[实用新型]一种赤藓糖醇膜结晶装置

说明书

技术领域

本实用新型属于多元糖醇生产技术领域，具体涉及一种赤藓糖醇膜结晶装置。

背景技术

赤藓糖醇是一种天然糖质和功能甜味剂，广泛应用于开发低热量保健食品、糖尿病及葡萄糖不适症等人群的功能食品或饮料、儿童专用洁齿用品等，市场前景十分看好。

赤藓糖醇工业生产主要采用发酵法，发酵液经净化处理后先蒸发浓缩，再冷却结晶制得赤藓糖醇晶体。由于发酵液中赤藓糖醇浓度较低，常压蒸发浓缩时操作温度较高，水分蒸发量较大，能耗较高；而采用减压或多效蒸发虽能节能降耗，但又会增加设备和工艺的复杂性。

膜结晶是一种耦合膜蒸馏与结晶的新型分离纯化技术，其操作原理是应用膜蒸馏技术去除结晶母液中的溶剂，使之达到过饱和状态而使溶质结晶析出。相较于常规的赤藓糖醇发酵液蒸发结晶或先蒸发浓缩后冷却结晶过程，膜结晶无需把发酵液加热到沸腾，只需维持膜两侧适当的温度差，就可以使发酵液中的水以水蒸气的形式透过膜孔，从而实现发酵液浓缩而过饱和的目的。蒸发结晶过程的结晶母液表面与母液主体区域(或者冷却结晶过程中换热面与母液主体区域)存在温差，这使得蒸发结晶(或冷却结晶)过程母液中存在温度梯度，过饱和度不均一，生长的晶体粒度不均一。而膜结晶过程的结晶与溶剂浓缩是在不同装置完成，不存在母液过饱和度不均一的问题。

发明内容

本实用新型旨在克服上述技术缺陷，提供一种赤藓糖醇膜结晶装置。

为实现上述目的，本实用新型赤藓糖醇膜结晶装置，具体包括结晶母液储罐、热交换器、过滤器、膜组件、结晶器，所述热交换器与过滤器之间、过滤器与膜组件之间、膜组件与结晶器之间分别通过管道连接，所述结晶母液储罐与热交换器之间、结晶器与热交换器之间分别通过设置有泵的管道连接。

所述结晶母液储罐是可控温的带夹套储罐。

所述热交换器为列管式换热器。

所述过滤器为管道过滤器。

所述膜组件是疏水性中空纤维膜组件。

所述结晶器是流化床结晶器。

由于采用上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下积极效果：

(1) 本实用新型所涉及的赤藓糖醇膜结晶装置，采用中空纤维膜组件浓缩结晶母液，无需把结晶母液加热到沸腾就可以使母液中的水以水蒸气的形式透过膜孔而达到过饱和状态，有效降低了赤藓糖醇蒸发结晶或冷却结晶工艺操作能耗。

(2) 本实用新型所涉及的赤藓糖醇膜结晶装置，结晶操作的过饱和度在膜组件中产生，而晶体生长位于流化床结晶器，晶体在循环结晶母液中流化悬浮，为晶体生长提供了较好的条件，而流化床结晶器既有粒度分级作用，又避免了加晶种操作，能够生长出粒度大而均匀的晶体。

附图说明

图1为本实用新型示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的解释说明，并非对其保护范围的限制。

如图1所示，本实用新型所涉及的赤藓糖醇膜结晶装置，包括结晶母液储罐1、热交换器4、过滤器5、膜组件6、结晶器2。热交换器4与过滤器5之间、过滤器5与膜组件6之间、膜组件6与流化床结晶器2之间分别通过管道连接，结晶母液储罐1与热交换器4之间、结晶器2与热交换器4之间分别通过设置有泵8的管道连接。热交换器4的加热蒸汽入口为9，出口为10；膜组件6的冷却水入口为7，出口为8；结晶器2的结晶产品引出口为11。

结合具体工艺操作条件描述本实用新型所涉及的赤藓糖醇膜结晶装置实施过程如下：以经预处理(菌体分离、离子交换、膜滤和脱色)后的赤藓糖醇发酵液或赤藓糖醇粗品溶于水后滤去固体不溶物后的溶液为原料，存贮于结晶母液储罐1；用泵3将结晶母液储罐1内的结晶母液送入热交换器4，热交换器4的加热水蒸汽入口为9，出口为10，维持离开热交换器4的结晶母液温度为40~80℃；离开热交换器4的结晶母液经过管道过滤器5滤除固体不溶物颗粒后进入膜组件6，母液中的水经膜蒸馏以水蒸汽的形式透过膜后在膜的另一侧被冷凝成液体水，膜组件6的冷凝水入口为7，出口为8；离开膜组件6的结晶母液被浓缩达到过饱和，然后被送入流化床结晶器2，晶体在循环结晶母液中流化悬浮生长，结晶器2上层的结晶母液经泵3送入热交换器4进行内循环，结晶产品由结晶器2下部出口11引出。