以菜籽油为来源进行粗神经酸提纯的熔融结晶系统的制作方法

1.本实用新型涉及结晶装置，具体涉及一种用于以菜籽油为来源的粗神经酸提纯的熔融结晶系统。


背景技术：

2.神经酸是大脑神经细胞和神经组织的核心天然成分，是迄今为止世界上发现的能促进受损神经组织修复和再生的特效物质，是神经细胞特别是大脑细胞、视神经细胞、周围神经细胞生长、再发育和维持的必需“高级营养素”，对提高脑神经的活跃程度，防止脑神经衰老有很大作用，具有相当高的经济价值。高芥菜籽油中含有少量神经酸，其通过高压水解得到混合脂肪酸，然后混合脂肪酸进一步精馏可得到神经酸粗品，粗品中含神经酸仅约30％，另含有10％的低碳酸、20％的饱和酸、40％的非酸物质。为进一步获得高纯度的神经酸，通常会采用高真空精馏和分子蒸馏法、溶剂结晶法、尿素包结分离法、色谱层析法等手段进行分离。
3.脂肪酸热敏性高，受热易分解、易产生反式酸，在采用高真空精馏和分子蒸馏分离时需在低温下进行，故对真空要求很高，这需要大的成本投入且能耗高。采用溶剂结晶法、尿素包结分离法进行提纯，工艺复杂，过程会产生大量的固废、液废，同时所采用溶剂大都为危险化学品，生产过程存在较大的安全隐患，还需严格控制产品中的溶剂残留。使用气相色谱层析法能够获得高浓度的神经酸，但产能偏低且成本投入高。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种以菜籽油为来源进行粗神经酸提纯的熔融结晶系统，包括：
6.用于将以菜籽油为来源的粗神经酸通过降温结晶以去除饱和酸的一级结晶器；
7.用于对一级结晶器析出溶液进行二次结晶处理以得到对应高浓度神经酸产品的二级结晶器，且所述一级结晶器、二级结晶器均配置为采用常压静态结晶器；
8.其中，所述一级结晶器、二级结晶器中均具有对溶液进行结晶或溶融处理的换热器；
9.所述一级结晶器上的第一出料口与饱和酸罐连通；
10.所述二级结晶器上第二出料口的分别与母液罐、产品罐连通，所述二级结晶器与一级结晶器通过物料泵与一级结晶器连通。
11.优选的是，在所述第一出料口的输出端、饱和酸罐的进料端、物料泵的输入端，通过相配合的第一三通阀、第一连接管实现连通；
12.在所述第二出料口的输出端、母液罐的进料端、产品罐的进料端，分别通过相配合的第二三通阀、第二连接管实现连通；
13.其中，各三通阀在与各进料端、输入端相配合的位置上分别设置有相配合的电磁阀。
14.优选的是，各结晶器的底部内侧壁上均配置为呈倾斜结构，且倾斜结构的最低点与各出料口的位置相配合。
15.优选的是，各结晶器被配置为呈箱式结构，且各结晶器的顶部均设置有与换热板相配合的进管口、出管口；
16.各结晶器的上部均被配置为具有相配合的进料口。
17.优选的是，各换热器均被配置为包括多个换热板；
18.其中，各换热板通过框架式的固定机构在空间上构成一体式结构；
19.各换热板上方分别设置有与热媒进出相配合的支管，各支管与热媒进出总管相连接。
20.优选的是，各换热板在空间上被配置为呈双面凸起结构。
21.优选的是，各换热板内部的流通空间内设置有多个对媒介进行导流的焊接点或导流机构。
22.本实用新型至少包括以下有益效果：其一，本实用新型系统进行以菜籽油为来源的粗神经酸提纯，仅设置两级常压静态结晶器，配备析出物接收罐和转运设备，通过一级结晶器去除熔点高的饱和酸，再通过二级结晶析出所需的高浓度神经酸产品，低碳酸和非酸物质进入母液，采用该装置，不使用溶剂，仅在物料共熔点温度范围内进行生产，工艺简单，无溶剂残留，无反式酸生成，低能源消耗，无三废产生，生产过程无安全风险，产生的母液可重复结晶。
23.其二，本实用新型所述一级结晶器和二级结晶器长方形箱体底部为斜坡，箱体上部设有进料口，斜坡低位点设置出料口，通过结构限定，便于结晶后非结晶液的排出，避免残留物料会影响后续物料组分变化，导致结晶温度变化，最终影响结晶产品组分和收率。
24.其三，本实用新型所述一级结晶器和二级结晶器箱体内安装的换热器，换热器为多个传热板组成，传热板为全焊接双面凸起结构，使用框架式结构固定，各个换热板顶部热媒进出管口与热媒总管相接。物料在结晶器内降温共融点温度进行结晶时，物料在结晶板上析出并形成结晶层，完成结晶后将未结晶的料液排出，结晶层通过升温发汗排出发汗液，再次升温将晶层全部融化，将所需结晶物在熔融状态下排出。换热板具有很大的冷却表面，利于物料与换热板充分接触析晶，易于结晶温度控制。采用该装置不需要固液分离、洗涤、干燥等后续处理过程及设备，降低设备成本投入。
25.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
26.图1为本实用新型系统整体示意图；
27.图2为图1中一级结晶器的侧视结构示意图；
28.图3为图1中一级结晶器的俯视结构示意图。
29.图1-图3中的标记表示为：1为一级结晶器，1-1为箱体，1-2为进料口，1-3为换热板，1-4为箱体底部的倾斜结构，1-5为出料口，1-6为媒介进入总，1-7为媒介释出总管，1-8
为各换热板的支管，2为饱和酸罐，3为物料泵，4为二级结晶器，5为产品罐，6为母液罐。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
31.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
32.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.如图1-2，一种用于以菜籽油为来源的粗神经酸提纯的熔融结晶系统，包括一级结晶器1、饱和酸罐2、物料泵3、二级结晶器4、产品罐5和母液罐6。所述一级结晶器1和二级结晶器4结构相同，包括长方形的箱体1-1。箱体底部为倾斜(斜坡)结构1-4和箱体内安装换热器1-3。所述一级结晶器1与物料泵3、饱和酸罐2相接。所述物料泵另一端与二级结晶器相接。所述二级结晶器与产品罐、母液罐相接，具体来说，所述一级结晶器上的第一出料口1-5与饱和酸罐连通；
36.所述二级结晶器上第二出料口的分别与母液罐、产品罐连通，所述二级结晶器与一级结晶器通过物料泵与一级结晶器连通。
37.其中，一级结晶器1和二级结晶器4为相同的常压静态结晶器，一级结晶器、二级结晶器中均具有对溶液进行结晶或溶融处理的换热器，且各结晶器均配备了相配合的析出物接收罐和转运设备，以菜籽油为来源的粗神经酸先在一级结晶器通过降温结晶去除熔点高的饱和酸，未结晶液进入二级结晶器，降温结晶析出神经酸产品。一级结晶器产生的结晶层为饱和酸通过升温融化后，从底部排料口排至饱和酸罐。二级结晶器内的物料再次进行降温结晶，所需产品析出，完成结晶后将未结晶的低碳酸、非酸物质排出，结晶层通过升温发汗提纯排出发汗液至母液罐，再次升温将晶层全部融化，将高纯度神经酸在熔融状态下排至产品罐。本发明采用静态结晶器，避免在结晶晶体生长过程中，激烈的物料分子接触碰撞
造成过多的杂质被包裹入粗晶体中，造成神经酸产品损失，尤其脂肪酸都为长碳链结构，更易出现包裹现象。
38.在另一种实施例中，所述结晶器箱体为长方形，箱体顶部设有换热器相配合的热媒进管口(未示出)、出管口(未示出)，其用于便于与各换热板上的支管相配合，供其穿出与热媒总管相连通，箱体上部设有进料口1-2，箱体底部为斜坡结构1-4，斜面低位点设置出料口，这种结构的限定，使得其产物在向放排出时，不需要额外添加其它外部设备进行辅助，可根据处理工序的不同直接无外界作用力地流入饱和酸罐、罐母液中的任意一种，而后期结晶层经融化后也可顺箱体底部斜坡自然排出至产品罐中，避免残留、损失，其原因在于残留物料会影响后续物料组分变化，导致结晶温度变化，最终影响结晶产品组分和收率。
39.在另一种实施例中，所述一级结晶器和二级结晶器箱体内安装的换热器，换热器为多个传热板1-3(换热板)组成，以保证其换热效果满足产能的需要，增加晶体的析出；
40.而将传热板为全焊接双面凸起结构，其作用在于增加换热板的板面面积，以使其换热作用面积更大，结晶成型的效果更好，同时也便于其焊接点的设定，保证焊接后的物理结构稳定性；
41.将各换热板通过框架式结构的固定机构进行固定形成一体式结构，便于其安装以及在箱体内部的固定，各个换热板顶部热媒(媒介)进出管路1-8(支管)与热媒进入总管1-6、热媒释出总管1-7相接。在这种方案中，通过换热板的结构设计，使得换热板表面具有很大的冷却表面，熔融状态的粗神经酸与换热板充分接触，便于熔融物料在其表面徐徐析出结晶层，析晶温度仅需控制在共熔点上下5℃内。在完成粗结晶后直接通过换热板内的热媒升温至略低于神经酸熔点进行升温发汗，分离出结晶层中的包裹的低碳酸、非酸杂质，对结晶层进一步提纯。采用双侧平面结构并充分抛光，在完成结晶、发汗后，换热板内热媒升温融化排出，换热板无附着物料残留，降低产品损失。经过结晶、发汗和融化，可获得含量90％以上的神经酸。
42.在另一种实施例中，在所述第一出料口的输出端、饱和酸罐的进料端、物料泵的输入端，通过相配合的第一三通阀、第一连接管实现连通；
43.在所述第二出料口的输出端、母液罐的进料端、产品罐的进料端，分别通过相配合的第二三通阀、第二连接管实现连通；
44.其中，各三通阀在与各进料端、输入端相配合的位置上分别设置有相配合的电磁阀，在这种结构中，通过在连接管的管路上设置相配合的三通阀、电磁阀可以对一级结昌器与饱和酸罐、二级结晶器的连通状态，以及二级结晶器与母液罐、产品罐的流通状态，根据工艺加工需要以及加工流程进行控制，保证其后期的加工效果不受任何影响，进而保证产品罐中产品的良率。
45.在另一种实施例中，各换热板内部的流通空间内设置有多个对媒介进行导流的焊接点或导流机构，在这种结构中，通过设置多个焊接点，或者设置导流机构使得流经换热板的媒介的热量，可以在媒介流入的过程中均匀的传导至换热板的表面，而不会直接落入换热板的流通空间底部，使得底部的结晶析出增加，而影响后面的升温发汗操作效果。而根据需要导流机构可以是多个柱状结构或扁平结构在空间上倾斜、错开进行设计，而根据需要导流板上也可以设置相配合的多个向换热板面倾斜的导流孔，使媒介可以直接作用于换热板的内侧壁进行冲刷，而如果进料口和出料口都设置在换热板的顶部，其内部也可以设置
不与流通空间底部接触的隔板，在换热板内部构成两块区间，配合导流板的作用对换热板两面进行快速冷热交换，当然地根据需要换热机构也可以设置成直接盘在流通空间的蛇形或回形导管。
46.本实用新型提供一种用于以菜籽油为来源的粗神经酸提纯的熔融结晶系统，该系统在提纯以菜籽油为来源的粗神经酸时，热态的粗神经酸在一级结晶器内经降温结晶析出饱和酸后，通过物料泵将未结晶的料液转至二级结晶器，一级结晶器通过升温将饱和酸全部融化排至饱和酸罐，二级结晶器的物料再次降温结晶后，将未结晶的料液排至母液罐，二级结晶器通过升温发汗提纯，发汗液排至母液罐，最后二级结晶器升温将晶层全部融化排至产品罐，获得高浓度的神经酸。由此可知，在使用本系统进行粗神经酸提纯时，不需要使用溶剂，仅在物料共熔点温度范围内进行生产，能够避免高温导致神经酸分解和反式酸生成，低成本投入，低能源消耗，无三废，不需要固液分离、洗涤、干燥等后续处理过程及设备，产生且母液可重复结晶。通过该系统进行熔融结晶分离，可获得神经酸含量90％以上的产品。
47.以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
48.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
49.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。