本发明涉及畜禽血液加工技术领域，尤其涉及一种智能血浆过滤浓缩装置及方法。
背景技术：
在畜禽血液制品加工过程中，一般都是将从屠宰厂（场）收集的低温保存血液进行离心分离，得到血浆液和血球液，再经进一步加工，分别制成血浆蛋白粉和血球蛋白粉，用做食品、饲料、医药等工业原料。血浆液的固形物含量很低（一般在3-8%之间），其中90%以上是水分。为了降低后续干燥过程中的能耗，提高生产效率，一般需要将原血浆液进行脱水浓缩处理。目前，一般采用渗透膜过滤装置（超滤膜或纳滤膜或反渗透膜）对血浆液进行选择性分离，从而达到脱水浓缩之目的。
低温下（0-4℃），由于温度低，加之血浆液本身粘稠，流动性差，因此，采用膜过滤浓缩比较困难，效率低下。为了提高膜过滤浓缩效率和效果，在浓缩过程中需要不断地往血浆液中加入药液（碱液），使血浆液的ph值保持在9-10之间，这样有利血浆液中的水分和盐分快速透过渗透膜上的微孔成为超滤液，从而达到分离、脱水、浓缩之目的。
在现有的技术中，一般是通过人工从浓缩后的出料口取样检测ph值，再根据检测结果来确定是否需要往血浆液中加药液（碱液）；另一方面，血浆液的脱水浓缩一般需要反复循环多次，才能达到理想的固形物含量要求，目前一般是通过人工从浓缩后的出料口取样检测固形物含量，再根据检测结果来确定浓缩操作是否完成，这样增加了工人劳动强度，影响生产效率。
因此，现有的膜过滤装置及技术方案存在以下几方面的不足：1没有保温防冻装置，遇到严寒霜冻环境，一方面对膜造成很大的损伤，损坏膜材料，影响膜的使用寿命和分离效果，另一方面在严寒低温条件下，流经膜组件的物料（血浆液）流动性很差，粘稠度大，呈半流动状态，甚至结块堵塞膜上微孔，造成无法过滤浓缩；2不能在线实时监测物料温度、物料ph、物料固形物含量等理化指标，并进行自动调节，工人劳动强度大，生产效率低下。
技术实现要素：
本发明的目的是为克服现在血浆浓缩时当温度较低时，血浆粘稠流动速度慢，导致过滤效果差同时在浓缩时检测都是人工监测，监测速度慢的不足，而提出的一种智能血浆过滤浓缩装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种智能血浆过滤浓缩装置，包括血浆罐、支架和加药箱，所述血浆罐内设有用于分离血浆的搅拌装置，所述血浆罐的上端分别贯穿设有第二进料管、第一进料管和第三进料管，所述加药箱上连接有输药管，所述输药管的一端连接在第二进料管上，所述血浆罐的下端贯穿设有出料管，所述出料管的下端连接有连接管；
所述支架上设有渗透膜装置，所述连接管的一端连接在渗透膜装置上，所述渗透膜装置包括外壳、加热装置和内壳，所述内壳内设有滤芯，所述渗透膜装置的一端通过浓缩口连接有回流管，所述回流管的一端连接在第一进料管上。
血浆依次通过搅拌装置和渗透膜装置，在搅拌装置中对血浆进行离心搅拌，之后通过渗透膜装置，使浆液进行脱水浓缩，当血浆温度较低时，加热装置对血浆加热，保证血浆的流动性，对滤芯进行保护。
优选地，所述搅拌装置包括固定在血浆罐上的齿轮箱，所述齿轮箱的一端固定有电机，所述齿轮箱上连接有搅拌杆，所述搅拌杆的下端延伸至血浆罐中，所述搅拌杆上等间距固定有多组搅拌叶。
电机通过齿轮箱带动搅拌杆转动，搅拌杆带动多组搅拌叶转动，使血浆搅动起来，不发生凝结，并能与加进的药物快速混合均匀。
优选地，所述加热装置包括缠绕在内壳上的热敏电阻丝，所述外壳内的侧壁上设有保温层。
热敏电阻丝会对内壳进行加热，温度传递到内壳中的血浆，提高血浆的温度，保证血浆的流动性，不会由于粘稠度大，流速慢，导致过滤效果低，需要多次过滤的情况，同时保温层防止热量的流失，减少能量损耗。
优选地，所述连接管上依次连接有温度计、ph计和供料泵，所述回流管上安装有固形物含量检测仪，所述支架上固定有控制器，所述温度计、ph计和固形物含量检测仪均和控制器连接。
供料泵控制血浆向渗透膜装置的流动，同时温度计、ph计和固形物含量检测仪可以自动检测血浆中温度、酸碱度和固形物含量，并传递给控制器，当温度较低时，控制器控制热敏电阻丝，对内壳进行加热，当血浆液的ph值小于设定ph值时，控制器控制计量泵对血浆罐中输送药液，提高血浆的ph值，当浓血浆液的固形物含量达到设定值时，设备自动停机停止工，整个过程不需要工作人员进行操控，减少工作人员的劳动强度，提高工作效率。
优选地，所述出料管上连接有自动阀。
自动阀可以远程操控，方便控制溶液的输送。
优选地，所述保温层为保温棉。
保温棉保温效果好，可以降低热量的流失，减少资源的浪费。
优选地，所述滤芯为超滤膜滤芯或纳滤膜滤芯或反渗透膜滤芯，所述滤芯的孔径为1～100nm。
滤芯孔径越小，血浆脱水的效果越好，产品收得率越高。
本发明还提出了一种智能血浆过滤浓缩方法，包括以下步骤：
步骤一：通过第三进料管将需要浓缩的血浆液输送到血浆罐中；
步骤二：之后电机通过齿轮箱控制搅拌杆转动，搅拌杆带动多个搅拌叶转动，搅拌叶对血浆进行搅拌，使血浆搅动起来，不发生凝结，并与加进的药物快速混合均匀；
步骤三：打开自动阀，原血浆液流入连接管；
步骤四：在经过连接管时会被连接管上设置的温度计、ph计进行实时监测，并将监测的数据传递给控制器；
步骤五：监测的血浆液温度低于设定温度时，控制器控制热敏电阻丝加热，热敏电阻丝对内壳进行加热，提高内壳中血浆液的温度，保证血浆的流动性，当血浆温度合适，控制器不做反应；
步骤六：当血浆液的ph值小于设定ph值时，计量泵启动，将加药箱的药液输送到血浆罐内，当血浆液的ph值达到设定ph值时，计量泵停止加药；
步骤七：血浆通过滤芯分为透过液和浓缩液，透过液从超滤口排出，浓缩液从浓缩口排出并进入回流管；
步骤八：回流管上安装有在线固形物含量检测仪，实时监测浓血浆液的固形物含量，当浓血浆液的固形物含量小于设定值时，设备继续运行，血浆液不断在管道和渗透膜装置内循环浓缩，当浓血浆液的固形物含量达到设定值时，设备自动停机停止工作或切换至下一个工作模式。
优选地，所述步骤六中的药液为10%的naoh溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过加热装置和渗透膜装置之间的配合，保证流通的血浆温度在合适的范围内，从而保证血浆的流动性，提高血浆液过膜浓缩的质量和效果；
2、通过温度计、ph计、固形物含量检测仪和控制器之间的配合，实时监测血浆的温度、ph值和固形物含量，之后自动调节温度和ph值，使血浆达到符合要求，同时实时了解、掌握血浆液的固形物含量，不需要工作人员手动操作，导致数据出现误差的情况。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明渗透膜装置内结构示意图；
图3是本发明支架的结构示意图；
图4是本发明血浆罐俯视图
图5是本发明控制器连接结构示意图。
图中：1血浆罐、2第一进料管、3电机、4齿轮箱、5搅拌杆、6第二进料管、7搅拌叶、8输药管、9计量泵、10加药箱、11自动阀、12温度计、13ph计、14连接管、15供料泵、16渗透膜装置、17支架、18回流管、19固形物含量检测仪、20内壳、21超滤口、22热敏电阻丝、23保温层、24放置板、25控制器、26出料管、27第三进料管、28浓缩口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
参照图1-5，一种智能血浆过滤浓缩装置及方法，包括血浆罐1、支架17和加药箱10，血浆罐1内设有用于分离血浆的搅拌装置，血浆罐1的上端分别贯穿设有第二进料管6、第一进料管2和第三进料管27，加药箱10上连接有输药管8，输药管8的一端连接在第二进料管6上，加药箱10中的药液通过输药管8和第二进料管6输送到血浆罐1中，控制血浆的酸碱度，血浆罐1的下端贯穿设有出料管26，出料管26上连接有自动阀11，出料管26的下端连接有连接管14，当搅拌完后通过出料管26和连接管14输送到渗透膜装置16中，对血浆进行脱水和浓缩；
血浆依次通过搅拌装置和渗透膜装置16，在搅拌装置中对血浆进行离心搅拌，之后输送到渗透膜装置，使血浆液进行脱水浓缩，同时加药箱10向血浆罐1中加入药液，控制血浆的酸碱度，使血浆的酸碱度控制在合适的范围内。
参照图1-3，支架17上设有渗透膜装置16，连接管14的一端连接在渗透膜装置16上，渗透膜装置16包括外壳、加热装置和内壳20，加热装置对内壳20进行加热，将热量传递给血浆，保证血浆的流速，并且可以对滤芯进行保护，保证过滤质量，提高浓缩效率，内壳20内设有滤芯，滤芯为超滤膜滤芯或纳滤膜滤芯或反渗透膜滤芯，滤芯的孔径为1～100nm，滤芯孔径越小，血浆脱水的效果越好，产品收得率越高，渗透膜装置16的一端通过浓缩口28连接有回流管18，回流管18的一端连接在第一进料管2上，在过滤完固形物含量不符合要求时，再次输送到血浆罐1中。
通过渗透膜装置，使浆液进行脱水和浓缩，当血浆温度较低时，加热装置对内壳加热，保证血浆的流动性，对滤芯进行保护，当过滤完后对固形物含量进行检测，符合要求设备自动停机停止工作或切换至下一个工作模式，不符合要求，继续搅拌和过滤，
参照图1，搅拌装置包括固定在血浆罐1上的齿轮箱4，齿轮箱4的一端固定有电机3，齿轮箱4上连接有搅拌杆5，电机3控制搅拌杆5的转速，从而控制搅拌的质量，搅拌杆5的下端延伸至血浆罐1中，搅拌杆5上等间距固定有多组搅拌叶7，搅拌叶7的转动对血浆罐1中的血浆进行搅拌。
电机3通过齿轮箱4带动搅拌杆5转动，搅拌杆5带动多组搅拌叶7转动，搅拌叶7使血浆搅动起来，经过反复搅拌，使血浆不发生凝结，并能与加进的药物快速混合均匀。
本发明中，加热装置包括缠绕在内壳20上的热敏电阻丝22，外壳内的侧壁上设有保温层23，保温层23为保温棉。
参照图2，连接管14上依次连接有温度计12、ph计13和供料泵15，温度计12检测血浆的温度，当温度较低时，控制器25控制加热装置进行加热，ph计13检测血浆的酸碱度，当不符合要求时，控制计量泵9向血浆罐1中输送药液，回流管18上安装有固形物含量检测仪19，有固形物含量检测仪19检测血浆的有固形物含量，符合要求设备自动停机停止工作或切换至下一个工作模式，不符合要求，继续循环，支架17上固定有控制器25，温度计12、ph计13和固形物含量检测仪19均和控制器25连接。
供料泵15控制血浆向渗透膜装置16的流动，同时温度计12、ph计13和固形物含量检测仪19可以自动检测血浆中温度、酸碱度和固形物含量，并传递给控制器25，当温度低于设定温度时，控制器25控制热敏电阻丝22，对内壳进行加热，当血浆液的ph值小于设定ph值时，控制器25控制计量泵9对血浆罐1中输送药液，提高血浆的ph值，当浓血浆液的固形物含量达到设定值时，设备自动停机停止工，整个过程不需要工作人员进行操控，减少工作人员的劳动强度，提高工作效率
本发明还提出了一种智能血浆过滤浓缩方法，包括以下步骤：
步骤一：通过第三进料管27将需要浓缩的血浆液输送到血浆罐1中；
步骤二：之后电机3通过齿轮箱4控制搅拌杆5转动，搅拌杆5带动多个搅拌叶7转动，搅拌叶7对血浆进行搅拌，使血浆搅动起来，不发生凝结，并与加进的药物快速混合均匀；
步骤三：打开自动阀11，原血浆液流入连接管14；
步骤四：在经过连接管14时会被连接管14上设置的温度计12、ph计13进行实时监测，并将监测的数据传递给控制器25；
步骤五：监测的血浆液温度低于设定温度时，控制器25控制热敏电阻丝22加热，热敏电阻丝22对内壳20进行加热，提高内壳20中血浆液的温度，保证血浆的流动性，当血浆温度合适，控制器25不做反应；
步骤六：当血浆液的ph值小于设定ph值时，计量泵9启动，将加药箱10的药液输送到血浆罐1内，药液为10%的naoh溶液，当血浆液的ph值达到设定ph值时，计量泵9停止加药；
步骤七：血浆通过滤芯分为透过液和浓缩液，透过液从超滤口21排出，浓缩液从浓缩口28排出并进入回流管18；
步骤八：回流管18上安装有在线固形物含量检测仪19，实时监测浓血浆液的固形物含量，当浓血浆液的固形物含量小于设定值时，设备继续运行，血浆液不断在管道和渗透膜装置16内循环浓缩，当浓血浆液的固形物含量达到设定值时，设备自动停机停止工作或切换至下一个工作模式。
本发明中，通过第三进料管27将需要浓缩的血浆液输送到血浆罐1中，之后电机3通过齿轮箱4控制搅拌杆5转动，搅拌杆5带动多个搅拌叶7转动，搅拌叶7对血浆进行搅拌，使血浆搅动起来，不发生凝结，并与加进的药物快速混合均匀，打开自动阀11，原血浆液流入连接管14，在经过连接管14时会被连接管14上设置的温度计12、ph计13进行实时监测，并将监测的数据传递给控制器25，监测的血浆液温度低于设定温度时，控制器25控制热敏电阻丝22加热，热敏电阻丝22对内壳20进行加热，提高内壳20中血浆液的温度，保证血浆的流动性，当血浆温度合适，控制器25不做反应，当血浆液的ph值小于设定ph值时，计量泵9启动，将加药箱10的药液输送到血浆罐1内，当血浆液的ph值达到设定ph值时，计量泵9停止加药，血浆通过滤芯分为透过液和浓缩液，透过液从超滤口21排出，浓缩液从浓缩口28排出并进入回流管18，回流管18上安装有在线固形物含量检测仪19，实时监测浓血浆液的固形物含量，当浓血浆液的固形物含量小于设定值时，设备继续运行，血浆液不断在管道和渗透膜装置16内循环浓缩，当浓血浆液的固形物含量达到设定值时，设备自动停机停止工作或切换至下一个工作模式。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种智能血浆过滤浓缩装置，包括血浆罐（1）、支架（17）和加药箱（10），其特征在于：所述血浆罐（1）内设有用于分离血浆的搅拌装置，所述血浆罐（1）的上端分别贯穿设有第二进料管（6）、第一进料管（2）和第三进料管（27），所述加药箱（10）上连接有输药管（8），所述输药管（8）的一端连接在第二进料管（6）上，所述血浆罐（1）的下端贯穿设有出料管（26），所述出料管（26）的下端连接有连接管（14）；
所述支架（17）上设有渗透膜装置（16），所述连接管（14）的一端连接在渗透膜装置（16）上，所述渗透膜装置（16）包括外壳、加热装置和内壳（20），所述内壳（20）内设有滤芯，所述渗透膜装置（16）的一端通过浓缩口（28）连接有回流管（18），所述回流管（18）的一端连接在第一进料管（2）上。
2.根据权利要求1所述的一种智能血浆过滤浓缩装置，其特征在于，所述搅拌装置包括固定在血浆罐（1）上的齿轮箱（4），所述齿轮箱（4）的一端固定有电机（3），所述齿轮箱（4）上连接有搅拌杆（5），所述搅拌杆（5）的下端延伸至血浆罐（1）中，所述搅拌杆（5）上等间距固定有多组搅拌叶（7）。
3.根据权利要求1所述的一种智能血浆过滤浓缩装置，其特征在于，所述加热装置包括缠绕在内壳（20）上的热敏电阻丝（22），所述外壳内的侧壁上设有保温层（23）。
4.根据权利要求1所述的一种智能血浆过滤浓缩装置，其特征在于，所述连接管（14）上依次连接有温度计（12）、ph计（13）和供料泵（15），所述回流管（18）上安装有固形物含量检测仪（19），所述支架（17）上固定有控制器（25），所述温度计（12）、ph计（13）和固形物含量检测仪（19）均和控制器（25）连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能血浆过滤浓缩装置，其特征在于，所述出料管（26）上连接有自动阀（11）。
6.根据权利要求3所述的一种智能血浆过滤浓缩装置，其特征在于，所述保温层（23）为保温棉。
7.根据权利要求1所述的一种智能血浆过滤浓缩装置，其特征在于，所述滤芯为超滤膜滤芯或纳滤膜滤芯或反渗透膜滤芯，所述滤芯的孔径为1～100nm。
8.一种智能血浆过滤浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：通过第三进料管（27）将需要浓缩的血浆液输送到血浆罐（1）中；
步骤二：之后电机（3）通过齿轮箱（4）控制搅拌杆（5）转动，搅拌杆（5）带动多个搅拌叶（7）转动，搅拌叶（7）对血浆进行搅拌，使血浆搅动起来，不发生凝结，并与加进的药物快速混合均匀；
步骤三：打开自动阀（11），原血浆液流入连接管（14）；
步骤四：在经过连接管（14）时会被连接管（14）上设置的温度计（12）、ph计（13）进行实时监测，并将监测的数据传递给控制器（25）；
步骤五：监测的血浆液温度低于设定温度时，控制器（25）控制热敏电阻丝（22）加热，热敏电阻丝（22）对内壳（20）进行加热，提高内壳（20）中血浆液的温度，保证血浆的流动性，当血浆温度合适，控制器（25）不做反应；
步骤六：当血浆液的ph值小于设定ph值时，计量泵（9）启动，将加药箱（10）的药液输送到血浆罐（1）内，当血浆液的ph值达到设定ph值时，计量泵（9）停止加药；
步骤七：血浆通过滤芯分为透过液和浓缩液，透过液从超滤口（21）排出，浓缩液从浓缩口（28）排出并进入回流管（18）；
步骤八：回流管（18）上安装有在线固形物含量检测仪（19），实时监测浓血浆液的固形物含量，当浓血浆液的固形物含量小于设定值时，设备继续运行，血浆液不断在管道和渗透膜装置（16）内循环浓缩，当浓血浆液的固形物含量达到设定值时，设备自动停机停止工作或切换至下一个工作模式。
9.根据权利要求8所述的一种智能血浆过滤浓缩方法，其特征在于，所述步骤六中的药液为10%的naoh溶液。
技术总结