苏氨酸四效浓缩结晶藕合系统的制作方法

文档序号:11462157阅读:525来源:国知局

本实用新型涉及一种苏氨酸四效浓缩结晶藕合系统,属于生物化学技术领域。



背景技术:

苏氨酸实际上是L-苏氨酸,学名β-羟基-α-氨基丁酸,是一种必需的氨基酸,苏氨酸主要用于饲料添加剂和食品强化剂等方面,特别是饲料添加剂方面的用量快速增长。它常添加到未成年仔猪和家禽的饲料中,是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸。在配合饲料中加入L-苏氨酸,可以调整饲料的氨基酸平衡,促进禽畜生长,可改善肉质,可改善氨基酸消化率低的饲料的营养价值,可降低饲料原料成本。苏氨酸是以含糖质或淀粉的粮食为原料,经发酵、除菌、浓缩、结晶、干燥等工序生产而得。

苏氨酸结晶是苏氨酸生产过程中的一个工序,现有的生产过程中,稀料液浓缩、浓缩液结晶是分两个工序进行的,其目的是为了节省蒸发结晶过程中的能耗。现有的结晶工艺采用三效错流结晶工艺,一般为二效进料,二效过料至一效,一效过料至三效,三效出料,由于一效至三效过料时温差较大,过饱和的物料在急速降温的过程时,大量晶核快速形成,造成产品中粉晶较多。过多的粉晶在生产、储运、使用过程中会造成很多不便,如扬灰、产品易结块等。本实用新型的目的就是在保证蒸发结晶过程节能的前提下,提高产品质量。从结晶过程来说,只有消除粉晶产生的机会,才能解决这一问题。

为了解决这个问题,常用的工艺方案是,四效浓缩后加单效带热泵结晶,四效浓缩先将11%~12%的稀料液浓缩到18%(将要达到饱和时的浓度),浓缩液进入单效结晶器内结晶。这样做的优点是消除了多效结晶效体间过料时的温差,没有急速降温的过程,所以也消除了粉晶的产生;而且这个工艺的优点是可以连续运行也可以批次运行。缺点就是蒸发过程的能耗较高,不节能。

节能指标主要是看系统的蒸发单耗,蒸发单耗是指蒸发1吨水所消耗的蒸汽量。现有工艺中,苏氨酸浓缩四效浓缩可以带热泵也可以不带热泵,不带热泵的四效蒸发蒸汽单耗为0.27t/t,带热泵的四效蒸发蒸汽单耗为0.22 t/t;苏氨酸三效结晶过程一般不用热泵,三效结晶过程的蒸汽单耗为0.37 t/t。综合起来,蒸发与结晶过程总的蒸汽单耗约为0.3 t/t (四效带热泵)或0.32 t/t(四效不带热泵)。

如果采用四效浓缩加单效结晶的工艺方案,四效蒸发的蒸汽单耗不变,单效带热泵的结晶过程蒸发单耗为0.6t/t,综合起来,蒸发与结晶过程总的蒸汽单耗约为0.41 t/t (四效带热泵)或0.435 t/t(四效不带热泵)。蒸发单耗的提高会导致产品成本的上升,所以需要一种既节能又能避免粉晶产生的工艺方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述不足之处,提供一种即节能又可以避免粉晶产生的苏氨酸四效浓缩结晶藕合系统。

按照本实用新型提供的技术方案,苏氨酸四效浓缩结晶藕合系统:

包括第一预热器、第二预热器、第三预热器、第四预热器、一效蒸发器、一效分离器、一效过料泵、二效加热器、二效结晶器、二效循环泵、二效出料泵、三效加热器、三效结晶器、三效循环泵、三效出料泵、四效加热器、四效结晶器、四效循环泵、四效出料泵、冷凝器、冷凝水罐、冷凝水泵和真空泵;

所述第四预热器与三效结晶器通过三效二次蒸汽管相连,第三预热器二效结晶器通过二效三次蒸汽管相连,二效加热器与一效分离器通过一效二次蒸汽管相连,第一预热器与生蒸汽相连;

所述进料管依次与第四预热器、第三预热器、第二预热器和第一预热器连通,随后与一效蒸发器连通,一效蒸发器的料液管道通过一效过料泵依次与二效结晶器、三效结晶器和四效结晶器连通;二效结晶器与二效出料泵连通,三效结晶器与三效出料泵连通,四效结晶器与四效出料泵连通;

所述一效蒸发器壳程通生蒸汽,一效蒸发器管程与一效分离器连通,一效分离器与二效加热器壳程连通,二效结晶器与三效加热器壳程连通,三效结晶器与四效加热器壳程连通,四效结晶器与冷凝器壳程连通;一效蒸发器、二效加热器、三效加热器和四效加热器均与冷凝器相连通,冷凝器与真空泵连通;

所述一效蒸发器中的一次冷凝水单独收集,二效加热器与三效加热器通过二效冷凝水管道连通,三效加热器与四效加热器通过三效冷凝水管道连通,四效加热器的四效冷凝水管及冷凝器的冷凝水管均与冷凝水罐连通,冷凝水罐与冷凝水泵连通。

本实用新型的有益效果:本实用新型所述工艺为苏氨酸四效浓缩结晶藕合工艺,不带热泵,蒸汽单耗约为0.288t/t左右,从蒸汽单耗来说,本实用新型所述工艺要优于现有工艺。由于一效预浓缩后的物料浓度较低,即使一效过料到二三四效有温度差,也远未到达饱和浓度,所以不会起晶;二三四效结晶又采用了平流方式,避免了二三四效之间的过料,从根本上消除了粉晶产生的机会。

苏氨酸四效浓缩结晶藕合工艺系统可以连续操作,也可以批次操作。

另外,蒸发结晶在同一系统中完成,减少了过程设备,减少了设备占地面积,减少了操作人员的使用数量,可以有效降低生产成本。更为重要的是,本工艺对苏氨酸产品质量的提高有着积极的意义。随着国内苏氨酸产能的扩大,产品质量的提高将是企业间竞争的重要领域,产品质量的提高将更有利于企业占领市场先机。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

附图标记说明:1、第一预热器;2、第二预热器;3、第三预热器;4、第四预热器;5、一效蒸发器;6、一效分离器;7、一效过料泵;8、二效加热器;9、二效结晶器;10、二效循环泵;11、二效出料泵;12、三效加热器;13、三效结晶器;14、三效循环泵;15、三效出料泵;16、四效加热器;17、四效结晶器;18、四效循环泵;19、四效出料泵;20、冷凝器;21、冷凝水罐;22、冷凝水泵;23、真空泵。

具体实施方式

实施例1

如图1所示:苏氨酸四效浓缩结晶藕合系统,包括第一预热器1、第二预热器2、第三预热器3、第四预热器4、一效蒸发器5、一效分离器6、一效过料泵7、二效加热器8、二效结晶器9、二效循环泵10、二效出料泵11、三效加热器12、三效结晶器13、三效循环泵14、三效出料泵15、四效加热器16、四效结晶器17、四效循环泵18、四效出料泵19、冷凝器20、冷凝水罐21、冷凝水泵22和真空泵23;

所述第四预热器4与三效结晶器13通过三效二次蒸汽管相连,第三预热器3二效结晶器9通过二效三次蒸汽管相连,二效加热器8与一效分离器6通过一效二次蒸汽管相连,第一预热器1与生蒸汽相连;

所述进料管依次与第四预热器4、第三预热器3、第二预热器2和第一预热器1连通,随后与一效蒸发器5连通,一效蒸发器5的料液管道通过一效过料泵7依次与二效结晶器9、三效结晶器13和四效结晶器17连通;二效结晶器9与二效出料泵11连通,三效结晶器13与三效出料泵15连通,四效结晶器17与四效出料泵19连通;

所述一效蒸发器5壳程通生蒸汽,一效蒸发器5管程与一效分离器6连通,一效分离器6与二效加热器8壳程连通,二效结晶器9与三效加热器12壳程连通,三效结晶器13与四效加热器16壳程连通,四效结晶器17与冷凝器20壳程连通;一效蒸发器5、二效加热器8、三效加热器12和四效加热器16均与冷凝器20相连通,冷凝器20与真空泵23连通;

所述一效蒸发器5中的一次冷凝水单独收集,二效加热器8与三效加热器12通过二效冷凝水管道连通,三效加热器12与四效加热器16通过三效冷凝水管道连通,四效加热器16的四效冷凝水管及冷凝器20的冷凝水管均与冷凝水罐21连通,冷凝水罐21与冷凝水泵22连通。

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