[實用新型]一種赤蘚糖醇的連續反溶析膜結晶裝置

有效

• 申請號: 201720396572.5
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN206927823U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 張春桃;劉志強;王海蓉
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C07C29/76
• 分類號: C07C29/76;C07C29/78;C07C31/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于多元糖醇生產技術領域，具體涉及一種赤蘚糖醇的連續反溶析膜結晶裝置。

背景技術

赤蘚糖醇是一種天然糖質和功能甜味劑，廣泛應用于開發低熱量保健食品、糖尿病及葡萄糖不適癥等人群的功能食品或飲料、兒童專用潔齒用品等，市場前景十分看好。

赤蘚糖醇工業生產主要采用發酵法，發酵液經凈化處理后先蒸發濃縮，再冷卻結晶制得赤蘚糖醇晶體。由于發酵液中赤蘚糖醇濃度較低，常壓蒸發濃縮時操作溫度較高，水分蒸發量較大，能耗較高；而采用減壓或多效蒸發雖能節能降耗，但又會增加設備和工藝的復雜性。

張春桃等(CN 102992957A)公開了赤蘚糖醇的溶析結晶方法，通過向赤蘚糖醇的飽和溶液中連續流加溶析劑，并結合溶析劑變速流加策略與加晶種控制結晶，生產出30~60目或40~80目的晶體占90wt%以上的赤蘚糖醇晶體產品。雖然上述公開的赤蘚糖醇溶析結晶方法(CN 102992957A)較傳統的赤蘚糖醇蒸發結晶能耗低了許多，但嚴格意義上說該方法是間歇操作，而且當溶析劑直接加入到結晶母液中時，在溶析劑加入點局部過飽和度很大，二次成核現象嚴重。此外，上述公開的赤蘚糖醇溶析結晶方法(CN 102992957A)中溶析劑沒有實現回收循環，溶析劑消耗較大。

連續結晶是現代工業結晶未來技術競爭和產業保護的新焦點，不僅可以提高產品質量(消除批間差異)，還具有降低生產成本、減少“三廢”排放以及節能降耗等優點，其重要性和意義不言而喻。

發明內容

本實用新型旨在克服上述技術缺陷，提供一種赤蘚糖醇的連續反溶析膜結晶裝置。

為實現上述目的，本實用新型赤蘚糖醇的連續反溶析膜結晶裝置，具體包括結晶母液罐(1)、膜結晶組件(2)、常壓精餾塔(3)、過濾器(5)、混合器(6)、熱交換器(7)、冷凝管(8)、真空泵(9)、 熱交換器(10)、冷凝液儲罐(11)，所述結晶母液罐(1)與熱交換器(10)管程入口之間、常壓精餾塔(3)塔頂與熱交換器(10)殼程入口之間、冷凝液儲罐(11)與混合器(6)之間、過濾器(5)與混合器(6)之間、常壓精餾塔(3)塔底與熱交換器(7)殼程入口之間、混合器(6)與熱交換器(7)管程入口之間分別通過設置有泵(4)的管道連接，所述熱交換器(10)管程出口與膜結晶組件(2)管程入口(21)之間、熱交換器(10)殼程出口與結晶母液罐(1)之間、膜結晶組件(2)殼程出口(23)與冷凝管(8)管程入口(81)之間、冷凝管(8)管程出口(82)與真空泵(9)之間、冷凝管(8)管程出口(82)與冷凝液儲罐(11)之間、冷凝液儲罐(11)與混合器(6)之間、膜結晶組件(2)管程出口(22)與過濾器(5)之間、熱交換器(7)殼程出口與常壓精餾塔(3)之間分別通過管道連接；所述膜結晶組件(2)殼程入口(24)封閉。

所述結晶母液罐(1)是可控溫、帶攪拌的夾套反應釜。

所述膜結晶組件(2)是疏水性的中空管式膜組件，其膜組件中的管式膜采用滲透汽化優先透水膜。

所述過濾器(5)為全自動過濾式離心機，進料、固液分離、洗滌、出料、排液都是自動連續完成。

所述熱交換器(7)、熱交換器(10)為列管式換熱器。

由于采用上述技術方案，本實用新型與現有技術相比具有如下積極效果：

(1) 本實用新型所涉及的赤蘚糖醇的連續反溶析膜結晶裝置，實現了赤蘚糖醇反溶析結晶過程的全連續化生產，由于反溶析結晶是利用優先透水滲透汽化膜中水比溶析劑的透過速率大的特點，使結晶母液中溶析劑的濃度逐漸增大而使赤蘚糖醇結晶析出，所以溶析劑的用量僅為溶劑水的1倍左右，而常規溶析結晶操作溶析劑用量一般為溶劑水的3~5倍左右。因此，本實用新型具有溶析劑用量少的特點，并且溶析劑還可以回收以實現循環使用，具有降低生產成本、減少“三廢”排放的優點。

(2) 本實用新型所涉及的赤蘚糖醇的連續反溶析膜結晶裝置，結晶過程的推動力是依靠結晶母液中水與溶析劑通過滲透汽化優先透水膜的速率差來完成的，由于水的透過速率大，導致結晶母液中溶析劑的濃度逐漸升高、赤蘚糖醇的溶解度逐漸降低而結晶析出。滲透汽化優先透水膜的滲透通量一般約為0.01~0.2kg/m²h，膜表面的膜孔分布均勻，使得本實用新型所保護的過飽和度產生速率非常均勻，有效避免了直接把溶析劑加入到結晶母液中時存在的局部高過飽和現象和過度成核現象，使得結晶產品的粒度分布均勻，平均粒徑較大。