本發明涉及混合反應,具體為一種甘氨酸制備用螯合反應裝置及反應方法。
背景技術:
1、甘氨酸螯合反應是利用甘氨酸(氨基乙酸)的氨基(-nh2)和羧基(-cooh)與金屬離子(如鈣、鐵、鋅等)形成環狀螯合物的過程,廣泛應用在食品添加劑、醫藥、農業等領域,在甘氨酸螯合反應中,通常需要使用反應裝置對物料進行混合反應,但是現有的反應裝置在使用時存在以下問題:
2、甘氨酸的螯合反應,通常需要分步進行,在反應初期和后期,其所需的攪拌速度有所不同,可以有效防止內部失衡,提高反應效率,但是現有的反應裝置,不方便根據轉速調整攪拌效果和剪切力,初期攪拌速度較慢,后期攪拌速度加快,若不作出改變,速度越快,剪切力越大,容易造成螯合物結構斷裂或溶液分層,同時在螯合反應時,為了避免溶液ph波動造成金屬離子沉淀,通常需要實時添加緩沖溶液以調整內部ph,但是現有的反應裝置,不方便緩沖溶液的快速均布,導致內部ph依然存在失衡的現象,影響反應效率。
3、針對上述問題,急需在原有的基礎上進行創新設計。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種甘氨酸制備用螯合反應裝置及反應方法,以解決上述背景技術提出的問題,本發明技術方案針對現有技術解決方案過于單一的技術問題,提供了顯著不同于現有技術的解決方案。
2、為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種甘氨酸制備用螯合反應裝置及反應方法,包括混合罐,所述混合罐內通過電機安裝有攪拌軸;
3、還包括安裝板,所述安裝板在攪拌軸內嵌入式滑動安裝,所述安裝板外側通過彈性伸縮桿連接有安裝套,所述安裝套中部設置凸起在攪拌軸外部限位設置,所述安裝套外端固定有攪拌板,所述安裝套內設置有固定在攪拌軸側邊空腔的內軸,所述內軸的外端通過連桿轉動安裝有內板,所述內板滑動設置在攪拌板內部空腔內,所述內板和攪拌板上均開設有剪切孔,所述攪拌軸外側空腔內通過安裝桿連接有引導板,所述引導板位于攪拌板的上方;
4、角度調整組件,所述角度調整組件設置在彈性伸縮桿和安裝桿之間,用于調整引導板的角度;
5、阻力調整組件,所述阻力調整組件設置在攪拌軸內,用于調整彈性伸縮桿的初始長度。
6、優選的,所述攪拌板在攪拌軸外側等角度分布,所述攪拌板側向截面初始位置傾斜設置。
7、優選的,所述內軸外側開設有螺旋結構的導槽,所述導槽內貼合滑動設置有導頭,所述導頭固定在安裝套的內壁上。
8、優選的,所述剪切孔在攪拌板和內板上等間距分布,所述攪拌板和內板上的剪切孔初始狀態下的位置存在交錯。
9、優選的,所述引導板上均布小孔,所述引導板在攪拌軸外側等角度分布,所述引導板由外至內向下傾斜設置。
10、優選的,所述高度調整組件包括齒條,所述齒條在攪拌軸內嵌入式豎直滑動,所述齒條底部設置有推頭,所述推頭固定在彈性伸縮桿的外端伸縮部,所述齒條的內側嚙合有齒輥,所述齒輥通過扭簧帶動安裝桿在攪拌軸內轉動安裝,所述安裝桿中部固定有封板,所述封板在攪拌軸側邊空腔內貼合滑動安裝。
11、優選的,所述推頭頂部外側設置為斜面結構,所述推頭向外側移動時推動齒條上移,所述封板設計為弧形結構,所述封板的活動軌跡與齒輥相對應。
12、優選的,所述阻力調整組件包括螺桿,所述螺桿密封貫通設置在混合罐和攪拌軸的底部,所述螺桿上螺紋套設有調整桿,所述調整桿貼合滑動設置在攪拌軸底部空腔,所述調整桿外側固定有調整條,所述調整條的頂部位于調整槽內,所述調整槽開設在安裝板的底部。
13、優選的,所述調整槽的頂部設計為斜面結構,所述調整槽受調整條上移抵觸帶動安裝板向內活動。
14、優選的,所述方法包括以下步驟:
15、s1:根據反應液的濃度,通過阻力調整組件調整安裝板的初始位置,對彈性伸縮桿的初始阻力進行調整;
16、s2:將反應材料加入混合罐內,通過電機驅動攪拌軸轉動,在反應過程中使得攪拌軸的轉速逐漸增加,利用離心力,帶動攪拌板向外側移動對應距離并轉動對應角度,減少剪切力;
17、s3:在反應過程中,向混合罐內添加緩沖溶液進行ph調節,溶液滴落至轉動的引導板上進行引導和均布,并通過角度調整組件,根據轉速調整引導板的傾斜角度,避免溶液大量灑落在四周,在整個反應過程中,通過內置的溫度控制機構對內部溫度進行實時調整。
18、與現有技術相比,本發明的有益效果是:
19、本發明,隨著攪拌軸速度的增加,離心力隨之增加,此時在離心力作用下,安裝套和攪拌板向外側活動,通過導槽和導頭使得安裝套和攪拌板同步轉動,一方面攪拌板向外移動時,在離心力較大的情況下,增加攪拌空間,避免物料聚集在外部,另一方面攪拌板的轉動,由傾斜方向逐漸轉變為水平方向,減少阻力,同時減少對物料的剪切力,進一步的,攪拌板和內板上的剪切孔重合空間增加,使得溶液進入剪切孔內時,提高混合效果的同時,可以再次減少剪切力,保證物料在不同攪拌速度下的穩定反應;
20、本發明,在攪拌板上方設置向內傾斜的引導板,使得緩沖溶液在加入時,掉落至引導板上,通過轉動的引導板配合其上的小孔,將溶液均布散落至下方,同時傾斜的引導板可以抵抗離心力,避免大部分溶液被甩至外圍區域,進一步的,隨著轉速和離心力的提高,安裝套帶動彈性伸縮桿外端伸縮,通過角度調整組件調整引導板的傾斜角度,有效避免在離心力增大時容易被甩至外圍區域,根據離心力的變化,調整引導板的角度,可以有效提高緩沖溶液的均布效率;
21、本發明,根據不同的物料的反應需求,還可以使得安裝套和攪拌板應對于離心力進行不同程度的移動,即通過轉動螺桿,帶動調整桿上移,配合調整條和調整槽推動安裝板移動,調整彈性伸縮桿的初始彈性阻力,在相同離心力變化的規律下,可以調整攪拌板的移動距離,提高該反應裝置的適用性。
1.一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,包括混合罐(1),所述混合罐(1)內通過電機安裝有攪拌軸(2);
2.根據權利要求1所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述攪拌板(6)在攪拌軸(2)外側等角度分布,所述攪拌板(6)側向截面初始位置傾斜設置。
3.根據權利要求2所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述內軸(7)外側開設有螺旋結構的導槽(71),所述導槽(71)內貼合滑動設置有導頭(72),所述導頭(72)固定在安裝套(5)的內壁上。
4.根據權利要求3所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述剪切孔(91)在攪拌板(6)和內板(9)上等間距分布,所述攪拌板(6)和內板(9)上的剪切孔(91)初始狀態下的位置存在交錯。
5.根據權利要求4所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述引導板(11)上均布小孔,所述引導板(11)在攪拌軸(2)外側等角度分布,所述引導板(11)由外至內向下傾斜設置。
6.根據權利要求5所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述度調整組件包括齒條(121),所述齒條(121)在攪拌軸(2)內嵌入式豎直滑動,所述齒條(121)底部設置有推頭(122),所述推頭(122)固定在彈性伸縮桿(4)的外端伸縮部,所述齒條(121)的內側嚙合有齒輥(123),所述齒輥(123)通過扭簧帶動安裝桿(10)在攪拌軸(2)內轉動安裝,所述安裝桿(10)中部固定有封板(124),所述封板(124)在攪拌軸(2)側邊空腔內貼合滑動安裝。
7.根據權利要求6所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述推頭(122)頂部外側設置為斜面結構,所述推頭(122)向外側移動時推動齒條(121)上移,所述封板(124)設計為弧形結構,所述封板(124)的活動軌跡與齒輥(123)相對應。
8.根據權利要求7所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述阻力調整組件包括螺桿(131),所述螺桿(131)密封貫通設置在混合罐(1)和攪拌軸(2)的底部,所述螺桿(131)上螺紋套設有調整桿(132),所述調整桿(132)貼合滑動設置在攪拌軸(2)底部空腔,所述調整桿(132)外側固定有調整條(133),所述調整條(133)的頂部位于調整槽(134)內,所述調整槽(134)開設在安裝板(3)的底部。
9.根據權利要求8所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述調整槽(134)的頂部設計為斜面結構,所述調整槽(134)受調整條(133)上移抵觸帶動安裝板(3)向內活動。
10.一種甘氨酸制備用螯合反應方法,適用于權利要求9所述的一種甘氨酸制備用螯合反應裝置,其特征在于:所述方法包括以下步驟: