一种废弃蛋白微波酸解制备复合氨基酸系统
技术领域
本发明涉及氨基酸提取相关技术领域，具体为一种废弃蛋白微波酸解制备复合氨基酸系统。
背景技术
近年来，我国蛋白质资源匮乏情况严重突出，以大豆为例，2016年-2018年我国大豆平均需求量为1.1亿吨。而近年来，虽然我国总体大豆产量呈上升趋势，但我国平均大豆年产量不足1800万吨，每年的进口量平均为9000万吨以上，平均进口依赖度高达80％以上，进口金额约3600亿元人民币。
而这些进口的大豆主要以豆制品被人或以豆粕方式添加到饲料里被动物食用，由于蛋白质是分子量以万为单位的高分子，不能直接被人和动物吸收利用，必须先在动物的胃囊中先进行水解成多肽或氨基酸等小分子才能被肠壁细胞吸收利用；所以如果人类和动物进食的蛋白质在胃囊中如果不能充分水解成小分子，就意味着，大量的蛋白质不能被吸收而直接经肠道排出。据统计，人类和家禽对蛋白质的综合吸收利用率为25％，大约75％的摄取蛋白会从粪便中排出，流入城市污水管网系统或粪污处理系统中，甚至直接排至河流、湖泊中，给水体环境造成了巨大的治理负担。
所以需要一种能够将粪便中大量蛋白质再次利用的设备，以达到生物资源充分利用的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废弃蛋白微波酸解制备复合氨基酸系统，以解决上述背景技术中提出的现有蛋白质来源较为单一且成本较高，并且现实生活中存在无法被直接利用的蛋白质来源的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废弃蛋白微波酸解制备复合氨基酸系统，包括螺旋挤压分离机和粗纤维暂存池，所述螺旋挤压分离机通过管道连接有第一电动隔膜泵，所述第一电动隔膜泵通过管道连接有微波水解反应釜，所述微波水解反应釜通过管道连接有盐酸缸和有机液暂存罐，所述微波水解反应釜通过管道连接有第二电动隔膜泵，所述第二电动隔膜泵通过管道连接有板框压滤机，所述板框压滤机通过管道连接有第一液下防腐泵，所述第一液下防腐泵通过管道连接有水解液暂存罐，所述水解液暂存罐通过管道连接有第三电动隔膜泵、碱液缸和中和缸，所述第三电动隔膜泵通过管道连接有陶瓷超滤膜过滤组件，所述陶瓷超滤膜过滤组件通过管道连接有第二液下防腐泵，所述第二液下防腐泵通过管道连接有喷雾干燥塔和氨基酸浓缩液暂存罐。
优选的，所述微波水解反应釜通过管道连接有玻璃冷凝器，所述玻璃冷凝器通过管道连接有冷凝液暂存罐，所述冷凝液暂存罐通过第一电动隔膜泵连接有废弃蛋白消泡池，所述冷凝液暂存罐通过管道与盐酸缸和有机液暂存罐连接，所述废弃蛋白消泡池通过管道与第一液下防腐泵连接。
优选的，所述第二电动隔膜泵通过管道连接有水解液压滤缓冲缸，所述水解液压滤缓冲缸通过管道与板框压滤机连接。
优选的，所述碱液缸和中和缸通过管道连接，所述喷雾干燥塔通过管道连接有含盐酸液存储罐，所述第二液下防腐泵通过管道与第一液下防腐泵连接。
优选的，所述螺旋挤压分离机通过管道与有机液暂存罐连接，所述第三电动隔膜泵通过管道与陶瓷超滤膜过滤组件连接。
优选的，其具体使用步骤为：
T1、将含有90％水分以上的禽畜废弃物、蓝藻等高蛋白物料投入螺旋挤压分离机进行螺旋挤压脱出粗纤维等不溶物，之后将纤维置入破碎机，再经过发酵罐，在微生物的作用下纤维被分解，生成酒精，最后剩余的杂质作为液态肥，之后将粗纤维投入粗纤维暂存池，经过螺旋挤压分离机挤出的有机液体经第一电动隔膜泵打入微波水解反应釜中，微波水解反应釜的外壁设置温度传感器，温度传感器与信息处理控制中心连接，并从盐酸缸内抽取相应比例的盐酸打入微波水解反应釜，且盐酸缸内溶液的PH为1，如微波水解反应釜内含有高蛋白物料则打入有机液暂存罐暂存；
T2、微波水解反应釜在工作期间，蒸发的盐酸及水蒸汽通过玻璃冷凝器进行回流到微波水解反应釜，赶酸时通过阀门切换，将冷凝下来的盐酸和水蒸汽引入冷凝液暂存罐，微波水解反应釜的工作结束后，第二电动隔膜泵将水解液打入板框压滤机进行灰分或不溶物压滤分离，如板框压滤机内有物料，则第二电动隔膜泵将液体打入水解液压滤缓冲缸；
T3、第一液下防腐泵将板框压滤机压滤出的水解过滤液打入水解液暂存罐，并根据需要通过阀门切换打入废弃蛋白消泡池，当需要中和时，第三电动隔膜泵将水解液暂存罐中的水解液和碱液缸中的碱液按比例打入中和缸进行中和，并调配至需要的酸碱度，在调配完成以后，通过电动阀门切换，第三电动隔膜泵将中和物料打入陶瓷超滤膜过滤组件进行氨基酸分离，第二液下防腐泵将陶瓷超滤膜过滤组件过滤获得的浓缩液打入喷雾干燥塔进行喷雾干燥，无需干燥时通过阀门切换打入氨基酸浓缩液暂存罐进行静置沉淀，透过陶瓷超滤膜过滤组件的含酸盐水流入下沉式含盐酸液存储罐进行存储，或进入反渗透除盐系统除盐，最后获得的盐酸重新加入酸缸回用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明，通过干燥搅碎后的鸡粪使用碱液和酸液进行浸泡，能够将鸡粪内部含有的蛋白质水解，可以将现实生活中较难以利用的蛋白质资源得以充分利用，提升了鸡粪的经济价值，同时也缓解了市场对蛋白质需求的压力以及减少环境污染，并且能够将鸡粪内部所含有的灰尘以及纤维素通过制砖以及制作肥料，使鸡粪的经济效益再次提升。
2.本发明，通过玻璃冷凝回流装置，可使盐酸的利用效率提高50％以上，极大的降低了中和反应碱的使用成本，以及能够避免酸液对环境产生污染。
3.本发明，通过温度传感器能够对微波反应釜的温度进行实时地监测，通过控制室信息处理中心能够实现微波反应釜超温自动停机的功能，以使得微波反应釜无任何爆破风险。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图。
图中：1、螺旋挤压分离机；2、粗纤维暂存池；3、第一电动隔膜泵；4、微波水解反应釜；5、盐酸缸；6、有机液暂存罐；7、玻璃冷凝器；8、冷凝液暂存罐；9、第二电动隔膜泵；10、板框压滤机；11、水解液压滤缓冲缸；12、第一液下防腐泵；13、水解液暂存罐；14、废弃蛋白消泡池；15、第三电动隔膜泵；16、碱液缸；17、中和缸；18、陶瓷超滤膜过滤组件；19、第二液下防腐泵；20、喷雾干燥塔；21、含盐酸液存储罐；22、氨基酸浓缩液暂存罐。
具体实施方式
为了缓解市场对蛋白质需求的压力，以及将无法直接利用的蛋白质资源充分利用，特提出一种废弃蛋白微波酸解制备复合氨基酸系统。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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供了一种废弃蛋白微波酸解制备复合氨基酸系统，包括螺旋挤压分离机1和粗纤维暂存池2，螺旋挤压分离机1通过管道连接有第一电动隔膜泵3，第一电动隔膜泵3通过管道连接有微波水解反应釜4，微波水解反应釜4通过管道连接有盐酸缸5和有机液暂存罐6，微波水解反应釜4通过管道连接有第二电动隔膜泵9，第二电动隔膜泵9通过管道连接有板框压滤机10，板框压滤机10通过管道连接有第一液下防腐泵12，第一液下防腐泵12通过管道连接有水解液暂存罐13，水解液暂存罐13通过管道连接有第三电动隔膜泵15、碱液缸16和中和缸17，第三电动隔膜泵15通过管道连接有陶瓷超滤膜过滤组件18，陶瓷超滤膜过滤组件18通过管道连接有第二液下防腐泵19，第二液下防腐泵19通过管道连接有喷雾干燥塔20和氨基酸浓缩液暂存罐22。
微波水解反应釜4通过管道连接有玻璃冷凝器7，玻璃冷凝器7通过管道连接有冷凝液暂存罐8，冷凝液暂存罐8通过第一电动隔膜泵3连接有废弃蛋白消泡池14，冷凝液暂存罐8通过管道与盐酸缸5和有机液暂存罐6连接，废弃蛋白消泡池14通过管道与第一液下防腐泵12连接。
第二电动隔膜泵9通过管道连接有水解液压滤缓冲缸11，水解液压滤缓冲缸11通过管道与板框压滤机10连接。
碱液缸16和中和缸17通过管道连接，喷雾干燥塔20通过管道连接有含盐酸液存储罐21，第二液下防腐泵19通过管道与第一液下防腐泵12连接。
螺旋挤压分离机1通过管道与有机液暂存罐6连接，第三电动隔膜泵15通过管道与陶瓷超滤膜过滤组件18连接。
本实施例中，将含有90％水分以上的禽畜废弃物、蓝藻等高蛋白物料投入螺旋挤压分离机1进行螺旋挤压脱出粗纤维等不溶物，之后将纤维置入破碎机，再经过发酵罐，在微生物的作用下纤维被分解，生成酒精，最后剩余的杂质作为液态肥，之后将粗纤维投入粗纤维暂存池2，经过螺旋挤压分离机1挤出的有机液体经第一电动隔膜泵3打入微波水解反应釜4中，微波水解反应釜4的外壁设置温度传感器，温度传感器与信息处理控制中心连接，并从盐酸缸5内抽取相应比例的盐酸打入微波水解反应釜4，且盐酸缸5内溶液的PH为1，如微波水解反应釜4内含有高蛋白物料则打入有机液暂存罐6暂存。
微波水解反应釜4在工作期间，蒸发的盐酸及水蒸汽通过玻璃冷凝器7进行回流到微波水解反应釜4，赶酸时通过阀门切换，将冷凝下来的盐酸和水蒸汽引入冷凝液暂存罐8，微波水解反应釜4的工作结束后，第二电动隔膜泵9将水解液打入板框压滤机10进行灰分或不溶物压滤分离，如板框压滤机10内有物料，则第二电动隔膜泵9将液体打入水解液压滤缓冲缸11。
第一液下防腐泵12将板框压滤机10压滤出的水解过滤液打入水解液暂存罐13，并根据需要通过阀门切换打入废弃蛋白消泡池14，当需要中和时，第三电动隔膜泵15将水解液暂存罐13中的水解液和碱液缸16中的碱液按比例打入中和缸17进行中和，并调配至需要的酸碱度，在调配完成以后，通过电动阀门切换，第三电动隔膜泵15将中和物料打入陶瓷超滤膜过滤组件18进行氨基酸分离，第二液下防腐泵19将陶瓷超滤膜过滤组件18过滤获得的浓缩液打入喷雾干燥塔20进行喷雾干燥，无需干燥时通过阀门切换打入氨基酸浓缩液暂存罐22进行静置沉淀，透过陶瓷超滤膜过滤组件18的含酸盐水流入下沉式含盐酸液存储罐21进行存储，或进入反渗透除盐系统除盐，最后获得的盐酸重新加入酸缸回用。
通过以上各装置的配合使用，能够缓解市场对蛋白质需求的压力，以及能够将无法直接利用的蛋白质资源充分利用。
实施例2
请参阅图1，在实施例1的基础上做了进一步改进：微波水解反应釜4通过管道连接有玻璃冷凝器7，玻璃冷凝器7通过管道连接有冷凝液暂存罐8，通过玻璃冷凝器7，可使盐酸的利用效率提高50％以上，极大的降低了中和反应碱的使用成本，以及能够避免酸液对环境产生污染。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
