CN219972321U - 一种d-阿洛酮糖生产装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的一种D‑阿洛酮糖生产装置,包括反应釜,所述反应釜的上部进料口分别通过管道连通有果糖溶液罐和酶液储罐,所述反应釜的下部出料口通过管道连通有陶瓷膜过滤器,所述陶瓷膜过滤器的清液出口通过管道连通有离子交换树脂柱,所述离子交换树脂柱的出口通过管道连通有模拟移动床,所述模拟移动床的料液出口通过管道连通至结晶釜,所述结晶釜的入口通过管道连通有晶种罐,所述结晶釜的底部出口通过管道连通有成品罐。果糖溶液和酶液反应后得到的转化液经陶瓷膜过滤器可以除去料液中不溶性杂质,提高了产品的纯度,产品的质量更高,同时转化液在陶瓷膜过滤器内停留时间短,缩短了工艺周期。

Description

一种D-阿洛酮糖生产装置
技术领域
本实用新型涉及阿洛酮糖生产技术领域,具体涉及一种D-阿洛酮糖生产装置。
背景技术
D-阿洛酮糖是一种功能性稀有糖。D-阿洛酮糖,英文名称为D-allulose,分子式为C6H12O6,相对分子质量为180.16g/mol,是D-果糖在C-3位的差向异构体。它为白色、无味的结晶性粉末。D-阿洛酮糖具有蔗糖70%的甜度,但热量很低,是蔗糖良好的替代品。
中国专利CN217757509U公开了一种提高D-阿洛酮糖生产效率的装置,根据D-阿洛酮糖的转化率来调整酶液的添加量,使D-阿洛酮糖的转化率达到最优值,避免果糖底物的浪费,但是采用活性炭进行脱色,活性炭用量大且物料停留时间长,导致整个生产周期延长,除杂效果差,影响了产品的质量。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种D-阿洛酮糖生产装置,生产周期短,产品质量高。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:
一种D-阿洛酮糖生产装置,包括反应釜,所述反应釜的上部进料口分别通过管道连通有果糖溶液罐和酶液储罐,所述反应釜的下部出料口通过管道连通有陶瓷膜过滤器,所述陶瓷膜过滤器的清液出口通过管道连通有离子交换树脂柱,所述离子交换树脂柱的出口通过管道连通有模拟移动床,所述模拟移动床的料液出口通过管道连通至结晶釜,所述结晶釜的入口通过管道连通有晶种罐,所述结晶釜的底部出口通过管道连通有成品罐。
作为改进的技术方案,所述陶瓷膜过滤器和所述离子交换树脂柱之间设有超滤膜过滤器,所述超滤膜过滤器的出入口分别与所述离子交换树脂柱和所述陶瓷膜过滤器连通。
作为改进的技术方案,所述超滤膜过滤器的分离孔径为10~20nm之间。
作为改进的技术方案,所述陶瓷膜过滤器的浓液出口通过管道与所述酶液储罐的入口连通。
作为改进的技术方案,所述模拟移动床和所述结晶釜之间设有大孔吸附树脂柱,所述大孔吸附树脂柱的出入口分别与所述结晶釜和所述模拟移动床连通。
作为改进的技术方案,所述陶瓷膜过滤器的分离孔径为20~100nm。
作为优选的技术方案,所述结晶釜的出口通过管道连通有抽滤罐,所述抽滤罐的上部出口通过管道连通有真空泵,所述抽滤罐的下部出口通过管道连通至所述成品罐。
所述离子交换树脂柱包括依次相连通的阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱。
所述模拟移动床的回收液出口通过管道连通至所述果糖溶液罐。
由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
本实用新型的一种D-阿洛酮糖生产装置,包括反应釜,所述反应釜的上部进料口分别通过管道连通有果糖溶液罐和酶液储罐,所述反应釜的下部出料口通过管道连通有陶瓷膜过滤器,所述陶瓷膜过滤器的清液出口通过管道连通有离子交换树脂柱,所述离子交换树脂柱的出口通过管道连通有模拟移动床,所述模拟移动床的料液出口通过管道连通至结晶釜,所述结晶釜的入口通过管道连通有晶种罐,所述结晶釜的底部出口通过管道连通有成品罐。果糖溶液和酶液反应后得到的转化液经陶瓷膜过滤器可以除去料液中不溶性杂质,提高了产品的纯度,产品的质量更高,同时转化液在陶瓷膜过滤器内停留时间短,缩短了工艺周期。所述离子交换树脂柱包括依次相连通的阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱,去杂后的料液进入阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱进行脱盐,可使料液电导率从2000us/cm降低至<50us/cm,脱盐效果明显,而且离子交换树脂柱内树脂可重复多次使用,易操作,安全性高,易实现工业化生产,且得到的脱盐液不用浓缩,就可以直接进模拟移动床进行分离,降低生产成本的同时也缩短工艺周期。
本实用新型的所述陶瓷膜过滤器和所述离子交换树脂柱之间设有超滤膜过滤器,所述超滤膜过滤器的出入口分别与所述离子交换树脂柱和所述陶瓷膜过滤器连通。采用超滤膜过滤器,可以除掉料液中的大分子有机物以及部分大分子杂质,使料液进一步纯化,提高了产品的纯度,同时超滤膜过滤器占地面积小,易操作,安全性高,规模化生产无污染,可减少环保成本投入,易实现工业化生产。
所述超滤膜过滤器的分离孔径为10~20nm之间,除杂效果好。
所述陶瓷膜过滤器的浓液出口通过管道与所述酶液储罐的入口连通。陶瓷膜浓液可以重复利用,加入到酶液储罐再次进入反应体系用于合成D-阿洛酮糖,可以在一定程度上减少发酵成本,陶瓷膜过滤可以做到连续性生产,且设备占地面积小,易操作,安全性高,易实现工业化生产。
所述模拟移动床和所述结晶釜之间设有大孔吸附树脂柱,所述大孔吸附树脂柱的出入口分别与所述结晶釜和所述模拟移动床连通。采用大孔吸附树脂柱进行脱色,脱色后的料液澄清度好,相比于活性炭脱色,大孔吸附树脂柱仅需短时间浸泡即可再生并重复利用,操作简单,同时大孔吸附树脂柱占地面积小,易操作,无污染,在降低生产成本的同时减少危废的产生,从环境保护和职业健康方面都具有一定的优势。
所述陶瓷膜过滤器的分离孔径为20~100nm,除杂效果好,提高了产品的纯度。
所述结晶釜的出口通过管道连通有抽滤罐,所述抽滤罐的上部出口通过管道连通有真空泵,所述抽滤罐的下部出口通过管道连通至所述成品罐。通过抽滤可以迅速对D-阿洛酮糖晶体进行分离收集,缩短了整个工艺周期,最后得到的晶体晶型好。
所述模拟移动床的回收液出口通过管道连通至所述果糖溶液罐,回收液重新回收利用,避免造成原料的浪费。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的结构示意图;
其中:1、反应釜;2、果糖溶液罐;3、酶液储罐;4、陶瓷膜过滤器;5、离子交换树脂柱;51、阳离子交换树脂柱;52、阴离子交换树脂柱51;6、模拟移动床;7、结晶釜;8、晶种罐;9、成品罐;10、超滤膜过滤器;11、大孔吸附树脂柱;12、抽滤罐;13、真空泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。
如图1所示,一种D-阿洛酮糖生产装置,包括反应釜1,所述反应釜1的上部进料口分别通过管道连通有果糖溶液罐2和酶液储罐3,所述反应釜1的下部出料口通过管道连通有陶瓷膜过滤器4,所述陶瓷膜过滤器4的清液出口通过管道连通有离子交换树脂柱5,所述离子交换树脂柱5的出口通过管道连通有模拟移动床6,所述模拟移动床6的料液出口通过管道连通至结晶釜7,所述结晶釜7的入口通过管道连通有晶种罐8,所述结晶釜7的底部出口通过管道连通有成品罐9。果糖溶液和酶液反应后得到的转化液经陶瓷膜过滤器4可以除去料液中不溶性杂质,提高了产品的纯度,产品的质量更高,同时转化液在陶瓷膜过滤器4内停留时间短,缩短了工艺周期。去杂后的料液进入阳离子交换树脂柱51和阴离子交换树脂柱52进行脱盐,可使料液电导率从2000us/cm降低至<50us/cm,脱盐效果明显,而且离子交换树脂柱5内树脂可重复多次使用,易操作,安全性高,易实现工业化生产,且得到的脱盐液不用浓缩,就可以直接进模拟移动床6进行分离,降低生产成本的同时也缩短工艺周期。
所述陶瓷膜过滤器4和所述离子交换树脂柱5之间设有超滤膜过滤器10,所述超滤膜过滤器10的出入口分别与所述离子交换树脂柱5和所述陶瓷膜过滤器4连通。采用超滤膜过滤器10,可以除掉料液中的大分子有机物以及部分大分子杂质,使料液进一步纯化,提高了产品的纯度,同时超滤膜过滤器10占地面积小,易操作,安全性高,规模化生产无污染,可减少环保成本投入,易实现工业化生产。
所述超滤膜过滤器10的分离孔径为10~20nm之间,除杂效果好。
所述陶瓷膜过滤器4的浓液出口通过管道与所述酶液储罐3的入口连通。陶瓷膜浓液可以重复利用,加入到酶液储罐3再次进入反应体系用于合成D-阿洛酮糖,可以在一定程度上减少发酵成本,陶瓷膜过滤可以做到连续性生产,且设备占地面积小,易操作,安全性高,易实现工业化生产。
所述模拟移动床6和所述结晶釜7之间设有大孔吸附树脂柱11,所述大孔吸附树脂柱11的出入口分别与所述结晶釜7和所述模拟移动床6连通。采用大孔吸附树脂柱11进行脱色,脱色后的料液澄清度好,相比于活性炭脱色,大孔吸附树脂柱11仅需短时间浸泡即可再生并重复利用,操作简单,同时大孔吸附树脂柱11占地面积小,易操作,无污染,在降低生产成本的同时减少危废的产生,从环境保护和职业健康方面都具有一定的优势。
所述陶瓷膜过滤器4的分离孔径为20~100nm,除杂效果好,提高了产品的纯度。
所述结晶釜7的出口通过管道连通有抽滤罐12,所述抽滤罐12的上部出口通过管道连通有真空泵13,所述抽滤罐12的下部出口通过管道连通至所述成品罐9。通过抽滤可以迅速对D-阿洛酮糖晶体进行分离收集,缩短了整个工艺周期,最后得到的晶体晶型好。
所述模拟移动床6的回收液出口通过管道连通至所述果糖溶液罐2,回收液重新回收利用,避免造成原料的浪费。
本实用新型的工作原理:
果糖溶液和D-阿洛酮糖3-差向异构酶酶液分别加入反应釜1内,反应后得转化液,转化液经陶瓷膜过滤器4,分别收集陶瓷膜清液和陶瓷膜浓液,陶瓷膜浓液转入果糖溶液罐2重新利用,将收集的陶瓷膜清液过超滤膜过滤器10,收集超滤清液,超滤清液过离子交换树脂柱5,本实施例中的离子交换树脂柱5为串联的阳离子交换树脂柱51和阴离子交换树脂柱52,经阳离子交换树脂柱51和阴离子交换树脂柱52后得到电导率小于50us/cm的脱盐液,脱盐液进顺序式模拟移动床6,得到的D-阿洛酮糖料液进入大孔吸附树脂柱11得到脱色液,将脱色液加入到结晶釜7,结晶釜7连通有真空泵13,在50-70℃、真空<-0.09MPa下浓缩至>80%w/w固含时,加入D-阿洛酮糖晶种,搅拌,然后以3℃/h的速度降温至25℃,抽滤得到D-阿洛酮糖的晶体。
应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:包括反应釜,所述反应釜的上部进料口分别通过管道连通有果糖溶液罐和酶液储罐,所述反应釜的下部出料口通过管道连通有陶瓷膜过滤器,所述陶瓷膜过滤器的清液出口通过管道连通有离子交换树脂柱,所述离子交换树脂柱的出口通过管道连通有模拟移动床,所述模拟移动床的料液出口通过管道连通至结晶釜,所述结晶釜的入口通过管道连通有晶种罐,所述结晶釜的底部出口通过管道连通有成品罐。
2.如权利要求1所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述陶瓷膜过滤器和所述离子交换树脂柱之间设有超滤膜过滤器,所述超滤膜过滤器的出入口分别与所述离子交换树脂柱和所述陶瓷膜过滤器连通。
3.如权利要求2所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述超滤膜过滤器的分离孔径为10~20nm之间。
4.如权利要求1所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述陶瓷膜过滤器的浓液出口通过管道与所述酶液储罐的入口连通。
5.如权利要求1所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述模拟移动床和所述结晶釜之间设有大孔吸附树脂柱,所述大孔吸附树脂柱的出入口分别与所述结晶釜和所述模拟移动床连通。
6.如权利要求1所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述陶瓷膜过滤器的分离孔径为20~100nm。
7.如权利要求1所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述结晶釜的出口通过管道连通有抽滤罐,所述抽滤罐的上部出口通过管道连通有真空泵,所述抽滤罐的下部出口通过管道连通至所述成品罐。
8.如权利要求1所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述离子交换树脂柱包括依次相连通的阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱。
9.如权利要求1所述的一种D-阿洛酮糖生产装置,其特征在于:所述模拟移动床的回收液出口通过管道连通至所述果糖溶液罐。
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