一种木甾醇的制备方法及系统与流程

文档序号:16131774发布日期:2018-12-01 00:24阅读:386来源:国知局

本发明属于植物甾醇制备技术领域,具体涉及一种木甾醇的制备方法及系统。

背景技术

植物油是植物甾醇含量较为丰富的食品之一,而其中玉米油中的植物甾醇含量较高。本品为白色粉末,也可有酯状溶于油脂。植物甾醇分为4-无甲基甾醇、4-甲基甾醇和4,4’-二甲基甾醇三类,无甲基甾醇主要有β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇等,主要存在于植物的种子中植物甾醇的结构与动物性甾醇的结构基本相似,唯一不同之处是c-4位所连甲基数目及c-11位侧链的差异,正是这些侧链上的微小不同致使其具有不同生理功能。

在食品行业中,植物甾醇作为食品添加剂中降低胆固醇的一个有效成分,其安全性已得到了欧美多个国家的认可,近年来还有研究证实,植物甾醇除了做降胆固醇配料之外还可以用作食品抗氧化剂。国内对植物甾醇研究起步较晚,对其应用主要是在医药和日用化工等领域,而在食品领域中的应用研究很少,市场上尚未有添加植物甾醇的功能食品。

国内植物甾醇的工业化生产存在着产品收率低、溶剂回收困难、溶剂消耗量大、甾醇制品色泽过深的缺点。



技术实现要素:

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有木甾醇的制备方法的技术空白,提出了本发明。

因此,本发明其中的一个目的是解决现有技术中的不足,提供一种木甾醇的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种木甾醇的制备方法,包括,将妥尔油沥青与烧碱水混合,在110~160℃下反应3~6h后,加入柠檬酸水溶液搅拌至混合液ph至中性,静置,取上层进行蒸馏,得到甾醇浓缩物;将所述甾醇浓缩物溶解于有机溶剂,结晶,过滤,收集得到木甾醇粗品,熔融造粒后得到木甾醇产品。

作为本发明所述木甾醇的制备方法的一种优选方案,其中:所述烧碱水中naoh的质量分数为12~15%。

作为本发明所述木甾醇的制备方法的一种优选方案,其中:所述妥尔油沥青与烧碱水溶液的质量体积比为1g:4~10ml。

作为本发明所述木甾醇的制备方法的一种优选方案,其中:所述蒸馏,其进料速率为3~4ml/min。

作为本发明所述木甾醇的制备方法的一种优选方案,其中:所述蒸馏温度为85~90℃,预热温度为65~70℃,冷凝温度为5~8℃,真空度为30~40pa,刮膜转速为300~350r/min。

作为本发明所述木甾醇的制备方法的一种优选方案,其中:所述有机溶剂包括甲醇和/或甲乙基酮。

作为本发明所述木甾醇的制备方法的一种优选方案,其中:所述柠檬酸水溶液的质量分数为20~25%。

作为本发明所述木甾醇的制备方法的一种优选方案,其中:所述熔融造粒,其过程温度为160~180℃。

本发明的另一个目的是解决现有技术中的不足,提供一种木甾醇的制备系统,其使得产品收率高、易于溶剂回收。

为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种木甾醇的制备系统,包括,蒸汽动力单元,所述蒸汽动力单元包括蒸发设备、蒸汽输送管路和分流设备,所述分流设备通过所述蒸汽输送管路与所述蒸发设备连接;第一换热单元,其包括吸热设备,所述吸热设备分别通过第一输送管路和第一回液管路与冷却设备进行连接,形成循环回路;第二换热单元,其包括散热设备,所述散热设备分别与所述第一换热单元以及蒸汽吸收单元进行连接;以及,蒸汽吸收单元,其包括吸收设备,且所述吸收设备分别通过第一循环管路和第二循环管路与所述蒸汽动力单元进行连接;所述吸收设备的内部还设置有冷水管,所述冷水管的两端穿出所述吸收设备,并分别外接第二输送管路和第二回液管路;所述第二输送管路和第二回液管路均与所述冷却设备进行连接;所述分流设备、第一换热单元、第二换热单元以及蒸汽吸收单元之间依次通过输送单元进行连接,所述输送单元包括第一输送管路、第二输送管路和第三输送管路;所述分流设备与所述第一换热单元之间通过所述第一输送管路进行连接,所述第一换热单元与第二换热单元之间通过所述第二输送管路进行连接,所述第二换热单元与蒸汽吸收单元之间通过所述第三输送管路进行连接;且所述第二输送管路上设置有节流设备;所述第一输送管路与第二输送管路的连接处具有散热管路,所述第二输送管路与第三输送管路的连接处具有吸热管路;所述散热管路位于所述吸热设备内部,所述吸热管路位于所述散热设备内部;所述输送单元至少设置有两组,且各管路均并排设置,其一段连接到所述分流设备,另一端连接到所述吸收设备内部。

作为本发明所述木甾醇的制备系统的一种优选方案,其中:所述木甾醇的制备系统还包括,搅拌反应单元,所述搅拌反应单元的上端具有进料口,下端设置有出料口,所述出料口外接出料输送管路,所述出料输送管路连接到静置单元;静置单元,包括取液管,所述取液管的下端伸入所述静置单元的内部并能够调节高度,所述取液管的上端外接清液输送管路,所述清液输送管路还连接有蒸馏单元;以及,过滤单元,包括过滤设备、气源通道、原料液输入管路和滤液输出管路,所述过滤设备上设置有原料液进口、第一压缩空气进口、固相出口和液相出口;所述原料液输入管路的一端与所述散热设备连接,另一端与所述原料液进口连接,其能够将来自所述散热设备内部的结晶混合溶液传输至所述过滤设备的内部;所述滤液输出管路与所述液相出口连接,能够将来自所述过滤设备内的滤液从所述液相出口排出;所述过滤设备的内部设置有过滤组件,所述过滤组件与所述液相出口的内口端对接,并通过所述液相出口与所述滤液输出管路形成连通;所述滤液输出管路与所述液相出口一一对应,且至少设置有一组,所述滤液输出管路的外端均集中连接到滤液汇集管路上;所述气源通道包括第一气源流路、第二气源流路和第三气源流路,所述第一气源流路连接到所述第一压缩空气进口,所述第二气源流路连接到所述滤液汇集管路上,所述第三气源流路连接到所述散热设备内部;所述气源通道外接气源,并向所述第一气源流路、第二气源流路和第三气源流路提供压缩空气;所述蒸馏单元蒸馏所得的甾醇浓缩物与有机溶剂混合注入所述散热设备内,经过所述散热设备的冷却结晶之后通过所述原料液输入管路进入所述过滤设备内部,经过所述过滤设备过滤所得的固相从所述固相出口排出,所得的液相从所述液相出口排出。

本发明所具有的有益效果:

我方发明提供的木甾醇的制备方法及系统,使得木甾醇收率高,纯度高,色泽透亮,反应温和高效,并且具有操作温度低、分离效率高的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:

图1为本发明第1~6个实施例中的整体系统分布示意图。

图2为本发明第1~6个实施例中的制冷系统工作流程图。

图3为本发明第1~6个实施例中的过滤单元系统分布示意图。

图4为本发明第1~6个实施例中的过滤设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

本实施例提供一种木甾醇的制备方法的其中一个实施方式,其包括:

将妥尔油沥青与质量浓度为15%的烧碱水分别从进料口701注入搅拌反应单元700内,通过搅拌反应单元700进行充分搅拌混合均匀,其中,控制妥尔油沥青和烧碱水溶液的质量体积比为1g:5ml。调节搅拌反应单元700的夹套内温度,使得妥尔油沥青和烧碱水溶液在130℃下反应4h。待反应结束后再次向搅拌反应单元700内加入25%的柠檬酸水溶液搅拌至混合液ph至中性,得反应混合溶液。将所述反应混合溶液从出料口702排出,并通过出料输送管路703输入至静置单元800内,进行静置处理。

本发明中的静置单元800可以采用沉降罐,其为密封罐体,顶部插有取液管801,取液管801能够调节竖直高度并抽取静置单元800内部的液体。上述输入静置单元800内的反应混合溶液被静置一段时间之后,形成液体分层,通过调节取液管801的高度以抽取上层油层,并通过取液管801上端外接的清液输送管路802输送至蒸馏单元900进行蒸馏。

蒸馏单元900为蒸馏器,本实施例中需要控制蒸馏单元900的进料速率保持3ml/min,调节蒸馏温度为88℃,预热温度为70℃,冷凝温度为8℃,真空度为30pa,刮膜转速为350r/min,最终得到甾醇浓缩物。

将甾醇浓缩物溶解于甲醇和甲乙基酮混合液,并将此混合溶液注入散热设备301中进行冷却结晶,得到结晶混合溶液(结晶混合溶液中包含液相和析出的固相成分)。将结晶混合溶液传输至过滤单元1000进行过滤处理,即可收集得到木甾醇粗品,最后在170℃下熔融造粒后得到木甾醇产品。

木甾醇产品的色泽的测定采用gb/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据木甾醇色泽的深浅,黄值y取55和35,玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

测得实施例1中产品的r值为3.2,纯度为94.5%,收率为76.4%。

需要注意的是:上述过程中的“木甾醇的制备方法”通过木甾醇的制备系统所完成,如图1~4所示,所述木甾醇的制备系统包括:蒸汽动力单元100、第一换热单元200、第二换热单元300、蒸汽吸收单元400、输送单元500、节流设备600、搅拌反应单元700、静置单元800、蒸馏单元900和过滤单元1000等。

其中,蒸汽动力单元100、第一换热单元200、第二换热单元300、蒸汽吸收单元400、输送单元500以及节流设备600共同实现上述的“冷却结晶”过程,因此本发明可以将“蒸汽动力单元100、第一换热单元200、第二换热单元300、蒸汽吸收单元400、输送单元500以及节流设备600”所构成的局部功能性系统定义为“制冷系统”。“制冷系统”中能够直接作为制冷容器的末端设备为第二换热单元300中的散热设备301降温制冷。

此外,本发明中的搅拌反应单元700可以采用搅拌罐实现搅拌和反应容器的功能;静置单元800可以采用沉降罐,其为密封罐体;蒸馏单元900可以采用蒸馏器;过滤单元1000为能够使得固液分离的一套“过滤系统”。

基于上述,具体的:

蒸汽动力单元100包括蒸发设备101、蒸汽输送管路102和分流设备103,分流设备103通过蒸汽输送管路102与蒸发设备101连接;第一换热单元200包括吸热设备201,吸热设备201分别通过第一输送管路202和第一回液管路203与冷却设备204进行连接,形成循环回路;第二换热单元300包括散热设备301,散热设备301分别与第一换热单元200以及蒸汽吸收单元400进行连接;以及,蒸汽吸收单元400包括吸收设备401,且吸收设备401分别通过第一循环管路402和第二循环管路403与蒸汽动力单元100进行连接。

其中,蒸汽动力单元100用于生成并输送蒸汽。这里的“蒸汽”为制冷剂受热蒸发后的蒸汽,在本发明中,蒸发设备101可以采用锅炉或者蒸汽发生器,其内部盛有两种沸点不同的混合溶液,分别为制冷剂和吸收剂,两者能够互溶,且制冷剂的沸点低于吸收剂。而蒸发设备101用于加热并释放制冷剂,以形成高温高压的蒸汽,其外接蒸汽输送管路102,蒸汽输送管路102的末端连接到分流设备103,分流设备103用于将蒸汽输送管路102传来的蒸汽进行分路,分配给输送单元500的多组支路管道当中。

第一换热单元200用于吸收来自输送单元500的热量,使得高温高压的蒸汽放热后形成低温高压的液体状态。其中,吸热设备201为内部盛有冷水的容器,其可以通过冷水对蒸汽进行吸热降温。

第二换热单元300用于降温制冷,其设置于第一换热单元200与蒸汽吸收单元400之间,来自第一换热单元200的低温高压的液态制冷剂经过节流设备600的减压之后急速膨胀汽化,并吸收散热设备301内的大量热量,实现降温制冷的目的。本发明中的节流设备600可以采用节流阀。

蒸汽吸收单元400用于制冷剂回收和循环制冷,其吸收设备401通过第一循环管路402和第二循环管路403与蒸汽动力单元100进行连接。其中,第一循环管路402为蒸发设备101的底部与吸收设备401之间的连接管道,蒸发设备101内的溶液通过第一循环管路402输送至吸收设备401内部,用于吸收汽化的制冷剂。同时,第二循环管路403将吸收设备401内的溶液再次回送至蒸发设备101内,其输送动力通过第二循环管路403上的泵403a进行实现。

进一步的,分流设备103、第一换热单元200、第二换热单元300以及蒸汽吸收单元400之间依次通过输送单元500进行连接,输送单元500包括第一输送管路501、第二输送管路502和第三输送管路503。其中,分流设备103与第一换热单元200之间通过第一输送管路501进行连接,第一换热单元200与第二换热单元300之间通过第二输送管路502进行连接,第二换热单元300与蒸汽吸收单元400之间通过第三输送管路503进行连接,且第二输送管路502上设置有节流设备600。

进一步的,第一输送管路501与第二输送管路502的连接处具有散热管路205,其具有冷凝器的作用。第二输送管路502与第三输送管路503的连接处具有吸热管路302,其具有蒸发器的作用。散热管路205位于吸热设备201的内部,吸热管路302位于散热设备301的内部。

此外,在本发明中,吸热设备201分别通过第一输送管路202和第一回液管路203与冷却设备204进行连接,形成循环回路。由上述可知,吸热设备201内部盛有水,且吸热设备201的管壁上具有进水口和出水口。其出水口与第一输送管路202进行对接,第一输送管路202的另一端延伸至冷却设备204的上方。第一输送管路202上设置有输液泵,并通过输液泵将吸热设备201内的吸热水输送至冷却设备204。较佳的,第一输送管路202的末端头设置有喷淋头,使得水从喷淋头被雾化,更有利于快速降温冷却,最后冷却的水雾落入冷却设备204中,并通过第一回液管路203经由吸热设备201的进水口回流到吸热设备201中,形成循环回路。本发明中的冷却设备204为冷却塔。

与之相同的,吸收设备401的内部还设置有冷水管,冷水管的两端均穿出吸收设备401,分别外接第二输送管路404和第二回液管路405,且第二输送管路404和第二回液管路405均与(另一个)冷却设备204进行连接。其中,第二输送管路404的一端与吸收设备401内的冷水管连接,另一端延伸至(另一个)冷却设备204的上方。第二输送管路404上设置有输液泵,并通过输液泵将吸收设备401内的吸热水输送至(另一个)冷却设备204中。较佳的,第二输送管路404的末端头设置有喷淋头,使得水从喷淋头被雾化,更有利于快速降温冷却,最后冷却的水雾落入冷却设备204中,并通过第二回液管路405回流到吸收设备401中。

在本发明中,所述制冷系统的工作流程如下所示:

首先,蒸发设备101对其内部的混合溶液进行加热,由于沸点不同,其中沸点较低的制冷剂直接蒸发,汽化成高温高压的蒸汽,并从蒸汽输送管路102经过分流设备103进入第一输送管路501中。与此同时的,还伴有另一个过程,即:由于制冷剂的汽化,蒸发设备101中吸收剂的溶液浓度越来越高,并从第一循环管路402进入吸收设备401中。

进入到第一输送管路501中的高温高压蒸汽被输送至散热管路205中。由于散热管路205位于吸热设备201的冷水中,因此冷水吸收散热管路205中高温高压蒸汽的热量,使得蒸汽降温液化,形成低温高压的液态制冷剂。与此同时的,由于吸热设备201中的冷水吸热将逐渐升温,而第一输送管路202可以将吸热升温的水引入冷却设备204中进行冷却,再次通过第一回液管路203将冷水回流到吸热设备201中参与工作,形成循环。

被冷却液化后的制冷剂通过第二输送管路502流向吸热管路302,吸热管路302位于散热设备301中。由于第二输送管路502上设置有节流设备600,使得低温高压的液态制冷剂在经过节流设备600降压并进入吸热管路302后,迅速膨胀,汽化吸热,形成低温蒸汽。由于吸热管路302位于散热设备301中,使得散热设备301中的环境温度极大下降,从而达到制冷的目的。

最后,低温蒸汽从吸热管路302进入第三输送管路503,并通过第三输送管路503进入吸收设备401内,被排放入吸收设备401内的吸收剂溶液所吸收。此时,吸收设备401内的吸收剂溶液溶度降低,并通过第二循环管路403上的泵403a输送到蒸发设备101内部,实现制冷剂和吸收剂的循环使用。在此过程中,吸收设备401内的温度通过第二输送管路404和第二回液管路405的循环回路进行冷却降温。

在本发明中,输送单元500可以至少设置有两组(本发明的说明书以及对应的附图中暂以三组管路进行说明,但不影响本发明的保护范围),均通过分流设备103进行分路传输,且各管路均并排设置,其一段连接到所述分流设备103,另一端连接到所述吸收设备401内部。

具体的,若输送单元500分为三路,可分别设为a路、b路c路,三路管道规格相同,且并排设置。当三路管道全部开通时,散热设备301中可以均匀、高效制冷。若仅开通任意一路,关闭其他两路的阀门时,管道内蒸汽压强增大,此时可以调节所开通一路上的减压阀进行减压处理,从而控制散热设备301内的制冷效果与制冷空间。因此,在本发明中,用户可以根据实际需求任意开通管道,以及调节对应的减压阀进行控制制冷的效果,并配合调节蒸发设备101的蒸发效率来控制散热设备301内的温度(其温度值可以通过设置于散热设备301上的温度计进行监控)。

除上述以外,所述木甾醇的制备系统还包括搅拌反应单元700、静置单元800、蒸馏单元900和过滤单元1000。

其中,搅拌反应单元700采用搅拌罐,其上端具有进料口701,作为投放物料的入口,其下端设置有出料口702,作为排料的出口。出料口702外接出料输送管路703,出料输送管路703连接到静置单元800,能够将搅拌反应单元700内部的物料或者溶液传送至静置单元800。

静置单元800采用沉降罐,其为密封罐体。静置单元800包括取液管801,取液管801的下端从静置单元800的顶部竖直插入静置单元800内部,并能够抽取静置单元800内部的液体。本发明中,取液管801可以调节其高度,以控制其下端的竖直高度位置,因此可以保证能够抽取静置单元800内的上层液体。取液管801的上端外接有清液输送管路802,清液输送管路802还连接到蒸馏单元900,因此,清液输送管路802可以(通过抽液泵)将取液管801所抽取的液体输送至蒸馏单元900内,而沉淀物可以从下口排出。

木甾醇的制备系统中还包括一个重要的部分为过滤单元1000,其也能够决定木甾醇的纯度。在本发明中,过滤单元1000,包括过滤设备1001、气源通道1002、原料液输入管路1003和滤液输出管路1004。其中的过滤设备1001用于进行过滤处理;气源通道1002用于外界施加压强,促进过滤的正常进行;原料液输入管路1003为待分离料液的输入管道;滤液输出管路1004为固液分离之后的液相输出管道。

其中,过滤设备1001上设置有原料液进口1001a、第一压缩空气进口1001b、固相出口1001c和液相出口1001d。由于过滤单元1000接收来自散热设备301中的结晶混合溶液,因此相应的:散热设备301上具有第一进料接口301a、第二进料接口301b、第二压缩空气进口301c和第一出料接口301d。

原料液输入管路1003的一端与散热设备301的第一出料接口301d连接,另一端与原料液进口1001a连接,其能够将来自散热设备301内部的结晶混合溶液传输至过滤设备1001的内部。

滤液输出管路1004与液相出口1001d连接,能够将来自过滤设备1001内的滤液从液相出口1001d排出。具体的,过滤设备1001的内部设置有过滤组件1001e,其用于直接进行固液分离。过滤组件1001e与液相出口1001d的内口端对接,并通过液相出口1001d与滤液输出管路1004形成连通,因此,被过滤组件1001e所过滤的液相能够从液相出口1001d排出,并通过滤液输出管路1004排出。

此处需要注意的是:本发明中的过滤组件1001e包括过滤介质1001e-1和集液管1001e-2。集液管1001e-2直接与液相出口1001d的内口端对接,形成连通,每根集液管1001e-2上能够同时连接有多个过滤介质1001e-1,各个过滤介质所过滤得到的滤液均汇集到集液管1001e-2上。此外,由上述可知,每根集液管1001e-2与液相出口1001d、滤液输出管路1004三者一一对应,且至少设置有一组(可设置多组),各条滤液输出管路1004的外端均统一集中连接到滤液汇集管路1005上。

此外,考虑到过滤设备1001在工作的过程中,可能存在温度回升,造成已经结晶析出的固相再次溶于溶液中的情况,因此在过滤设备1001的外围可以设置夹套,夹套的两侧分别设置有冷水进水接口1001f和冷水出水接口1001g,冷水进水接口1001f外接冷水进水管1001f-1,并向夹套内通入用于降温的冷水。而冷水出水接口1001g外接冷水出水管1001g-1,用于排出上述所通入的冷水。因此,冷水进水管1001f-1与冷水出水管1001g-1的冷水降温作用能够保证析出的结晶不会再次溶于溶液中。

过滤设备1001的过滤行程动力来源于气源通道1002。气源通道1002包括第一气源流路1002a、第二气源流路1002b和第三气源流路1002c,其中,第一气源流路1002a连接到第一压缩空气进口1001b,第二气源流路1002b连接到滤液汇集管路1005上,第三气源流路1002c连接到第二压缩空气进口301c上,并连通到散热设备301内部。气源通道1002外接气源处理器,并向第一气源流路1002a、第二气源流路1002b和第三气源流路1002c提供压缩空气。

因此,过滤设备1001的工作过程包括如下三步:一、开通第三气源流路1002c,向散热设备301内部通入空气,由于气压的作用,使得散热设备301内部的结晶混合溶液被挤压而排出第一出料接口301d、从原料液进口1001a进入过滤设备1001内部(此进料过程也可以通过输液泵实现);二、开通第一气源流路1002a,向过滤设备1001内部通入空气,使得过滤设备1001内的气压增强,液相部分受压从过滤介质1001e-1进入集液管1001e-2中,完成过滤,并最终从滤液输出管路1004排出到滤液汇集管路1005中(此为正吹过程);三、关闭第三气源流路1002c和第一气源流路1002a,并开通第二气源流路1002b,可以将空气从滤液汇集管路1005反向吹到过滤介质1001e-1,因而部分附着在过滤介质1001e-1外表面上的固相也会被反向气流吹落,掉至固相出口1001c处(此为反吹过程)。

经过上述的一个完成过程之后,结晶混合溶液中的固相部分会逐渐累积落于固相出口1001c,最后统一排出。综上,蒸馏单元900蒸馏所得的甾醇浓缩物与有机溶剂混合注入散热设备301内,经过散热设备301的冷却结晶之后通过原料液输入管路1003进入过滤设备1001内部,经过过滤设备1001过滤所得的固相从固相出口1001c排出,所得的液相从液相出口1001d排出。

进一步的,为避免资源浪费,保证过滤的纯度,可以设置回液管组1006,所述回液管组1006包括第一回液管1006a和第二回液管1006b。其中,第一回液管1006a的一端连接到过滤设备1001的回液口1001h上(过滤设备1001下端设置的溢出通道),另一端连接到第二进料接口301b上;第二回液管1006b的一端连接到滤液汇集管路1005上,另一端与第一回液管1006a一同连接到第二进料接口301b上。因此,当仅使用过滤组件1001e而得出的滤液中仍包含部分固相时,可以通过回液管组1006进行回液再次收集,再次过滤,循环往复。

如图3、4,需要注意的是:当需要进行正吹过程时,可以打开第一气源流路1002a、第三气源流路1002c上的截止阀,同时打开原料液输入管路1003、滤液输出管路1004和滤液汇集管路1005上的截止阀,并关闭第二气源流路1002b和回液管组1006上的截止阀;

当需要进行回液再次收集时,可以打开第一气源流路1002a、第三气源流路1002c上的截止阀,同时打开原料液输入管路1003、滤液输出管路1004和回液管组1006上的截止阀,并关闭第二气源流路1002b上的截止阀,其中,滤液汇集管路1005上的截止阀可以根据情况选择打开或者不打开(过滤效果差时关闭滤液汇集管路1005、过滤效果好时打开滤液汇集管路1005);

当需要进行反吹过程时,可以关闭第一气源流路1002a、第三气源流路1002c上的截止阀,同时关闭原料液输入管路1003、滤液汇集管路1005、回液管组1006上的截止阀,并打开第二气源流路1002b和滤液输出管路1004上的截止阀。

实施例2

将妥尔油沥青与质量浓度为15%的烧碱水混合,妥尔油沥青和烧碱水溶液的质量体积比为1g:10ml,在140℃下反应6h,加入20%的柠檬酸水溶液搅拌至混合液ph至中性,静置,取上层油层进行蒸馏,进料速率为6ml/min,蒸馏温度为90℃,预热温度为65℃,冷凝温度为6℃,真空度为30pa,刮膜转速为350r/min,得到浓缩物。

将浓缩物溶解于甲醇和甲乙基酮混合液,结晶,过滤,收集得到木甾醇粗品,在180℃下熔融造粒后得到木甾醇产品。

木甾醇产品的色泽的测定采用gb/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据木甾醇色泽的深浅,黄值y取55和35,玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

测得实施例2中产品的r值为3.0,纯度为95.6%,收率为81.6%。

本实施例的上述过程采用实施例1中所述的木甾醇的制备系统,其制备过程如图1~4所示。

实施例3

将妥尔油沥青与质量浓度为14%的烧碱水混合,妥尔油沥青和烧碱水溶液的质量体积比为1g:6ml,在150℃下反应3h,加入22%的柠檬酸水溶液搅拌至混合液ph至中性,静置,取上层油层进行蒸馏,进料速率为4ml/min,蒸馏温度为90℃,预热温度为70℃,冷凝温度为8℃,真空度为30pa,刮膜转速为350r/min,得到浓缩物。

将浓缩物溶解于甲醇和甲乙基酮混合液,结晶,过滤,收集得到木甾醇粗品,在170℃下熔融造粒后得到木甾醇产品。

木甾醇产品的色泽的测定采用gb/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据木甾醇色泽的深浅,黄值y取55和35,玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

测得实施例3中产品的r值为3.2,纯度为93.7%,收率为80.2%。

本实施例的上述过程采用实施例1中所述的木甾醇的制备系统,其制备过程如图1~4所示。

实施例4

将妥尔油沥青与质量浓度为14%的烧碱水混合,妥尔油沥青和烧碱水溶液的质量体积比为1g:6ml,在140℃下反应4h,加入25%的柠檬酸水溶液搅拌至混合液ph至中性,静置,取上层油层进行蒸馏,进料速率为3ml/min,蒸馏温度为90℃,预热温度为70℃,冷凝温度为6℃,真空度为30pa,刮膜转速为320r/min,得到浓缩物。

将浓缩物溶解于甲醇和甲乙基酮混合液,结晶,过滤,收集得到木甾醇粗品,在170℃下熔融造粒后得到木甾醇产品。

木甾醇产品的色泽的测定采用gb/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据木甾醇色泽的深浅,黄值y取55和35,玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

测得实施例4中产品的r值为3.0,纯度为93.6%,收率为79.6%。

本实施例的上述过程采用实施例1中所述的木甾醇的制备系统,其制备过程如图1~4所示。

实施例5

将妥尔油沥青与质量浓度为13%的烧碱水混合,妥尔油沥青和烧碱水溶液的质量体积比为1g:5ml,在150℃下反应6h,加入22%的柠檬酸水溶液搅拌至混合液ph至中性,静置,取上层油层进行蒸馏,进料速率为3ml/min,蒸馏温度为90℃,预热温度为70℃,冷凝温度为6℃,真空度为35pa,刮膜转速为300r/min,得到浓缩物。

将浓缩物溶解于甲醇和甲乙基酮混合液,结晶,过滤,收集得到木甾醇粗品,在180℃下熔融造粒后得到木甾醇产品。

木甾醇产品的色泽的测定采用gb/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据木甾醇色泽的深浅,黄值y取55和35,玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

测得实施例5中产品的r值为3.4,纯度为95.7%,收率为75.2%。

本实施例的上述过程采用实施例1中所述的木甾醇的制备系统,其制备过程如图1~4所示。

实施例6

将妥尔油沥青与质量浓度为15%的烧碱水混合,妥尔油沥青和烧碱水溶液的质量体积比为1g:8ml,在150℃下反应4h,加入23%的柠檬酸水溶液搅拌至混合液ph至中性,静置,取上层油层进行蒸馏,进料速率为3ml/min,蒸馏温度为85℃,预热温度为65℃,冷凝温度为6℃,真空度为35pa,刮膜转速为350r/min,得到浓缩物。

将浓缩物溶解于甲醇和甲乙基酮混合液,结晶,过滤,收集得到木甾醇粗品,在170℃下熔融造粒后得到木甾醇产品。

木甾醇产品的色泽的测定采用gb/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据木甾醇色泽的深浅,黄值y取55和35,玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

测得实施例6中产品的r值为3.5,纯度为94.8%,收率为76.3%。

本实施例的上述过程采用实施例1中所述的木甾醇的制备系统,其制备过程如图1~4所示。

值得一提的是,在实验过程中发现蒸馏温度低,甾醇收率低,蒸馏温度过高,甾醇收率也会降低,并且会使得制成的产品黏度增加,颜色加深。

另外,进料速度慢,原料在蒸发蒸发面的停留时间较长,会导致木甾醇收率下降且纯度不高,其原因是组分到达冷凝面的几率变大,进料增加到2ml~4ml/min,收率和纯度会大大提高,若是进一步加快,原料组分未来得及被充分加热蒸发,导致非目标组分无法到达冷凝面而直接流入目标组分收集器,导致纯度下降。

并且,实验中发现,刮膜转速与进料速度存在协同效用,只有当进料速度为3~4ml/min,刮膜速度为300~350r/min时,木甾醇的纯度和收率才会很高,这也与单独测定的单一变量实验得到的结果不同。分析来看,这是因为这两个条件具有协同作用,在此范围值内能控制蒸发面均匀液膜的形成,并且能够保证液膜的厚度降低,使得蒸发过程中的传热和传质更加完全,物料中的非目标组分被蒸发得也越充分,纯度及收率明显提高。反应条件过大或过小,也可能会导致刮膜转子产生偏心振动,使物料液膜在蒸发面上分布均匀性下降。

木甾醇中蛋白降解生成的棕色物质会进一步加深木甾醇的颜色。在传统工艺中,随着反应过程中高温以及其他条件的影响,往往制备的植物甾醇会色泽加深。而我方发明在实验中发现,木甾醇的制备过程中,由于木甾醇成分的特殊性,将熔融造粒温度控制为160~180℃,皂化反应温度控制为130~150℃,能有效地控制生色基团游离态的产生,从而有效控制木甾醇的颜色变深,保证产品的色泽品质。

由此可见,我方发明提供的木甾醇的制备方法及系统,木甾醇收率高,纯度高,色泽透亮,反应温和高效,并且具有操作温度低、分离效率高的优势。

应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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