一种便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法

技术领域

本发明涉及a-酮戊二酸加工技术领域，具体为一种便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法。

背景技术

a-酮戊二酸是一种戊二酸的衍生物，其呈白色洗结晶性粉末，a-酮戊二酸会参与生物体内的氨基酸、蛋白质、维生素等的合成以及能量代谢，在微生物细胞的代谢中起到了重要的作用，a-酮戊二酸可以作为运动营养饮料的成分、有机中间体、生化试剂，同时其可以降低术后患者和长期病人的机体损耗，因此a-酮戊二酸被广泛应用于食品、医药、有机合成、化妆品和饲料等工业领域中，随着人们对a-酮戊二酸的需求量的增加，a-酮戊二酸的工业化生产技术得到了迅速发展，在a-酮戊二酸生产制备过程中，一般会采用发酵法进行转化，因此需要使用到混合装置对原料以及发酵菌进行混合，在混合发酵过程中温度的控制极为重要，因此需要使用到温度控制方法对混合装置进行控温，合适的温度环境可以加快a-酮戊二酸的生产，提高a-酮戊二酸的产量，但是现有的a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法仍然存在着一些不足，比如：

1、现有的a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法大多采用单一的温控方式，导致混合装置内部的温度调控精度较低，从而影响着a-酮戊二酸的混合发酵环境，降低a-酮戊二酸的制备产量，存在着一定的使用缺陷；

2、由于a-酮戊二酸混合发酵过程的温度要求精度较高，同时在混合过程中容易出现温度波动和改变，但是现有的a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法大多功能单一，不便对混合装置内部的温度进行快速调控，从而容易造成a-酮戊二酸混合发酵失败，造成严重经济损失。

所以我们提出了一种便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法温控手段单一，调节精度低和不便进行快速调温控温的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法，包括混合罐、温度监测仪、换热管、热循环管、冷却水管和控制器，所述混合罐的内部安装有搅拌杆和温度监测仪，且混合罐的表面安装有风扇，并且混合罐的外侧设置有换热管，所述换热管与混合罐之间连接有第一热交换器，且混合罐的外侧设置有第一水箱，并且第一水箱与换热管之间连接有热循环管，所述热循环管的外侧连接有第一循环水泵和第一电磁阀，且热循环管的外侧设置有加热器，并且加热器与热循环管之间连接有第二热交换器，所述混合罐的外侧设置有第二水箱，且第二水箱与热循环管之间连接有冷却水管，并且冷却水管的外侧连接有第二循环水泵，所述第二水箱两端的冷却水管的外侧分别安装有第二电磁阀、第三电磁阀，所述混合罐的外侧安装有控制器。

优选的，所述风扇关于混合罐上表面的中心线等角度分布，且风扇的排风方向是由混合罐的内部向外部排风，并且风扇与搅拌杆的位置相对应。

优选的，所述换热管呈螺旋状结构分布，且换热管为铜制结构，并且换热管与第一热交换器相贴合，同时第一热交换器与混合罐为套接结构。

优选的，所述第一水箱通过热循环管与换热管构成水循环系统，且第一水箱为保温材料制成。

优选的，所述第一水箱通过热循环管与换热管构成水循环系统，且第一水箱为保温材料制成。

优选的，所述第二水箱内部的水体温度在20-25℃，且第二水箱通过冷却水管与热循环管构成一套水循环系统。

该便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法的使用步骤包括：

S1：将原料以及发酵菌加入混合罐中，并通过搅拌杆对原料进行搅拌、混合；

S2：通过控制器设置混合发酵温度的上下限，实现整个系统中各个设备的工作和系统温度控制调节；

S3：然后控制第一循环水泵将第一水箱中的水体通过热循环管循环输入换热管中，同时控制加热器对第二热交换器进行加热，使得第二热交换器可以将加热产生的热量传递给热循环管内部的水体，然后热循环管可以通过第一热交换器将水体热量持续传递给混合罐，从而实现混合罐的升温和保温；

S4：通过温度监测仪可以实时对混合罐内部的温度进行监测，并将数据反馈给控制器；

S5：当混合罐内部温度过高时，控制器会控制第一电磁阀关闭，同时打开第二电磁阀和第三电磁阀，并且关闭加热器，然后启动第二循环水泵将第二水箱中的冷却水通过冷却水管泵入热循环管，从而对热循环管中的热水进行中和冷却，此时热循环管中的水体会通过第一热交换器吸收混合罐内部的热量，实现快速降温，此时第二水箱、冷却水管和热循环管实现水循环；

S6：控制器控制风扇启动，并控制搅拌杆加快搅拌速度，从而可以将混合罐内部的热量排出，进一步提高了温度调控的效率；

S7：温度调控完成后，控制第一电磁阀打开，并关闭第二电磁阀、第三电磁阀，然后启动加热器和第一循环水泵，实现对混合罐的保温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法；

1、设置有风扇和热循环管，通过风扇可以将混合罐内部的热量快速排出、散热，而热循环管可以用水作为温度传递介质，实现对混合罐的加热、保温，达到对混合罐内部温度的调节的目的，从而使得系统可以通过多种不同的方式对a-酮戊二酸混合加工的环境温度进行调控，提高了系统的实用性；

2、设置有热循环管、第二水箱和冷却水管，将第二水箱中的冷却水通过冷却水管注入热循环管中，可以对热循环管中的热水进行快速中和降温，使得热循环管内部中和后的水体可以将混合罐内部多余的热量快速带走，实现混合罐内部温度的快速、精准调节，从而提高了a-酮戊二酸混合发酵效率和产量。

附图说明

图1为本发明温度控制方法流程图；

图2为本发明冷却水注入调温系统流程图。

图中：1、混合罐；2、搅拌杆；3、温度监测仪；4、风扇；5、换热管；6、第一热交换器；7、第一水箱；8、热循环管；9、第一循环水泵；10、第一电磁阀；11、加热器；12、第二热交换器；13、第二水箱；14、冷却水管；15、第二循环水泵；16、第二电磁阀；17、第三电磁阀；18、控制器。

具体实施方式

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。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法，包括混合罐1、搅拌杆2、温度监测仪3、风扇4、换热管5、第一热交换器6、第一水箱7、热循环管8、第一循环水泵9、第一电磁阀10、加热器11、第二热交换器12、第二水箱13、冷却水管14、第二循环水泵15、第二电磁阀16、第三电磁阀17和控制器18，混合罐1的内部安装有搅拌杆2和温度监测仪3，且混合罐1的表面安装有风扇4，并且混合罐1的外侧设置有换热管5，换热管5与混合罐1之间连接有第一热交换器6，且混合罐1的外侧设置有第一水箱7，并且第一水箱7与换热管5之间连接有热循环管8，热循环管8的外侧连接有第一循环水泵9和第一电磁阀10，且热循环管8的外侧设置有加热器11，并且加热器11与热循环管8之间连接有第二热交换器12，混合罐1的外侧设置有第二水箱13，且第二水箱13与热循环管8之间连接有冷却水管14，并且冷却水管14的外侧连接有第二循环水泵15，第二水箱13两端的冷却水管14的外侧分别安装有第二电磁阀16、第三电磁阀17，混合罐1的外侧安装有控制器18；

风扇4关于混合罐1上表面的中心线等角度分布，且风扇4的排风方向是由混合罐1的内部向外部排风，并且风扇4与搅拌杆2的位置相对应，当混合罐1内部的温度过高时，可以控制搅拌杆2加快搅拌速率，从而使得物料中心位置的热量快速散出，同时风扇4可以将混合罐1热空气快速排出，实现温度快速调控；

换热管5呈螺旋状结构分布，且换热管5为铜制结构，并且换热管5与第一热交换器6相贴合，同时第一热交换器6与混合罐1为套接结构，通过铜制螺旋状结构的换热管5，可以快速的将管道内部热水的热量传递给第一热交换器6，并通过第一热交换器6将热量传递给混合罐1，从而保证混合罐1内部的发酵混合物可以在适当的温度下进行快速发酵，促进a-酮戊二酸的产生，提高a-酮戊二酸的产量；

第一水箱7通过热循环管8与换热管5构成水循环系统，且第一水箱7为保温材料制成，通过该结构可以使得热水在换热管5和第一水箱7之间进行循环利用，从而为混合罐1持续补充热量，同时实现水资源的循环利用，而水的比热容相对较大，升高1℃所需吸收的热量较大，从而可以实现精准控温，提高了系统的温度控制效果；

第二热交换器12与热循环管8呈套接结构，且第二热交换器12外侧连接的加热器11的温度控制在32-36℃，通过第二热交换器12可以将产生的热量快速传递给热循环管8，从而给热循环管8中的水体提供稳定的热量，使得整个系统可以稳定供热，保证混合罐1内部具有稳定、合格的混合发酵温度环境；

第二水箱13内部的水体温度在20-25℃，且第二水箱13通过冷却水管14与热循环管8构成一套水循环系统，通过控制冷却水管14将冷却水管14内部的冷水注入热循环管8中，可以使得进入的冷水对热循环管8中的热水进行快速中和降温，从而调节热循环管8内部水体的温度，使得混合罐1快速降温，实现温度调控，避免温度过高而影响a-酮戊二酸的正常制备；

该便于a-酮戊二酸混合加工用温度控制方法的使用步骤包括：

S1：将原料以及发酵菌加入混合罐1中，并通过搅拌杆2对原料进行搅拌、混合；

S2：通过控制器18设置混合发酵温度的上下限，实现整个系统中各个设备的工作和系统温度控制调节；

S3：然后控制第一循环水泵9将第一水箱7中的水体通过热循环管8循环输入换热管5中，同时控制加热器11对第二热交换器12进行加热，使得第二热交换器12可以将加热产生的热量传递给热循环管8内部的水体，然后热循环管8可以通过第一热交换器6将水体热量持续传递给混合罐1，从而实现混合罐1的升温和保温；

S4：通过温度监测仪3可以实时对混合罐1内部的温度进行监测，并将数据反馈给控制器18；

S5：当混合罐1内部温度过高时，控制器18会控制第一电磁阀10关闭，同时打开第二电磁阀16和第三电磁阀17，并且关闭加热器11，然后启动第二循环水泵15将第二水箱13中的冷却水通过冷却水管14泵入热循环管8，从而对热循环管8中的热水进行中和冷却，此时热循环管8中的水体会通过第一热交换器6吸收混合罐1内部的热量，实现快速降温，此时第二水箱13、冷却水管14和热循环管8实现水循环；

S6：控制器18控制风扇4启动，并控制搅拌杆2加快搅拌速度，从而可以将混合罐1内部的热量排出，进一步提高了温度调控的效率；

S7：温度调控完成后，控制第一电磁阀10打开，并关闭第二电磁阀16、第三电磁阀17，然后启动加热器11和第一循环水泵9，实现对混合罐1的保温。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，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。