CN112973164B - 一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备及方法 - Google Patents

一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及蔗糖6酯生产领域,尤其具体涉及一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备及方法。其包括:罐体、加热设备、冷却设备、混合罐、反应罐;所述罐体上具有真空口、液料入口一、液料入口二、排液口;所述加热设备包括:支撑杆、加热板、分液器、刮板、驱动电机一,所述支撑杆固定在冷却设备的中心。本发明通过对分子蒸馏设备的改造,使在该设备内能够一次性完成所有反应流程,并能够缩短整个蔗糖6酯的生产流程,各流程时间等,提高生产效率,以解决现有生产技术流程多,生产效率低的问题。

Description

一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备及方法
技术领域
本发明涉及蔗糖6酯生产领域,尤其具体涉及一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备及方法。
背景技术
三氯蔗糖俗称蔗糖素,是一种高倍甜味的人造甜味剂,可达到蔗糖的甜度约600倍(400~800倍),三氯蔗糖具有无能量,高甜度,纯正甜味,安全度高等,是目前最理想的甜味剂之一,蔗糖 6 酯是生产三氯蔗糖的非常重要的中间反应物,有多种合成路径,其中有机锡催化合成是比较成熟的一种,现有比较成熟的有机锡催化合成蔗糖 6 酯的方法为:(a)将蔗糖、极性非质子溶剂和有机锡类酰化促进剂进行搅拌混合并加热,有机锡在蔗糖的极性非质子溶剂(DMF)溶液中与蔗糖发生锡化反应:蔗糖+有机锡→有机锡蔗糖络合物+水,得到第一反应混合物;(b)从第一反应混合物中除去水得到不含水的第二反应混合物;(c)向所述第二反应混合物中加入羧酸酐,然后冷却搅拌,以反应生成蔗糖6酯;
然而现有的蔗糖 6 酯生产工艺流程复杂,生产效率较低,成本高,随着三氯蔗糖的需求逐渐增多,现有的制备蔗糖 6 酯的工艺流程以及设备已经不能够满足需求。
发明内容
因此,本发明正是鉴于以上问题而做出的,本发明的目的在于通过对分子蒸馏设备的改造,使在该设备内能够一次性完成所有反应流程,并能够缩短整个蔗糖6酯的生产流程,各流程时间等,提高生产效率,以解决现有生产技术流程多,生产效率低的问题,本发明是通过以下技术方案实现上述目的:
根据本发明的一个方面,一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备,包括:罐体、加热设备、冷却设备、混合罐、反应罐;所述罐体上具有真空口、液料入口一、液料入口二、排液口;
所述加热设备包括:支撑杆、加热板、分液器、刮板、驱动电机一,所述支撑杆固定在冷却设备的中心,所述加热板固定在支撑杆上,加热板的上端面还固定有混合罐体,所述刮板安装在混合罐体内部;所述分液器固定安装在刮板上,分液器内部具有物料收集区一与物料收集区二,物料收集区一位于液料入口一出口的正下方,物料收集区二位于液料入口二出口的正下方;所述驱动电机一带动刮板与分液器共同在加热板上的混合罐体中转动;
所述冷却设备,包括:冷却环、集水套;集水套下端连接有排水管,所述冷却环固定在集水套中;
所述混合罐内部安装有分散器,分散器的下端连通进料管,分散器外端圆周面上固定有螺旋叶片,分散器的上端面上开有多个喷液孔;
所述反应罐内部容纳有反应芯,反应芯一端与固定在罐体外底面的驱动电机二连接,反应芯可转动的安装在罐体内底面上,反应芯的内部沿其轴向均匀开有多个方形反应孔。
本发明的另一个方面公开了一种蔗糖6酯连续生产方法,使用上述第一方面的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,其具体方法步骤如下:
S1:首先将蔗糖溶液混合在极性非质子溶剂中;
S2:然后通过真空口将罐内的空气抽空形成负压,然后驱动电机一带动刮板与分液器共同在加热板上的混合罐体中转动;
S3:然后将溶解在极性非质子溶剂中的蔗糖溶液与有机锡类酰化促进剂分别从液料入口一与液料入口二输入到分液器中物料收集区一与物料收集区二中,然后从物料收集区一与物料收集区二中分别进入四对喷液管中,然后在分液器的转动作用下,四对喷液管能够将蔗糖溶液与有机锡类酰化促进剂均匀的喷洒在混合罐体的内壁上,由于喷液管一与喷液管二为上下布置,因此由喷液管一喷射的有机锡类酰化促进剂与喷液管二喷射的蔗糖溶液将在混合罐体内壁上下落,并在下落的过程中进行初步混合,初步混合后的液体将在刮板上十字板的刮动作用下进行二次混合;
S4:然后流入到加热板上的反应槽口中形成混合液液膜,混合液液膜在加热板的加热作用下开始快速进行锡化反应生成有重组分物质有机锡蔗糖络合物与轻组分物质水;
S5:然后水在生成的过程中直接被蒸发成气体从反应槽口中逸出,水分子会直接运动到冷却设备中轻组分冷凝区内表面上的每个角形截面环a的表面上,并迅速冷凝成液滴并沿着角形截面环流动到四个位置的排水槽中,通过排水槽流到集水套中,最后从排水管排走;
S6:然后气态重组分物质有机锡蔗糖络合物由于分子平均自由程较小因此不能到达轻组分冷凝区的内表面,然后会在重力的作用下运动到重组分冷凝区的表面,被重组分冷凝区的表面冷凝成液体,得到完全干燥的且温度较低的有机锡蔗糖络合物,然后沿重组分冷凝区的表面流到重组分收集区,最后从多个漏液口中以较小的水流分散流到混合罐中;
S7:最后将羧酸酐将会从混合罐中分散器的进料管中流入,并从分散器顶部的多个小的圆形喷液孔中以细流的形式喷出,与漏液口漏出的有机锡蔗糖络合物液态分子形成对流混合,混合后将从分散器圆周端部上的螺旋叶片表面上螺旋流出,此时驱动电机二将会带动反应芯转动,使得从混合罐流出的液体能够均匀的流到反应芯内部的每一个方形反应孔中,并在每个方形反应孔的表面上形成液膜并迅速反应,反应完全后生成蔗糖6酯从下罐体中的排液管中排出。
本发明有益效果:
1、通过对分子蒸馏设备的改造,使得制备蔗糖-6-酯的所有反应流程可以一次性在其内部完成,缩短了反应流程和上下游的衔接时间,使得蔗糖-6-酯的生产效率大大提升;
2、现有设备需要将蒸发的蒸汽移出蒸发腔体再进行冷凝,而通过分子蒸馏水分可以直接在一个设备内收集并排出,提高了冷凝效率;
3、分子蒸馏过程不可逆,即水分子从液体表面逸出后直接到达冷凝环轻组分冷凝区冷凝成液体后不会在回到混合液膜中,因此可以实现水分子实时的的蒸馏,使得在加热板上的蔗糖溶液在发生锡化反应时,产生的水将会被及时的去除,溶液就不会含有水分更有利于锡化反应的进行,提高锡化反应效率;
4、锡化反应产生的有机锡蔗糖络合物溶液经过冷却环上重组分冷凝区冷凝成液体时,是完全干燥的并且温度已经降低,可以立刻进入第三步进行反应,重组分冷凝区在收集有机锡蔗糖络合物溶液时同时降温,省去单独降温的流程,简化了流程,节约了时间,提高了生产效率;
5、在分子蒸馏的加热板上同时完成蔗糖溶液的锡化反应与反应水的去除,省去单独去除反应水的流程,提高了蔗糖-6-酯的生产效率;
6、分子蒸馏所需的温度较低,只需在加热板与冷却环之间形成一定的温差即可实现水分子的去除,使得整个设备的耗能较小;
7、通过分液器中上下布置的喷液管一与喷液管二,将有机锡类酰化促进剂与蔗糖溶液同时喷射在混合罐体的内壁上,并在下落的过程中进行初步混合,初步混合后的液体在刮板上十字板的刮动作用下再进行二次混合的方式,使得有机锡类酰化促进剂与蔗糖溶液的混合效果更好;
8、通过在将第一反应混合物加热前提前混合,然后使第一反应混合物在加热板上加热并直接发生反应,此时加热板同时完成对第一反应混合物反应所需的加热、以及水分去除所需的加热,使得反应加热与分子蒸馏加热共用一块加热板,省去了一套加热结构,节约了能耗与成本;
9、第一反应混合物在加热板上的停留时间短,且加热板的温度较低,避免了糖在高温时分解以减少溶液中的杂质;
10、加热板被分割成了多个反应槽口,使得第一反应混合物溶液在加热板上的反应区域被分割成了多个小的反应单元,多个反应槽口增大了与第一反应混合物的接触面积,即增大了加热面积,使得锡化反应所需温度快速达到,提高了锡化反应的反应效率,减少了反应时间,并且加热面积增大水分子的去除效率也会提高;
11、冷却环中轻组分冷凝区的内表面由多个角形截面环沿轴向依次排列构成,使得轻组分冷凝区的表面积增大,轻重组分气体与其接触的冷凝面积就大,冷凝效果更好,并且在每个角形截面环上冷凝的液体会直接通过排水槽流出,提高了冷凝效率;
12、轻组分冷凝区上的角形截面环是倾斜于其内表面的,可以对由加热板上产生的热辐射进行一定程度的反射,以减少轻组分冷凝区受到热辐射的影响,以减少能耗;
13、冷却环中轻组分冷凝区与重组分冷凝区共用一套冷却***,使得冷却成本降低;
14、羧酸酐从分散器上的多个小的圆形喷液孔中以细流的形式喷出,与漏液口漏出的有机锡蔗糖络合物液态分子形成对流混合,混合后将从分散器圆周端部上的螺旋叶上表面上螺旋流出,设置对流混合与螺旋流动混合代替传统的搅拌混合,能提高溶液的混合效果,以加快羧酸酐与有机锡蔗糖络合物的反应速度;
15、将反应芯分割成多个方形反应孔,多个方形反应孔增大了羧酸酐与有机锡蔗糖络合物的接触面积,并且从混合罐流出的液体能够均匀的流到反应芯内部的每一个方形反应孔中,并在其表面上形成液膜,使得羧酸酐与有机锡蔗糖络合物的反应速度更快,缩短了反应时间,提高了反应效率。
附图说明
图1为本发明一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备整体结构示意图。
图2为本发明一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备的整体结构半剖示意图。
图3为本发明一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备中加热设备的结构分解示意图。
图4为本发明一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备的主视半剖与局部放大图。
图5为本发明一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备的侧视半剖与局部放大图。
图6为图5中A-A线剖视图。
附图说明:
100、罐体;110、下罐体;111、排液管;120、上罐体;121、液料入口一;122、液料入口二;130、罐盖;131、真空口;200、加热设备;210、支撑杆;220、加热板;221、反应槽口;222、混合罐体;230、分液器;231、喷液管;231a、喷液管一;231b、喷液管二;232、物料收集区一;233、物料收集区二;240、刮板;241、十字板;242、连接杆;250、驱动电机一;300、冷却设备;310、冷却环;311、轻组分冷凝区;311a、角形截面环;311b、排水槽;312、重组分冷凝区;313、重组分收集区;313a、漏液口;314、挡板;316、冷凝室一;315、冷凝室二; 317、连通口;320、集水套;321、排水管;330、冷凝输入管;340、冷凝输出管;400、混合罐;410、分散器;411、螺旋叶片;412、喷液孔;413、进料管;500、反应罐;510、反应芯;511、方形反应孔;520、驱动电机二。
具体实施方式
本发明优选实施例将通过参考附图进行详细描述然而本发明也可以各种不同的形式实现,因此本发明不限于下文中描述的实施例,另外,为了更清楚地描述本发明,与发明没有连接的部件将从附图中省略;
如图1所示,一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备,包括:罐体100、加热设备200、冷却设备300、混合罐400、反应罐500;
如图2所示,所述罐体100分别由下罐体110、上罐体120与罐盖130三个部分相互连接组成,在需要时可将其中一个拆卸掉便于安装与维修,罐盖130上具有真空口131,上罐体120上具有液料入口一121与液料入口二122,下罐体110底部具有排液管111;
如图2到图6所示,所述加热设备200,包括:支撑杆210、加热板220、分液器230、刮板240、驱动电机一250,支撑杆210固定在冷却设备300的中心,加热板220的整体为圆柱形状,安装固定在支撑杆210上,加热板220端面上沿着圆柱的轴向方向开有多个完全贯穿的且沿圆周方向均匀布置的反应槽口221,加热板220的内部有加热电阻丝,能够将加热板220加热,加热板220的上端面还固定有混合罐体222,刮板240由十字板241与连接杆242两个部分组成,连接杆242一端与十字板241固定连接另一端与安装在罐盖130上的驱动电机一250固定连接,刮板240整体安装在混合罐体222内部,其中十字板241能够与混合罐体222的底部接触,分液器230整体固定安装在刮板240上的十字板241上,分液器230内部具有物料收集区一232与物料收集区二233,物料收集区一232位于上罐体120上的液料入口一121出口的正下方,物料收集区二233位于上罐体120上的液料入口二122出口的正下方,分液器230的圆周表面上沿着圆周方向均匀对称设有四对喷液管231,每一对喷液管231都由沿着分液器230轴向方向上下布置的喷液管一231a与喷液管二231b组成,其中喷液管一231a能够与物料收集区一232连通,喷液管二231b能够与物料收集区二233连通,驱动电机一250能够带动刮板240与分液器230共同在加热板220上的混合罐体222中转动,液料入口一121与液料入口二122中流出的液体能够分别进入到分液器230内的物料收集区一232与物料收集区二233中,然后在从物料收集区一232与物料收集区二233中分别进入四对喷液管231中,然后在分液器230的转动作用下,四对喷液管231能够将液体均匀的喷洒在混合罐体222的内壁上,由于喷液管一231a与喷液管二231b为上下布置,因此由喷液管一231a与喷液管二231b喷到混合罐体222内壁上的两种液体将在下落的过程中进行混合,初步混合后的液体将在刮板240上十字板241的刮动作用下进入到加热板220中的反应槽口221中;
所述冷却设备300,包括:冷却环310、集水套320,集水套320为圆柱形壳体结构,固定安装在上罐体120中,集水套320下端连接有排水管321,排水管321能够与集水套320内部连通,冷却环310为圆台形的中空壳体结构,固定安装在集水套320中,冷却环310的壳体内部被相互对称的挡板314分为冷凝室一316与冷凝室二315两个部分,挡板314的上部开有连通口317,冷凝室一316与冷凝室二315可以通过连通口317连通,冷却环310的内部从上到下依次可分为轻组分冷凝区311、重组分冷凝区312与重组分收集区313三个部分,轻组分冷凝区311的内表面由多个角形截面环311a沿轴向依次排列构成,冷却环310在轻组分冷凝区311的圆周上设有在垂直方向上依次排列的多个排水槽311b,每个排水槽311b一端能够与角形截面环311a连通,另一端能够与集水套320连通,重组分冷凝区312的内表面为锥形面,在重组分冷凝区312的下端具有重组分收集区313,重组分收集区313的下端面上具有多个沿圆周均匀分布的漏液口313a,在冷却环310靠近重组分收集区313的外表面上对称设置有冷凝输入管330与冷凝输出管340,其中冷凝输入管330与冷凝室一316连通,冷凝输出管340与冷凝室二315连通,冷凝液会从冷凝输入管330中进入冷凝室一316然后再从连通口317进入冷凝室二315最后再从冷凝输出管340流出,在冷凝液流到的过程中将冷却环310冷却,当气态轻组分物质运动到轻组分冷凝区311的内表面上的每个角形截面环311a的表面上时将会被冷却成液体,然后会通过排水槽311b流到集水套320中,最后从排水管321排走,气态重组分物质将会在重力的作用下运动到重组分冷凝区312的表面,然后被冷凝成液体并沿表面流到重组分收集区313,最后从多个漏液口313a中以较小的水流分散流出;
所述混合罐400内部安装有分散器410,分散器410的下端圆周面上具有有进料管413,进料管413能够与分散器410的内部连通,分散器410外端圆周面上固定有螺旋叶片411,分散器410的上端面上开有沿圆周均匀分布的多个喷液孔412,反应物料将会从进料管413进入到分散器410的内部,然后以多个小的分散水流喷出,与冷却环310下端漏液口313a漏出的液体形成对流混合,混合后将从分散器410圆周端部上的螺旋叶片411表面上螺旋流出;
所述反应罐500内部容纳有反应芯510,反应芯510为圆柱体,且其一端能够与固定在下罐体110下端上的驱动电机二520连接,并可转动的安装在下罐体110的下端面上,反应芯510的内部沿其轴向均匀开有多个方形反应孔511,当驱动电机二520转动时将会带动反应芯510转动,使得从混合罐400流出的液体能够均匀的流到反应芯510内部的每一个方形反应孔511中。
一种蔗糖6酯连续生产方法,使用上述高效率的蔗糖6酯连续生产设备,具体步骤如下:
S1:首先将蔗糖溶液混合在极性非质子溶剂中;
S2:然后通过真空口131将罐内的空气抽空形成负压,然后驱动电机一250带动刮板240与分液器230共同在加热板220上的混合罐体222中转动;
S3:然后将溶解在极性非质子溶剂中的蔗糖溶液与有机锡类酰化促进剂分别从液料入口一121与液料入口二122输入到分液器230中物料收集区一232与物料收集区二233中,然后从物料收集区一232与物料收集区二233中分别进入四对喷液管231中,然后在分液器230的转动作用下,四对喷液管231能够将蔗糖溶液与有机锡类酰化促进剂均匀的喷洒在混合罐体222的内壁上,由于喷液管一231a与喷液管二231b为上下布置,因此由喷液管一231a喷射的有机锡类酰化促进剂与喷液管二231b喷射的蔗糖溶液将在混合罐体222内壁上下落,并在下落的过程中进行初步混合,初步混合后的液体将在刮板240上十字板241的刮动作用下进行二次混合;
S4:然后流入到加热板220上的反应槽口221中形成混合液液膜,混合液液膜在加热板220的加热作用下开始快速进行锡化反应生成有重组分物质有机锡蔗糖络合物与轻组分物质水;
S5:然后水在生成的过程中直接被蒸发成气体从反应槽口221中逸出,水分子会直接运动到冷却设备300中轻组分冷凝区311内表面上的每个角形截面环311a的表面上,并迅速冷凝成液滴并沿着角形截面环311a流动到四个位置的排水槽311b中,通过排水槽311b流到集水套320中,最后从排水管321排走;
S6:然后气态重组分物质有机锡蔗糖络合物由于分子平均自由程较小因此不能到达轻组分冷凝区311的内表面,然后会在重力的作用下运动到重组分冷凝区312的表面,被重组分冷凝区312的表面冷凝成液体,得到完全干燥的且温度较低的有机锡蔗糖络合物,然后沿重组分冷凝区312的表面流到重组分收集区313,最后从多个漏液口313a中以较小的水流分散流到混合罐400中;
S7:最后将羧酸酐将会从混合罐400中分散器410的进料管413中流入,并从分散器410顶部的多个小的圆形喷液孔412中以细流的形式喷出,与漏液口313a漏出的有机锡蔗糖络合物液态分子形成对流混合,混合后将从分散器410圆周端部上的螺旋叶片411表面上螺旋流出,此时驱动电机二520将会带动反应芯510转动,使得从混合罐400流出的液体能够均匀的流到反应芯510内部的每一个方形反应孔511中,并在每个方形反应孔511的表面上形成液膜并迅速反应,反应完全后生成蔗糖6酯从下罐体110中的排液管111中排出。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效率的蔗糖6酯连续生产设备,包括:罐体(100)、加热设备(200)、冷却设备(300)、混合罐(400)、反应罐(500);所述罐体(100)上具有真空口(131)、液料入口一(121)、液料入口二(122)、排液口,其特征在于:所述加热设备(200)包括:支撑杆(210)、加热板(220)、分液器(230)、刮板(240)、驱动电机一(250),所述支撑杆(210)固定在冷却设备(300)的中心,所述加热板(220)固定在支撑杆(210)上,加热板(220)的上端面还固定有混合罐体(222),所述刮板(240)安装在混合罐体(222)内部;
所述分液器(230)固定安装在刮板(240)上,分液器(230)内部具有物料收集区一(232)与物料收集区二(233),物料收集区一(232)位于液料入口一(121)出口的正下方,物料收集区二(233)位于液料入口二(122)出口的正下方;所述驱动电机一(250)带动刮板(240)与分液器(230)共同在加热板(220)上的混合罐体(222)中转动;
所述冷却设备(300),包括:冷却环(310)、集水套(320);集水套(320)下端连接有排水管(321),所述冷却环(310)固定在集水套(320)中;
所述混合罐(400)内部安装有分散器(410),分散器(410)的下端连通进料管(413),分散器(410)外端圆周面上固定有螺旋叶片(411),分散器(410)的上端面上开有多个喷液孔(412);
所述反应罐(500)内部容纳有反应芯(510),反应芯(510)一端与固定在罐体(100)外底面的驱动电机二(520)连接,反应芯(510)转动安装在罐体(100)内底面上,反应芯(510)的内部沿其轴向均匀开有多个方形反应孔(511);
所述冷却环(310)的内部从上到下依次分为轻组分冷凝区(311)、重组分冷凝区(312)与重组分收集区(313)三个部分,所述轻组分冷凝区(311)的内表面由多个角形截面环(311a)沿轴向依次排列构成。
2.根据权利要求1所述的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,其特征在于:所述罐体(100)分别由下罐体(110)、上罐体(120)与罐盖(130)三个部分相互连接组成,在需要时将其中一个拆卸掉便于安装与维修,加热板(220)端面上沿着圆柱的轴向方向开有多个完全贯穿的且沿圆周方向均匀布置的反应槽口(221)。
3.根据权利要求2所述的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,其特征在于:所述刮板(240)由十字板(241)与连接杆(242)两个部分组成,所述连接杆(242)一端与十字板(241)固定连接,另一端与安装在罐盖(130)上的驱动电机一(250)固定连接,所述十字板(241)与混合罐体(222)的底部接触。
4.根据权利要求3所述的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,其特征在于:所述分液器(230)的圆周表面上沿着圆周方向均匀对称设有四对喷液管(231),每一对喷液管(231)都由沿着分液器(230)轴向方向上下布置的喷液管一(231a)与喷液管二(231b)组成,所述喷液管一(231a)能够与物料收集区一(232)连通,喷液管二(231b)能够与物料收集区二(233)连通。
5.根据权利要求4所述的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,其特征在于:所述液料入口一(121)与液料入口二(122)中流出的液体分别进入到分液器(230)内的物料收集区一(232)与物料收集区二(233)中,所述冷却环(310)的壳体内部被相互对称的挡板(314)分为冷凝室一(316)与冷凝室二(315)两个部分,挡板(314)的上部开有连通口(317),所述冷凝室一(316)与冷凝室二(315)通过连通口(317)连通。
6.根据权利要求5所述的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,其特征在于:所述冷却环(310)在轻组分冷凝区(311)的圆周上设有在垂直方向上依次排列的多个排水槽(311b),每个排水槽(311b)一端与角形截面环(311a)连通,另一端与集水套(320)连通,所述重组分冷凝区(312)的内表面为锥形面,在重组分冷凝区(312)的下端具有重组分收集区(313),重组分收集区(313)的下端面上具有多个沿圆周均匀分布的漏液口(313a)。
7.根据权利要求6所述的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,其特征在于:在所述冷却环(310)靠近重组分收集区(313)的外表面上对称设置有冷凝输入管(330)与冷凝输出管(340),所述冷凝输入管(330)与冷凝室一(316)连通,冷凝输出管(340)与冷凝室二(315)连通。
8.一种高效率的蔗糖6酯连续生产方法,其特征在于:使用如权利要求1-7任意一项所述的高效率的蔗糖6酯连续生产设备,具体步骤如下:
S1:首先将蔗糖溶液混合在极性非质子溶剂中;
S2:然后通过真空口(131)将罐内的空气抽空形成负压,然后驱动电机一(250)带动刮板(240)与分液器(230)共同在加热板(220)上的混合罐体(222)中转动;
S3:然后将溶解在极性非质子溶剂中的蔗糖溶液与有机锡类酰化促进剂分别从液料入口一(121)与液料入口二(122)输入到分液器(230)中物料收集区一(232)与物料收集区二(233)中,然后从物料收集区一(232)与物料收集区二(233)中分别进入四对喷液管(231)中,然后在分液器(230)的转动作用下,四对喷液管(231)能够将蔗糖溶液与有机锡类酰化促进剂均匀的喷洒在混合罐体(222)的内壁上,由于喷液管一(231a)与喷液管二(231b)为上下布置,因此由喷液管一(231a)喷射的有机锡类酰化促进剂与喷液管二(231b)喷射的蔗糖溶液将在混合罐体(222)内壁上下落,并在下落的过程中进行初步混合,初步混合后的液体将在刮板(240)上十字板(241)的刮动作用下进行二次混合;
S4:然后流入到加热板(220)上的反应槽口(221)中形成混合液液膜,混合液液膜在加热板(220)的加热作用下开始快速进行锡化反应生成重组分物质有机锡蔗糖络合物与轻组分物质水;
S5:然后水在生成的过程中直接被蒸发成气体从反应槽口(221)中逸出,水分子会直接运动到冷却设备(300)中轻组分冷凝区(311)内表面上的每个角形截面环(311a)的表面上,并迅速冷凝成液滴并沿着角形截面环(311a)流动到四个位置的排水槽(311b)中,通过排水槽(311b)流到集水套(320)中,最后从排水管(321)排走;
S6:然后气态重组分物质有机锡蔗糖络合物由于分子平均自由程小于轻组分的分子平均自由程,因此不能到达轻组分冷凝区(311)的内表面,然后会在重力的作用下运动到重组分冷凝区(312)的表面,被重组分冷凝区(312)的表面冷凝成液体,得到完全干燥的且低于蒸发温度的有机锡蔗糖络合物,然后沿重组分冷凝区(312)的表面流到重组分收集区(313),最后从多个漏液口(313a)分散流到混合罐(400)中;
S7:最后将羧酸酐从混合罐(400)中分散器(410)的进料管(413)中流入,并从分散器(410)顶部的多个小的圆形喷液孔(412)中以细流的形式喷出,与漏液口(313a)漏出的有机锡蔗糖络合物液态分子形成对流混合,混合后将从分散器(410)圆周端部上的螺旋叶片(411)表面上螺旋流出,此时驱动电机二(520)将会带动反应芯(510)转动,使得从混合罐(400)流出的液体能够均匀的流到反应芯(510)内部的每一个方形反应孔(511)中,并在每个方形反应孔(511)的表面上形成液膜并迅速反应,反应完全后生成蔗糖6酯从下罐体(110)中的排液管(111)中排出。
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