一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及三氯蔗糖生产技术领域，公开了一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置与方法，包括三氯蔗糖母液储罐、输送泵组、旋流推进干燥管、隔膜压缩机、高温压缩空气储罐、分离器、缓冲气包，旋流推进干燥管进口端盖安装有喷枪，输送泵组的进口和出口分别与三氯蔗糖母液储罐出口和喷枪进口连接，旋流推进干燥管出口接入分离器，分离器气相出口连接缓冲气包进口，隔膜压缩机进口连接空气管路、出口连接高温压缩空气储罐进口。本发明专利技术将三氯蔗糖母液喷雾首先旋流推进干燥，得到去除了四甲基脲的固体糖粉以及热气流，旋流推进干燥管制造简单，占地小，气流在管中高速旋转前进，干燥物料同时吹扫管壁，避免了糖粉粘壁的现象。避免了糖粉粘壁的现象。避免了糖粉粘壁的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置与方法


[0001]本专利技术涉及三氯蔗糖生产技术，具体涉及一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置与方法。

技术介绍

[0002]目前三氯蔗糖(CAS号：56038
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2)，俗称蔗糖素，是一种高倍甜味剂，分子式为C12H19Cl3O8，稳定性高，对光、热、pH均很稳定，极易溶于水，热量低，安全性高，人体几乎不吸收等优点，是最理想的甜味剂之一，市场前景非常广阔。目前工业上合成三氯蔗糖的方法为：以蔗糖为原料，蔗糖经酯化反应制得蔗糖
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乙酯，然后对蔗糖
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乙酯进行氯化得到三氯蔗糖
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乙酯，最后对三氯蔗糖
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乙酯进行脱酯得到三氯蔗糖。
[0003]在三氯蔗糖生产过程中，三氯蔗糖的多次结晶母液(液相色谱分析三氯蔗糖含量85％至95％)，都存在杂质复杂、难结晶的问题，呈现深褐色、黏度较大，且产量较大。如何从这母液中提取三氯蔗糖产品，成为生产企业提升收率减少污染的一个重大挑战。
[0004]申请号为201910029069.X的专利公开了一种从多重母液里提取三氯蔗糖的方法，申请号为202111393590.5的专利公开了一种三氯蔗糖结晶母液的处理方法，这两种方法都使用氧化剂对三氯蔗糖母液进行处理，在较低温度下反应较长的时间，后续还需要用碱破坏过多的氧化剂，最后调pH到中性。步骤繁琐，设备也较多。
[0005]经过实验发现，三氯蔗糖母液含有一种阻碍结晶的成分：四甲基脲，含量约为4％至9％，将该物质含量降低至＜0.5％后，结晶的速度会加快并且结晶率也会增加。
[0006]四甲基脲是在三氯蔗糖生产过程中，二甲基甲酰胺(DMF)经过分解重新组合生成的副产物。标准大气压下，四甲基脲沸点高达175℃。
[0007]双氧水等氧化剂可以缓慢的将四甲基脲分解，从而达到用化学方法降低四甲基脲含量的目的。
[0008]通过蒸馏的物理方法也可以降低四甲基脲的含量，但是效果很不明显，三氯蔗糖母液在蒸发浓缩过程中越来越黏稠，最终成为膏状物质，四甲基脲沸点较高(175℃)，混在母液中，需要不停的加水或者乙酸乙酯等溶剂，稀释后再浓缩，如此反复，达到降低四甲基脲含量的目的。整体上看，蒸馏的物理方法去除四甲基脲，见效慢，不适合放大生产。
[0009]通过将母液进行喷雾干燥的物理方法，将母液变成极微小的雾状液滴，增大表面积，瞬间接触热空气流，溶剂蒸发，得到固体状态的糖粉，溶剂则变成气体随热气流排出，从而达到固液分离的目的。
[0010]传统喷雾干燥流程如图4所示；将喷雾干燥方法应用到三氯蔗糖母液去除四甲基脲的过程当中，发现有四个问题：
[0011]1)传统喷雾干燥设备存在易粘壁的情况，粘壁后的物料很难清理，并且容易吸附高沸点的四甲基脲，即便清理下来，也没有达到去除四甲基脲的目的；
[0012]2)传统喷雾设备比较庞大，厂房占地面积较大；
[0013]3)四甲基脲沸点高，不容易气化，喷雾干燥设备体积大，热风量大，温度一旦控制
不好，会导致四甲基脲包裹再固态糖粉末中。严重影响后续的结晶提纯工作；
[0014]4)传统喷雾干燥设备的尾气温度较高，含有一些有机化合物，直排大气会造成环境污染，需要降温吸收净化处理，流程复杂；尾气本身的热量不仅被浪费，还需要额外的能量来给其降温。
[0015]申请号为201520260188.3的专利公开了一种流化烘干系统，使用旋流干燥管、旋风分离器以及沸腾床将PVB树脂干燥。其气流干燥管存在的问题有：
[0016]1)该旋流干燥管本身设计就是处理固体PVB颗粒，但是不能干燥液态喷雾；
[0017]2)能量利用率低，易污染大气，干燥后排出的废气中含有大量热量以及有机物，直排会污染大气。
[0018]鉴于以上问题，我们研发了一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的方法，采用旋流推进干燥去除母液中的四甲基脲，得到容易结晶的固体糖粉，然后对糖粉进行溶解、结晶、过滤得到较高含量的三氯蔗糖产品；干燥结束后排出的热气体含有一定的有机溶剂成分，统一收集进入缓冲气包，被鼓风机输送至三氯蔗糖废液焚烧炉，气体达标排放的同时，热量得到充分利用。

技术实现思路

[0019]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置与方法。
[0020]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，包括三氯蔗糖母液储罐、输送泵组、旋流推进干燥管、隔膜压缩机、高温压缩空气储罐、分离器、缓冲气包，所述旋流推进干燥管进口端盖安装有喷枪，所述输送泵组的进口和出口分别通过管路与三氯蔗糖母液储罐出口和喷枪进口连接，所述旋流推进干燥管出口沿切线方向接入分离器进口，所述分离器顶部为气相出口，所述分离器气相出口通过管路连接缓冲气包进口，所述缓冲气包出口通过管路接入三氯蔗糖废液焚烧炉，所述隔膜压缩机进口连接空气管路、出口通过管路连接高温压缩空气储罐进口，旋流推进干燥管进口端盖在喷枪枪头周围均布有三条入气管，所述高温压缩空气储罐出口管路均分成三条支管分别连接三条入气管进口。
[0021]进一步地；所述喷枪枪头位于旋流推进干燥管进口端盖中心，三条所述入气管出口朝向旋流推进干燥管管壁，以旋流推进干燥管进口端盖中心与入气管进口之间的连线为中心线，所述入气管出口与中心线的夹角为α，30
°
≤α≤60
°
。
[0022]进一步地；所述缓冲气包出口管路上设有鼓风机。
[0023]进一步地；所述喷枪进口还连接有常温压缩空气管路。
[0024]进一步地；所述分离器上端靠近气相出口处设有筛网，所述分离器下端设有V形糖粉出口，所述糖粉出口下端设有糖粉料车。
[0025]进一步地；所述输送泵组由两台离心泵并联组成。
[0026]进一步地；所述隔膜压缩机进口空气管路上设有第一温度计和第一流量计，所述高温压缩空气储罐上设有第二温度计和第一压力计，所述输送泵组出口管路上设有第二流量计，所述分离器上端设有第三温度计和第二压力计，所述糖粉出口处设有第四温度计。
[0027]本专利技术的另一技术方案是：一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的方法，包
括以下步骤：
[0028]1)压缩制气：所述隔膜压缩机将空气进行绝热压缩，压缩后的空气进入高温压缩空气储罐，第一温度计显示大气温度，调节第一流量计流量为1875
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3000kg/h，所述第一压力计显示压力为6
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8bar；所述第二温度计显示温度为285
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340℃；
[0029]2)旋流推进干燥：所述高温压缩空气储罐中压缩空气通过旋流推进干燥管进口端盖的三条入气管射向旋流推进干燥管管壁，形成高温高速旋转气流，三氯蔗糖母液通过输送泵组输送至喷枪，调节第二流量计流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，其特征在于：包括三氯蔗糖母液储罐、输送泵组、旋流推进干燥管、隔膜压缩机、高温压缩空气储罐、分离器、缓冲气包，所述旋流推进干燥管进口端盖安装有喷枪，所述输送泵组的进口和出口分别通过管路与三氯蔗糖母液储罐出口和喷枪进口连接，所述旋流推进干燥管出口沿切线方向接入分离器进口，所述分离器顶部为气相出口，所述分离器气相出口通过管路连接缓冲气包进口，所述缓冲气包出口通过管路接入三氯蔗糖废液焚烧炉，所述隔膜压缩机进口连接空气管路、出口通过管路连接高温压缩空气储罐进口，旋流推进干燥管进口端盖在喷枪枪头周围均布有三条入气管，所述高温压缩空气储罐出口管路均分成三条支管分别连接三条入气管进口。2.根据权利要求1所述的从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，其特征在于：所述喷枪枪头位于旋流推进干燥管进口端盖中心，三条所述入气管出口朝向旋流推进干燥管管壁，以旋流推进干燥管进口端盖中心与入气管进口之间的连线为中心线，所述入气管出口与中心线的夹角为α，30
°
≤α≤60
°
。3.根据权利要求1所述的从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，其特征在于：所述缓冲气包出口管路上设有鼓风机。4.根据权利要求1所述的从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，其特征在于：所述喷枪进口还连接有常温压缩空气管路。5.根据权利要求1所述的从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，其特征在于：所述分离器上端靠近气相出口处设有筛网，所述分离器下端设有V形糖粉出口，所述糖粉出口下端设有糖粉料车。6.根据权利要求1所述的从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，其特征在于：所述输送泵组由两台离心泵并联组成。7.根据权利要求5所述的从三氯蔗糖母液中提取三氯蔗糖糖粉的装置，其特征在于：所述隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐松波，胡兴邦，沈红标，李艳，
申请(专利权)人：利津鸿蒙新业生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：