一种浓缩利普司他汀发酵液的蒸发器装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种浓缩利普司他汀发酵液的蒸发器装置，以达到利普司他汀发酵液固液分离的目的。该蒸发器装置使用蒸汽再压缩技术回收利用二次蒸汽，具有显著的节能和环保效果，而且浓缩条件温和，有利于保护热敏性的利普司他汀活性成分。
【专利说明】
一种浓缩利普司他订发酵液的蒸发器装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种浓缩利普司他汀发酵液的蒸发器装置，其对发酵培养毒三素链霉菌得到的利普司他汀发酵液进行蒸发浓缩，达到固液分离的目的，属于医药化工领域。
【背景技术】
[0002]利普司他汀(Lipstatin)是毒三素链霉菌(Streptomyces toxytricini)的代谢产物，能选择性抑制胃肠道中胰脂肪酶的活性，减少脂肪的分解和吸收，其四氢衍生物奥利司他(orlistat)已被罗氏公司(Roche Inc.)成功开发为减肥药--赛尼可，是目前唯一作为非中枢神经系统作用而上市的治疗肥胖症的药物。
[0003]利普司他汀存在于毒三素链霉菌的菌丝体中，提取时需要先对利普司他汀发酵液进行固液分离，以得到菌丝体从而进入下一步提炼工序。由于利普司他汀对热很敏感，且利普司他汀发酵液性质特殊，含油多，粘性大，浓度高，给固液分离带来很大的困难。
[0004]目前已有的利普司他汀发酵液固液分离方法主要是用板框过滤法和喷雾干燥法。板框过滤法一方面需要加入大量的助滤剂，劳动强度大，生产成本高，另一方面会产生高浓度的污水和大量固废，环保成本很高。喷雾干燥法则能耗大，操作温度较高，易使有效成分失活，而且由于利普司他汀发酵液的粘性大，极易在喷雾塔中结垢，难以清理。
[0005]机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器是当前国际最先进的蒸发器技术，物料在蒸发器中蒸发产生的二次蒸汽回收后被压缩机压缩，压缩后品质升高的蒸汽作为蒸发器的热源使用。这样，二次蒸汽的潜热得到了充分利用，能耗大大降低，而且设备结构简单，容易清洗，稳定耐用。
【发明内容】
[0006]为解决上述现有的利普司他汀发酵液固液分离技术中的难题，本发明提供一种蒸发浓缩利普司他汀发酵液的蒸发器装置，达到固液分离的目的。
[0007]本实用新型提供的蒸发器装置由进料栗、单效降膜MVR蒸发器、汽液分离器、机械蒸汽压缩机、真空栗、循环栗和出料栗组成。所述单效降膜MVR蒸发器的料液出口与汽液分离器顶部料液入口相连，汽液分离器的上部二次蒸汽出口与机械蒸汽压缩机的进口相连，机械蒸汽压缩机的出口与生蒸汽管道相连，汽液分离器的中部出口与出料栗相连，汽液分离器的底部出口与循环栗相连。单效降膜MVR蒸发器是本装置的主要组成部分，需浓缩的利普司他汀发酵液通过进料栗从顶部进入降膜蒸发器的加热管，沿着加热管内壁形成薄膜向下流动，在此过程中由于加热管外部的蒸汽加热，管内发酵液开始沸腾并部分蒸发，在加热管下部的汽液分离器中，剩余的发酵液和蒸汽得以分离，分离出来的二次蒸汽进入机械蒸汽压缩机。机械蒸汽压缩机是本装置的核心，其消耗电能对从汽液分离器中分离出来的二次蒸汽进行压缩升温，升温后的再压缩蒸汽回到降膜蒸发器作为蒸发热源使用，换热后的再压缩蒸汽冷凝成冷凝水排出。真空栗保证整个蒸发过程都在真空条件下进行。从汽液分离器中分离出来的剩余发酵液通过循环栗经由一根循环管路回到蒸发器再次从顶部进入加热管，这样就形成了一个稳定循环的蒸发过程，发酵液经多次循环蒸发后被浓缩到最终浓度，然后通过出料栗排出。
[0008]本发明的有益效果为:1、能够回收利用利普司他汀发酵液蒸发产生的二次蒸汽，充分利用了二次蒸汽的潜热，能量利用率较高，节能效果显著。2、仅在开车时需从外部提供少量生蒸汽，连续运行期间只通过消耗电能压缩二次蒸汽来提供热源，所以本装置利用的能源绝大部分为为清洁能源电能，减排效果显著。3、采用单效降膜真空蒸发器，蒸发温度低于60°C，加热温差小于8°C，蒸发条件温和，有利于保护利普司他汀发酵液中热敏感的活性成分不被破坏。4、因为蒸发条件温和，而且利普司他汀发酵液被不断强制循环，解决了利普司他汀发酵液受热易结垢的难题。5、蒸汽冷凝水的COD值远低于传统的多效蒸发器，达到国家二级排放标准，大大减少了传统发酵工业的污水排放量。6、自动化程度高，可实现无人值守的全自动运行。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型提供的MVR蒸发装置的结构示意图。
[0010]如图1所示，本发明提供的蒸发器装置包括进料栗I，单效降膜MVR蒸发器2，汽液分离器3，机械蒸汽压缩机4，真空栗5，循环栗6和出料栗7。
【具体实施方式】
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[0011]本实施例中，发酵放罐提供的利普司他汀发酵原液由进料栗I从上部送入到降膜MVR蒸发器2中的加热管内，发酵液在加热管内分布成薄膜向下流动并被管外的加热蒸汽加热，在高真空度的加热管内，发酵液沸腾并部分蒸发，剩余的发酵液和蒸发产生的二次蒸汽一起进入汽液分离器3中得以分离，分离出来的二次蒸汽从上部蒸汽出口被抽至压缩机4压缩，压缩得到的再压缩蒸汽回到降膜MVR蒸发器2中从加热管外部顺流加热发酵液，换热后的蒸汽冷凝为冷凝水从降膜MVR蒸发器2下部排出。降膜MVR蒸发器2的加热管和汽液分离器3与真空栗5相连，以保持内部的高真空度，降低发酵液的沸点。在汽液分离器3中与二次蒸汽分离的剩余发酵液从底部出口排出经由循环栗6通过一根循环管路送回到降膜MVR蒸发器2的加热管中再次被加热蒸发，发酵液经过这样多次循环蒸发后被浓缩至最终浓度，然后从汽液分离器3中部的出料口通过出料栗7排出。
[0012]本实施例中，蒸发器装置每天处理能力约为52m3利普司他汀发酵液，每天总蒸发水分量为36m3，单效降膜MVR蒸发器的蒸发能力为约2000L/h，设备满负荷蒸发时间为18h/天，生产准备及结束时间为3h/次。
[0013]本实施例中，蒸发温度55-58°C，加热温度(再压缩蒸汽的温度)62-65°C，由于蒸发条件温和，活性成分破坏很少，浓缩工序利普司他汀的收率在99 %以上。
[0014]本实施例中，消耗蒸汽量平均为0.02T/h，电能消耗约为75Kwh(含压缩机，进料栗，循环栗，出料栗，真空栗等)，按蒸汽价格230元/T，电价0.7元/度计算，则蒸发每吨水的能源成本约为28.6元，其中蒸汽成本为2.3元，占总能源成本的8.0 %，电能成本为26.6元，占总能源成本的92%。而一般的三效蒸发器蒸发一吨水消耗蒸汽量约0.3-0.4T，能源成本70-90元。使用本MVR蒸发器装置浓缩利普司他汀发酵液比传统蒸发器节能一半以上，而且90%以上的能源消耗为清洁能源电能，节能减排效果显著。
[0015]本实施例中，从单效降膜MVR蒸发器排出的冷凝水COD值约70mg/L，低于国家二级排放标准，可直接排放至城市污水系统。
【主权项】
1.一种浓缩利普司他汀发酵液的蒸发器装置，其特征在于包括进料栗、单效降膜MVR蒸发器、汽液分离器、机械蒸汽压缩机、真空栗、循环栗和出料栗，所述单效降膜MVR蒸发器的料液出口与汽液分离器顶部料液入口相连，汽液分离器的上部二次蒸汽出口与机械蒸汽压缩机的进口相连，机械蒸汽压缩机的出口与生蒸汽管道相连，汽液分离器的中部出口与出料栗相连，汽液分离器的底部出口与循环栗相连，所述蒸发器装置在浓缩利普司他汀发酵液时，回收利用利普司他汀发酵液蒸发产生的二次蒸汽，回收的二次蒸汽经机械蒸汽压缩机压缩升温后得到再压缩蒸汽，再压缩蒸汽回到单效降膜MVR蒸发器作为热源加热利普司他汀发酵液。2.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，从汽液分离器中分离出来的剩余发酵液通过循环栗经由一根循环管路回到蒸发器再次从顶部进入加热管，这样就形成了一个稳定循环的蒸发过程，发酵液经多次循环蒸发后被浓缩到最终浓度，然后通过出料栗排出。3.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，单效降膜MVR蒸发器的热源90%以上来自于二次蒸汽被压缩后得到的再压缩蒸汽。4.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，仅在开车启动时需要从外部提供少量生蒸汽，启动后连续运转期间不需再从外部提供生蒸汽。5.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，采用工控机及PLC自动化控制系统，整个蒸发器装置可长期连续自动化运行。6.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，浓缩过程中利普司他汀发酵液最高温度不超过60°(:，加热温差小于81€。7.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，浓缩过程中单效降膜MVR蒸发器排出的蒸汽冷凝水COD低于100mg/L。
【文档编号】B01D1/30GK205412282SQ201420719565
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年11月26日
【发明人】彭滢, 张虓, 胡勇, 黄炽, 侯红波
【申请人】大邦(湖南)生物制药有限公司