CN220788618U - 一种d-手性肌醇的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种D‑手性肌醇的生产装置，涉及肌醇生产技术领域，肌醇溶液和酶液在转化釜内转化后分别进入阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱进行脱盐，得到的脱盐液经三次浓缩，肌醇不断被析出，D‑手性肌醇的占比越来越高，减少了后期分离的难度，三次合并液经第四浓缩器的浓缩后进入模拟移动床进行分离，得到的D‑手性肌醇相经第五浓缩器的浓缩，得到的浓缩液转移至第四抽滤罐并加入乙醇，抽滤，并经烘干机的烘干，得到D‑手性肌醇产品。通过三次结晶，使肌醇以结晶体的形式被分离出来，提高了D‑手性肌醇在混合液中的占比，易于通过模拟移动床进行分离，同时实现了连续化生产，得到的D‑手性肌醇纯度和收率高，提高了经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及肌醇生产技术领域，具体涉及一种D-手性肌醇的生产装置。
背景技术
D-手性肌醇(D-chiro-inositol，DCI)是肌醇九种异构体中具有旋光性的一种。近年来人们研究发现D-手性肌醇除了具有肌醇促进肝脏脂代谢功能外，还具有如胰岛素增敏作用，降血糖，改善多囊卵巢综合症(PCOS)患者的***情况，调节激素平衡，改善***，以及抗氧化、抗衰老、抗炎特殊的生理功能。
近年来，随着生产工程技术的发展，生物转化合成D-手性肌醇成为新的发展趋势，像酶法生产中D-手性肌醇产品的分离比较困难，导致产品收率和纯度低，另外难以实现连续化生产。
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-手性肌醇的生产装置，D-手性肌醇的收率和纯度高，能实现连续化生产。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种D-手性肌醇的生产装置，包括转化釜，所述转化釜的进料口分别通过管道连通有肌醇溶液罐和酶液罐，所述转化釜的出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱，所述阳离子交换树脂柱的出口通过管道连通有阴离子交换树脂柱，所述阴离子交换树脂柱的出口通过管道连通有脱盐液储罐；
所述脱盐液储罐储罐的出口通过管道连通有第一浓缩器，所述第一浓缩器的出口通过管道连通有第一抽滤罐，所述第一抽滤罐的液相出口通过管道连通有第二浓缩器，所述第二浓缩器的出口通过管道连通有第二抽滤罐，所述第二抽滤罐的液相出口通过管道连通有第三浓缩器，所述第三浓缩器的出口通过管道连通有第三抽滤罐，所述第三抽滤罐的液相出口通过管道连通有第四浓缩器，所述第四浓缩器的出口通过管道连通有模拟移动床，所述模拟移动床的D-手性肌醇相出口通过管道连通有第五浓缩器，所述第五浓缩器的出口通过管道连通有第四抽滤罐，所述第四抽滤罐的入口通过管道连通有乙醇储罐，所述第四抽滤罐的固相出口连通至烘干机，所述烘干机的出料口连通至成品罐。
作为改进的技术方案，所述转化釜的出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阳离子交换树脂柱。
作为改进的技术方案，所述陶瓷膜过滤器的清液出口通过管道连通有超滤膜过滤器，所述超滤膜过滤器的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱。
作为改进的技术方案，所述陶瓷膜过滤器的过滤孔径为20～100nm，所述超滤膜过滤器的过滤孔径为1000～10000Da。
作为改进的技术方案，所述陶瓷膜过滤器和所述超滤膜过滤器的浓液出口分别通过管道连通至处理水罐。
作为改进的技术方案，所述第一抽滤罐、所述第二抽滤罐和所述第三抽滤罐的固相出口分别通过管道连通有肌醇溶液配制罐，所述肌醇溶液配制罐通过管道连通至所述肌醇溶液罐。
作为优选的技术方案，所述模拟移动床的肌醇相出口通过管道连通至所述肌醇溶液罐。
作为优选的技术方案，所述第四抽滤罐的液相出口通过管道连通有乙醇回收罐。
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-手性肌醇的生产装置，包括转化釜，所述转化釜的进料口分别通过管道连通有肌醇溶液罐和酶液罐，所述转化釜的出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱，所述阳离子交换树脂柱的出口通过管道连通有阴离子交换树脂柱，所述阴离子交换树脂柱的出口通过管道连通有脱盐液储罐；所述脱盐液储罐储罐的出口通过管道连通有第一浓缩器，所述第一浓缩器的出口通过管道连通有第一抽滤罐，所述第一抽滤罐的液相出口通过管道连通有第二浓缩器，所述第二浓缩器的出口通过管道连通有第二抽滤罐，所述第二抽滤罐的液相出口通过管道连通有第三浓缩器，所述第三浓缩器的出口通过管道连通有第三抽滤罐，所述第三抽滤罐的液相出口通过管道连通有第四浓缩器，所述第四浓缩器的出口通过管道连通有模拟移动床，所述模拟移动床的D-手性肌醇相出口通过管道连通有第五浓缩器，所述第五浓缩器的出口通过管道连通有第四抽滤罐，所述第四抽滤罐的入口通过管道连通有乙醇储罐，所述第四抽滤罐的固相出口连通至烘干机，所述烘干机的出料口连通至成品罐。肌醇溶液和酶液在转化釜内转化后分别进入阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱进行脱盐，得到的脱盐液经第一浓缩器的一次浓缩后进入第一抽滤罐进行过滤和水洗，得一次合并液，一次合并液经第二浓缩器的二次浓缩后进入第二抽滤罐进行过滤和水洗，得二次合并液，二次合并液经第三浓缩器的三次浓缩后进入第三抽滤罐进行过滤和水洗，得三次合并液，通过三次浓缩，肌醇不断被析出，D-手性肌醇的占比越来越高，减少了后期分离的难度，三次合并液经第四浓缩器的浓缩后进入模拟移动床进行分离，得到D-手性肌醇相和肌醇相，D-手性肌醇相经第五浓缩器的浓缩，得到的浓缩液转移至第四抽滤罐并加入乙醇，降温、抽滤，并经烘干机的烘干，得到D-手性肌醇产品。通过三次结晶，使肌醇以结晶体的形式被分离出来，提高了D-手性肌醇在混合液中的占比，易于通过模拟移动床进行分离，同时实现了连续化生产，得到的D-手性肌醇纯度和收率高，提高了经济效益。
所述转化釜的出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阳离子交换树脂柱。通过陶瓷膜过滤器，除去料液中不溶性杂质，为后期的纯化减少压力，并且设备占地面积小，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。
所述陶瓷膜过滤器的清液出口通过管道连通有超滤膜过滤器，所述超滤膜过滤器的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱。通过超滤膜过滤器，除去料液中大分子蛋白质，为后期的纯化减少压力，并且设备占地面积小，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。
所述陶瓷膜过滤器和所述超滤膜过滤器的浓液出口分别通过管道连通至处理水罐。得到的超滤膜浓液和陶瓷膜浓液中不溶性杂质、大分子蛋白质以及含盐量都大大降低，可以直接进入污水处理***，降低了环保处理成本。
所述第一抽滤罐、所述第二抽滤罐和所述第三抽滤罐的固相出口分别通过管道连通有肌醇溶液配制罐，所述肌醇溶液配制罐通过管道连通至所述肌醇溶液罐。通过对浓缩过程中的肌醇固体进行回收并重新用于肌醇溶液的配制并进行转化，大大减少了原料的浪费，提高了经济效益。
所述模拟移动床的肌醇相出口通过管道连通至所述肌醇溶液罐。通过将肌醇相回套至肌醇溶液罐再次用于D-手性肌醇的转化，减少了原料的浪费，提高了经济效益。
所述第四抽滤罐的液相出口通过管道连通有乙醇回收罐。第四抽滤罐的液相进入乙醇回收罐，分离后得到乙醇和浓缩水，乙醇可以继续用于D-手性肌醇的提纯，而浓缩水可以用于肌醇溶液的配制，减少废水的排放，降低环保的投入成本。
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、转化釜；2、肌醇溶液罐；3、酶液罐；4、阳离子交换树脂柱；5、阴离子交换树脂柱；6、脱盐液储罐；7、第一浓缩器；8、第一抽滤罐；9、第二浓缩器；10、第二抽滤罐；11、第三浓缩器；12、第三抽滤罐；13、第四浓缩器；14、模拟移动床；15、第五浓缩器；16、第四抽滤罐；17、烘干机；18、成品罐；19、陶瓷膜过滤器；20、超滤膜过滤器；21、处理水罐；22、肌醇溶液配制罐；23、乙醇回收罐；24、乙醇储罐。
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-手性肌醇的生产装置，包括转化釜1，所述转化釜1的进料口分别通过管道连通有肌醇溶液罐2和酶液罐3，所述转化釜1的出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱4，所述阳离子交换树脂柱4的出口通过管道连通有阴离子交换树脂柱5，所述阴离子交换树脂柱5的出口通过管道连通有脱盐液储罐6；所述脱盐液储罐6储罐的出口通过管道连通有第一浓缩器7，所述第一浓缩器7的出口通过管道连通有第一抽滤罐8，所述第一抽滤罐8的液相出口通过管道连通有第二浓缩器9，所述第二浓缩器9的出口通过管道连通有第二抽滤罐10，所述第二抽滤罐10的液相出口通过管道连通有第三浓缩器11，所述第三浓缩器11的出口通过管道连通有第三抽滤罐12，所述第三抽滤罐12的液相出口通过管道连通有第四浓缩器13，所述第四浓缩器13的出口通过管道连通有模拟移动床14，所述模拟移动床14的D-手性肌醇相出口通过管道连通有第五浓缩器15，所述第五浓缩器15的出口通过管道连通有第四抽滤罐16，所述第四抽滤罐16的入口通过管道连通有乙醇储罐24，所述第四抽滤罐16的固相出口连通至烘干机17，所述烘干机17的出料口连通至成品罐18。肌醇溶液和酶液在转化釜1内转化后分别进入阳离子交换树脂柱4和阴离子交换树脂柱5进行脱盐，得到的脱盐液经第一浓缩器7的一次浓缩后进入第一抽滤罐8进行过滤和水洗，得一次合并液，一次合并液经第二浓缩器9的二次浓缩后进入第二抽滤罐10进行过滤和水洗，得二次合并液，二次合并液经第三浓缩器11的三次浓缩后进入第三抽滤罐12进行过滤和水洗，得三次合并液，通过三次浓缩，肌醇不断被析出，D-手性肌醇的占比越来越高，减少了后期分离的难度，三次合并液经第四浓缩器13的浓缩后进入模拟移动床14进行分离，得到D-手性肌醇相和肌醇相，D-手性肌醇相经第五浓缩器15的浓缩，得到的浓缩液转移至第四抽滤罐16并加入乙醇，降温、抽滤，并经烘干机17的烘干，得到D-手性肌醇产品。通过三次结晶，使肌醇以结晶体的形式被分离出来，提高了D-手性肌醇在混合液中的占比，易于通过模拟移动床14进行分离，同时实现了连续化生产，得到的D-手性肌醇纯度和收率高，提高了经济效益。
所述转化釜1的出口通过管道连通有陶瓷膜过滤器19，所述陶瓷膜过滤器19的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱4。通过陶瓷膜过滤器19，除去料液中不溶性杂质，为后期的纯化减少压力，并且设备占地面积小，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。
所述陶瓷膜过滤器19的清液出口通过管道连通有超滤膜过滤器20，所述超滤膜过滤器20的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱4。通过超滤膜过滤器20，除去料液中大分子蛋白质，为后期的纯化减少压力，并且设备占地面积小，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。
所述陶瓷膜过滤器19的过滤孔径为20～100nm，所述超滤膜过滤器20的过滤孔径为1000～10000Da。
所述陶瓷膜过滤器19和所述超滤膜过滤器20的浓液出口分别通过管道连通至处理水罐21。得到的超滤膜浓液和陶瓷膜浓液中不溶性杂质、大分子蛋白质以及含盐量都大大降低，可以直接进入污水处理***，降低了环保处理成本。
所述第一抽滤罐8、所述第二抽滤罐10和所述第三抽滤罐12的固相出口分别通过管道连通有肌醇溶液配制罐22，所述肌醇溶液配制罐22通过管道连通至所述肌醇溶液罐2。通过对浓缩过程中的肌醇固体进行回收并重新用于肌醇溶液的配制并进行转化，大大减少了原料的浪费，提高了经济效益。
所述模拟移动床14的肌醇相出口通过管道连通至所述肌醇溶液罐2。通过将肌醇相回套至肌醇溶液罐2再次用于D-手性肌醇的转化，减少了原料的浪费，提高了经济效益。
所述第四抽滤罐16的液相出口通过管道连通有乙醇回收罐23。第四抽滤罐16的液相进入乙醇回收罐23，分离后得到乙醇和浓缩水，乙醇可以继续用于D-手性肌醇的提纯，而浓缩水可以用于肌醇溶液的配制，减少废水的排放，降低环保的投入成本。
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 (8)
1.一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：包括转化釜，所述转化釜的进料口分别通过管道连通有肌醇溶液罐和酶液罐，所述转化釜的出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱，所述阳离子交换树脂柱的出口通过管道连通有阴离子交换树脂柱，所述阴离子交换树脂柱的出口通过管道连通有脱盐液储罐；
所述脱盐液储罐储罐的出口通过管道连通有第一浓缩器，所述第一浓缩器的出口通过管道连通有第一抽滤罐，所述第一抽滤罐的液相出口通过管道连通有第二浓缩器，所述第二浓缩器的出口通过管道连通有第二抽滤罐，所述第二抽滤罐的液相出口通过管道连通有第三浓缩器，所述第三浓缩器的出口通过管道连通有第三抽滤罐，所述第三抽滤罐的液相出口通过管道连通有第四浓缩器，所述第四浓缩器的出口通过管道连通有模拟移动床，所述模拟移动床的D-手性肌醇相出口通过管道连通有第五浓缩器，所述第五浓缩器的出口通过管道连通有第四抽滤罐，所述第四抽滤罐的入口通过管道连通有乙醇储罐，所述第四抽滤罐的固相出口连通至烘干机，所述烘干机的出料口连通至成品罐。
2.如权利要求1所述的一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：所述转化釜的出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阳离子交换树脂柱。
3.如权利要求2所述的一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：所述陶瓷膜过滤器的清液出口通过管道连通有超滤膜过滤器，所述超滤膜过滤器的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱。
4.如权利要求3所述的一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：所述陶瓷膜过滤器的过滤孔径为20～100nm，所述超滤膜过滤器的过滤孔径为1000～10000Da。
5.如权利要求4所述的一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：所述陶瓷膜过滤器和所述超滤膜过滤器的浓液出口分别通过管道连通至处理水罐。
6.如权利要求1所述的一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：所述第一抽滤罐、所述第二抽滤罐和所述第三抽滤罐的固相出口分别通过管道连通有肌醇溶液配制罐，所述肌醇溶液配制罐通过管道连通至所述肌醇溶液罐。
7.如权利要求1所述的一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：所述模拟移动床的肌醇相出口通过管道连通至所述肌醇溶液罐。
8.如权利要求1所述的一种D-手性肌醇的生产装置，其特征在于：所述第四抽滤罐的液相出口通过管道连通有乙醇回收罐。
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