CN214019277U - 一种新型高效氨基酸结晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型高效氨基酸结晶器，包括结晶器本体和搅拌系统，其中，在所述的结晶器本体底部增设温度检测计和液位检测计；所述的搅拌系统包括设置于结晶器本体顶部的搅拌机、设置在结晶器本体内部且在搅拌机下方的搅拌轴、与搅拌轴固定连接的搅拌桨叶，所述搅拌桨叶采用框式结构，框式结构底部呈与结晶器本体底部截面形状相同的倒锥形框，所述搅拌桨叶外边缘与结晶器本体内壁的间距；所述倒锥形框呈具有至少一个豁口的多瓣式。采用本实用新型的结构，可以在反应过程中避免在罐壁和搅拌系统上堆积形成大块的结晶块，从而提高氨基酸结晶的纯度、晶体质量、晶体堆密度；提高温度控制的精度和均匀度，从而减少制冷等能源消耗。

Description

一种新型高效氨基酸结晶器

技术领域

本实用新型涉及一种新型高效氨基酸结晶器，更具体地说，涉及一种氨基酸结晶反应器。

背景技术

氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸大部分为α-氨基酸。氨基酸普遍应用在饲料、食品、功能食品、医药等领域。

氨基酸在生产提纯过程中需要进行结晶纯化，特别是在功能食品、医药领域，需要通过结晶技术提高氨基酸的纯度，去除杂质，提高生产收率。

氨基酸结晶器在结晶过程中需要升温溶解、降温冷却等工序，现有的结晶器存在氨基酸晶体在反应过程中易在罐壁和搅拌系统上堆积形成大块的结晶块、大量晶体漂浮在液面上不参与反应、晶体堵塞放料阀门、液位计等问题。造成结晶参与不完全，难以去除杂质、难以提高纯度以及收率低等问题。亟需一种新的高效氨基酸结晶器以解决上述技术问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种新型高效氨基酸结晶器，分离后的氨基酸湿晶体在在真空环境下输送至该结晶器，在该结晶器内升温溶解、降温冷却，通过搅拌的作用，原料在该结晶器内实现晶体成长的溶解、结晶的动态平衡，实现不断溶解除杂，结晶提纯的功能。本实用新型的高效氨基酸结晶器可以广泛的应用于食品、医药领域的氨基酸的纯化结晶工艺中。

为了实现上述功能，本实用新型提供了如下的技术方案：一种新型高效氨基酸结晶器，包括结晶器本体和搅拌系统，其中，在所述的结晶器本体底部增设温度检测计和液位检测计；所述的搅拌系统包括设置于结晶器本体顶部的搅拌机、设置在结晶器本体内部且在搅拌机下方的搅拌轴、与搅拌轴固定连接的搅拌桨叶，所述搅拌桨叶采用底部呈倒锥形的框式结构，所述框式结构的底部倒锥形的形状是与结晶器本体底部截面形状相同的倒锥形，所述搅拌桨叶外边缘与结晶器本体内壁的间距为20mm–50mm；所述搅拌桨叶的底部的倒锥形框上具有至少一个豁口，即所述倒锥形框呈具有至少一个豁口的多瓣式，倒锥形框在搅拌轴带动的旋转状态下，所述的倒锥形框的豁口避开所述的温度检测计和液位检测计。

优选的技术方案中，所述的搅拌轴连接于结晶器本体顶部，采用悬挂结构，搅拌轴深入到结晶器本体内部，但不与结晶器本体底部接触；

优选的技术方案中，本实用新型所述的搅拌机包括搅拌减速机和搅拌电机，搅拌电机安装于搅拌减速机上，通过搅拌电机的变频控制和减速机的减速输出，控制搅拌转速在5～76rpm。

优选的技术方案中，所述的结晶器本体包括不锈钢内筒和外部控温夹套；所述结晶器本体的上部设置有进料口、抽真空口、清洗喷球和观察视镜；所述结晶器本体的下部设置有放料口、温度检测计接口和液位检测计接口。

优选的技术方案中，所述结晶器本体采用上封头、下锥体的结构，具体所述结晶器的不锈钢内筒由上封头、不锈钢筒体、下部锥形封头焊接组成；外部控温夹套设置于不锈钢内筒的外部；进料口、抽真空口、清洗喷球、观察视镜连接在不锈钢内筒上封头上；温度检测计接口和液位检测计接口设置于不锈钢内筒的下锥体上。

优选的技术方案中，本实用新型在结晶器的顶部设置有一套固定球喷淋清洗装置，可以有效的设施CIP清洗，满足食品、药品生产的要求。

优选的技术方案中，所述结晶器连接有温度控制的夹套，夹套采用外半管式或折流板式，耐压：-0.1MPa–0.4MPa；耐温：-10℃-150℃，可通入蒸汽、导热油等热媒介质加热，也可通入循环水、冷冻水、冰盐水进行升温、降温、控温的功能。夹套升、降温采用调节阀自动控制。

通过上述技术方案，本实用新型在结晶器本体、搅拌轴、搅拌桨叶和夹套上均采用满足食品、药品生产的奥氏体不锈钢材质，包括但不限于SUS30408、SUS030403、SUS31608、SUS31603。同时对产品可能接受的部位，包括但不限于结晶器本体内壁、搅拌轴、搅拌桨叶采用高精度抛光，表面粗糙度Ra≤0.4μm。

优选的技术方案中，为了实现在食品生产过程中的异物控制，防止外界杂质带入产品，本实用新型在结晶器本体顶部的搅拌轴周围设置有一套釜用机械密封，具体，该釜用机械密封为双端面机械密封。

优选的技术方案中，本实用新型为实现氨基酸的高效结晶，去除氨基酸的杂质，提高氨基酸的纯度，在搅拌系统(搅拌轴和搅拌桨叶)上采取框式结构，即搅拌轴采用不锈钢空心或实心轴，所述搅拌桨叶采用不锈钢板，框式桨叶与搅拌轴焊接。

本实用新型的技术方案中，本搅拌系统采用悬挂式，焊接在搅拌轴上悬挂于结晶器内筒内，所述的悬挂就是“与搅拌轴焊接”，因此在结晶器内无任何支撑结构，避免氨基酸晶体在支撑结构上的堆积，同时搅拌桨叶与结晶器本体内壁的间距在20-50mm之间，可以实现氨基酸晶浆与结晶器本体内壁的有效换热，同时也避免了氨基酸晶体在罐壁上的集聚、堆积。

优选的技术方案中，本实用新型在结晶器本体底部采用锥形封头结构，该锥形封头结构的底角为90～150°，有效的防止了晶体在结晶器本体底部的堆积。

优选的技术方案中，所述的放料口包括PAD法兰结构的放料口法兰和与其配合使用的连接放料球阀。运行时阀门关闭，球阀球体与结晶器锥底保持最小呆滞体积。

优选的技术方案中，本实用新型在结晶器底部设置有温度计接口、液位计接口，便于在结晶器的底部设置温度计和液位计，以便提高测量的精度；同时，因搅拌器的搅拌方式采用悬挂式，在搅拌器的底部桨叶采用分段悬挂桨叶，搅拌桨叶在旋转的时候在通过流体的冲刷，能有效的避免晶体在温度计、液位计的表面堆积。

采用本申请实用新型的结构，获得的有益效果：

1.提高氨基酸结晶的纯度，提高杂质的淘汰率。

2.提高氨基酸结晶的晶体质量，结晶粒度均匀。

3.避免了氨基酸过程中晶体搭桥形成的假性晶体，提高晶体堆密度。

4.提高温度控制的精度和均匀度，提高产品批次间的均一性。

5.提高氨基酸结晶效率，缩短结晶时间，从而减少制冷等能源消耗。

附图说明

图1为一种新型高效氨基酸结晶器的整体结构示意图，A为正视图，B为俯视图；

图2为一种新型高效氨基酸结晶器的搅拌系统示意图；

图3为一种新型高效氨基酸结晶器的放料部位详细图；

其中，1 结晶器本体、1-1 搅拌系统、1-2 搅拌机、2 外部控温夹套、3 搅拌电机、4搅拌减速机、5 机械密封、6 搅拌轴、7 搅拌桨叶、8 进料口、9 抽真空口、10 清洗喷球、11放料口、12 温度检测计、13 液位检测计、14 观察视镜、11-1.放料口PAD法兰、11-2.放料球阀。

具体实施方式：

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

实施例1

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1～3所示，一种新型高效氨基酸结晶器，包括有用于氨基酸溶解的结晶器本体1和搅拌系统，其中，在所述的结晶器本体1底部增设温度检测计12和液位检测计13；所述的搅拌系统1-1包括设置于结晶器本体1顶部的搅拌机1-2、设置在结晶器本体1内部且在搅拌机下方的搅拌轴6、与搅拌轴6固定连接的搅拌桨叶7，所述搅拌桨叶7采用框式结构，框式结构底部呈与结晶器本体1底部截面形状相同的倒锥形框，所述搅拌桨叶7外边缘与结晶器本体1内壁的间距为20mm–50mm；所述倒锥形框呈具有至少一个豁口的多瓣式，倒锥形框在搅拌轴6带动的旋转状态下，所述的多瓣式倒锥形框的豁口避开所述的温度检测计12和液位检测计13。

所述的搅拌轴6连接于结晶器本体1顶部，采用悬挂结构，搅拌轴6深入到结晶器本体1内部，但不与结晶器本体1底部接触。

所述的搅拌机包括搅拌减速机4和搅拌电机3，搅拌电机3安装于搅拌减速机4上，通过搅拌电机3的变频控制和减速机4的减速输出，控制搅拌转速在5–76rpm。

所述的结晶器本体1包括不锈钢内筒和外部控温夹套2；所述结晶器本体1的上部设置有进料口8、抽真空口9、清洗喷球10和观察视镜14；所述结晶器本体1的下部设置有放料口11、温度检测计接口12和液位检测计接口13。

所述结晶器本体1采用上封头、下锥体的结构，具体所述结晶器的不锈钢内筒由上封头、不锈钢筒体、下部锥形封头焊接组成；外部控温夹套2焊接连接于不锈钢内筒的外部；进料口8、抽真空口9、清洗喷球、观察视镜14连接在不锈钢内筒上封头上；温度检测计接口12和液位检测计接口13设置于不锈钢内筒的下锥体上。

所述的放料口法兰11-1采用PAD法兰结构，连接放料球阀11-2。运行时阀门关闭，球阀球体与结晶器锥底保持最小呆滞体积。

在结晶器的顶部设置有一套固定球喷淋清洗装置，可以有效的设施CIP清洗，满足食品、药品生产的要求。

所述结晶器连接有外部控温夹套2，外部控温夹套2耐压：-0.1MPa–0.4MPa；耐温：-10℃-150℃，可通入蒸汽、导热油等热媒介质加热，也可通入循环水、冷冻水、冰盐水进行升温、降温、控温的功能。外部控温夹套2升、降温采用调节阀自动控制。

通过上述技术方案，本实用新型在结晶器本体1、搅拌轴6、搅拌桨叶7和外部控温夹套2上均采用满足食品、药品生产的奥氏体不锈钢材质，同时对产品可能接受的部位，包括但不限于结晶器本体1内壁、搅拌轴6、搅拌桨叶7采用高精度抛光，表面粗糙度Ra≤0.4μm。

为了实现在食品生产过程中的异物控制，防止外界杂质带入产品，本实用新型在结晶器的搅拌轴6上设置有一套釜用机械密封5，具体，该釜用机械密封5为双端面机械密封。

为实现氨基酸的高效结晶，去除氨基酸的杂质，提高氨基酸的纯度，在搅拌系统搅拌轴6和搅拌桨叶7上采取框式结构，即搅拌轴6采用不锈钢空心或实心轴，所述搅拌桨叶7采用不锈钢板，框式搅拌桨叶7与搅拌轴6焊接。且本搅拌系统采用悬挂式，焊接在搅拌轴6上悬挂于结晶器内筒内，所述的悬挂就是“与搅拌轴6焊接”，因此在结晶器内无任何支撑结构，避免氨基酸晶体在支撑结构上的堆积，同时搅拌桨叶7与结晶器本体1内壁的间距在20-50mm之间，可以实现氨基酸晶浆与结晶器本体1内壁的有效换热，同时也避免了氨基酸晶体在罐壁上的集聚、堆积。

在结晶器本体1底部采用锥形封头结构，该锥形封头结构的底角为90-150°，有效的防止了晶体在结晶器本体1底部的堆积。

本实施例结晶器本体1采用SUS31603材质，内表面与物料接触部分抛光至表面粗糙度Ra≤0.2μm。本体1尺寸采用

本实施例结晶器外部控温夹套2采用

半管作为换热器，换热面积15.5㎡。

本实施例结晶器搅拌电机3采用30KW的变频电机，防护等级IP55，四级电机，转速1450rpm。

本实施例结晶器搅拌减速机4采用斜齿面平行轴减速机。

本实施例结晶器机械密封5采用双端面釜用机械密封。

本实施例结晶器搅拌轴6采用

型空性搅拌轴。

本实施例结晶器搅拌桨叶7采用框式桨叶，桨叶边缘与罐壁的间距为25±5mm。

本实施例结晶器进口管口8采用DN100SO.PL型法兰管口。

本实施例结晶器抽真空口9采用DN100SO.PL型法兰管口。

实施例结晶器清洗喷球10采用两个DN50的固定球喷淋清洗。

实施例结晶器放料口11采用DN80盘座式PAD法兰，该结构与放料蝶阀配合，能更有效的避免放料部位的晶体堆积。详见图3。

本实施例结晶器温度计接口12接入

的PT100热电阻温度计。

本实施例结晶器液位计接口13接入DN80的盘座式PAD法兰。

本实施例结晶器观察视镜14为两个DN150的盘座式PAD法兰配套钢化玻璃视镜。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种新型高效氨基酸结晶器，其特征在于，包括有用于氨基酸溶解的结晶器本体（1）和搅拌系统（1-1），其中，在所述的结晶器本体（1）底部增设温度检测计（12）和液位检测计（13）；所述的搅拌系统（1-1）包括设置于结晶器本体（1）顶部的搅拌机（1-2）、设置在结晶器本体（1）内部且连接在搅拌机（1-2）下方的搅拌轴（6）、与搅拌轴（6）固定连接的搅拌桨叶（7），所述搅拌桨叶（7）采用底部呈倒锥形的框式结构，所述搅拌桨叶（7）外边缘与结晶器本体（1）内壁的间距为 20mm – 50mm；所述搅拌桨叶（7）的底部的倒锥形框上具有至少一个豁口，倒锥形框在搅拌轴（6）带动的旋转状态下，所述的倒锥形框的豁口避开所述的温度检测计（12）和液位检测计（13）。

2.根据权利要求1所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述的搅拌轴（6）一端与结晶器本体（1）顶部的搅拌机（1-2）连接，搅拌轴（6）另一端深入到结晶器本体（1）内部，但不与结晶器本体（1）底部接触。

3.根据权利要求1所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述搅拌系统（1-1）采用悬挂式，所述搅拌桨叶（7）焊接在搅拌轴（6）上悬挂于结晶器本体（1）内。

4.根据权利要求1所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述的结晶器本体（1）包括不锈钢内筒和外部控温夹套（2）；所述结晶器本体（1）的上部还设置有进料口（8）、抽真空口（9）、清洗喷球（10）和观察视镜（14）；所述结晶器本体（1）的下部设置有放料口（11）、温度检测计（12）的接口和液位检测计（13）的接口。

5.根据权利要求4所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述结晶器本体（1）的不锈钢内筒由上封头、不锈钢筒体、下部锥形封头组成；不锈钢内筒的外部设置有外部控温夹套（2）；不锈钢内筒上封头上连接有进料口（8）、抽真空口（9）、清洗喷球、观察视镜（14）；不锈钢内筒的下锥体上设置有温度检测计（12）接口、液位检测计（13）接口和放料口（11）；所述搅拌轴（6）采用不锈钢空心或实心轴，所述搅拌桨叶（7）采用不锈钢板；结晶器本体（1）内壁、搅拌轴（6）、搅拌桨叶（7）表面粗糙度Ra≤ 0.4μm。

6.根据权利要求4所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述外部控温夹套（2）的耐压：-0.1MPa – 0.4MPa；耐温：-10℃ - 150℃。

7.根据权利要求1所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，在结晶器本体（1）顶部的搅拌轴（6）周围设置有一套釜用机械密封（5）。

8.根据权利要求1所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述结晶器本体（1）底部采用锥形封头结构，该锥形封头的底角为90 - 150°。

9.根据权利要求1所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述的搅拌机（1-2）包括搅拌减速机（4）和搅拌电机（3），所述搅拌电机（3）安装于搅拌减速机（4）上，通过搅拌电机（3）的变频控制和搅拌减速机（4）的减速输出，控制搅拌转速在5~76rpm。

10.根据权利要求4所述的高效氨基酸结晶器，其特征在于，所述的放料口（11）包括PAD法兰结构的放料口法兰（11-1）和与其配合使用的连接放料球阀（11-2）。

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