黏度計，

13為樣品出口管道，

14為樣品回流閥(即，第二樣品回流閥)，

15為輸料泵(即，第二輸料泵)，

16為清洗水出口閥，

17為清洗水出口管道，

18為恆溫水浴鍋，

19為純化水出水管道，

20為出水閥門(即，純化水出水閥)，

21為樣品液位控制系統(即，第二液位指示器)，

22為進樣閥門，

23為出料閥，

24為溫度指示控制系統(即，溫度指示器)，

25為出料輸送泵(即，第一輸料泵)，

26為出料管道，

27為冷卻器，

28為冷卻水閥門，

29為冷卻水入水管道，

30為冷卻循環泵，

100為多糖水解液。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互組合。

實施例1

如圖1所示，本實用新型中用於多糖水解液的連續、在線、且無汙染測黏度的裝置，包括冷卻器27、冷卻循環泵30，旋轉黏度計12和恆溫水浴鍋18，冷卻器27外壁下部冷卻水入口與冷卻循環泵30出水口通過冷卻水入水管道29連接，該管道上設置有冷卻水閥門28，冷卻器27外壁上部冷卻水出口與冷卻循環泵30入水口通過冷卻水回水管道1連接，冷卻器27頂部進料口連接有進料管道2，該管道上設置有進料閥3，進料管道2另一端連接水解液釜(即與多糖水解液100相連)，冷卻器27底部出料口連接有出料管道26，該管道上設置有出料輸送泵25(可採用蠕動泵)、溫度指示控制系統24和出料閥23，出料管道26末端分成兩路，分別為回流管道5和進樣管道8，回流管道5上設置有回流閥門7，進樣管道8上設置有進樣閥門22，管道另一端與旋轉黏度計12底部的進樣口相連接，旋轉黏度計12上設置有液位控制系統21，其底部還設置有一樣品出口與樣品出口管道13連接，樣品出口管道13上設置有輸料泵15，管道另一端分成兩路分別為清洗水出口管道17和樣品回流管道6，兩條管道上分別設置有清洗水出口閥16和樣品回流閥14，回流管道5和樣品回流管道6另一端合併成樣品回收管道4連接水解液釜，恆溫水浴鍋18上設置有液位控制系統9，恆溫水浴鍋18頂部連接純化水進水管道11，管道上設置有純化水進水控制閥10，恆溫水浴鍋18底部出水口連接純化水出水管道19，其上設置有出水閥門20，管道另一端與進樣管道8合併，位於進樣閥門22和旋轉黏度計進樣口之間。

其工作過程可分為三個階段，即，準備階段、檢測階段、後續清洗階段。

準備階段：裝置運行之前先對旋轉黏度計12進行校零，多糖水解液通過進料管道2進入到冷卻器27的盤管中，水解液經過筒體中的冷卻水降溫後流出，經過溫度指示控制系統24進行溫度檢測，當水解液溫度高於或低於設置值時，溫度指示控制系統24相應地控制蠕動泵25的流速來調節樣品出口溫度，未達到溫度設置值的水解液通過回流管道5進行回收，當流出水解液到達設定值時，回流閥門7關閉同時進樣閥門22打開，水解液樣品經過進樣管道8從底部進入樣品室(該樣品室完全浸沒在恆溫水浴鍋18的恆溫水浴中；樣品室的樣品進出口均可設置在該樣品室的底部，如圖1所示)，當樣品沒過轉子時達到樣品液位控制系統21所設置的液位，後樣品液經過底部樣品出口管道13排出，用以潤洗樣品室，排出的水解液樣品經樣品回流管道6送至水解液釜回收，潤洗過程重複2～3次後進樣；

檢測階段：當樣品液位達到設定值時關閉所有閥門，穩定1分鐘後進行黏度測量並自動記錄黏度數據，測量完畢後排出樣品並回收；

清洗階段：開啟出水閥門20將水浴鍋中的純化水輸送進樣品室中進行清洗，清洗後的純化水經過清洗水出口管道17排出，同時水浴液位控制系統9通過控制純化水進水控制閥10使純化水流入，保持水浴液位恆定。

整個工作過程中的水浴溫度可始終精確控制在黏度測試的溫度值。採用本實用新型的黏度檢測裝置，不論是在哪個工作階段，流入該黏度檢測裝置內的多糖水解液均可再次回到水解液釜中進行回收再利用，從而能夠實現在線、連續檢測。

本實用新型中的冷卻器27可由中空筒體和位於中空筒體內的螺旋盤管組合而成(如圖2所示)，其中中空筒體用於容納冷卻介質(如冷卻水)，樣品溶液在盤管內流動，通過延長樣品溶液與冷卻介質之間進行熱交換的時間，從而確保冷卻效果；該冷卻器一方面是採用螺旋盤管，擴大樣品溶液與冷卻介質之間進行熱交換的間接接觸面積，提高熱交換效果，另一方面，通過調節出料輸送泵25的輸送流量速度，也可影響樣品流出時的溫度(出料輸送泵25的輸送狀態可通過溫度指示器24進行切換)。

本實用新型用於多糖水解液的黏度檢測裝置中，所有接觸水解液的設備組件及管道均採用耐熱耐酸鹼材料，如不鏽鋼。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。