[发明专利]半连续结晶方法和装置

权利要求书

1.用于从液体进料混合物中分离物质并通过分级层式结晶提纯所述物质的方法，其中所述液体进料混合物以小于50重量%的浓度包含待分离和提纯的物质，所述方法包括以下步骤：

（a）将所述液体进料混合物进料到结晶区中，在所述结晶区中提供至少一个表面，以使至少一部分表面接触所述液体进料混合物，

（b）将所述结晶区的至少一个表面冷却至低于所述液体进料混合物的平衡冻结温度的温度，以便在至少一个冷却的表面上沉积富含待分离和提纯的物质的晶体层，由此由所述液体进料混合物形成母液，所述母液相比于所述液体进料混合物具有较低的待分离和提纯的物质的浓度，

（c）从结晶区中移除至少一部分母液，

（g）使所述晶体层熔融以获得经分离和提纯的物质，

其中

在步骤（c）之后和在步骤（g）之前进行以下步骤：

（d）向结晶区中添加另一部分液体进料混合物，

（e）允许在至少一个冷却的表面上进一步沉积富含待分离和提纯的物质的晶体层，和

（f）任选进行发汗阶段并移除发汗残余物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤（c）中，从所述结晶区中移除1至20体积%的所述母液。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将步骤（c）中移除的母液部分的1至99体积%再循环到所述结晶区中。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤（d）中添加液体进料部分，以使得在结晶区中包含的液体中仅发生层流。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述步骤（c）至（e）重复一次或多次。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤（e）之后的晶体密度为至少20体积%。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述结晶在静态结晶器中进行。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一个冷却的表面在所述结晶区中至少基本垂直地布置。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤（g）的经分离和提纯的物质在分离过程中进一步提纯。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述待分离和提纯的物质在液体进料混合物中的初始浓度小于50重量%。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述液体进料混合物来源于生物质过程。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中来自所述液体进料混合物的待分离和提纯的物质选自二甲苯、杜烯、己内酰胺、乳酸、山梨糖醇、脱水山梨糖醇、异山梨醇、植物甾醇、脂肪酸、脂肪酸酯、石蜡、双酚和前述物质中的两种或更多种的任意组合。

13.用于分离和提纯浓度小于50重量%的物质的设备，其适用于根据权利要求1至12任一项所述的方法，所述设备包括：

（a）以小于50重量%的浓度包含待分离和提纯的物质的液体进料混合物的来源，

（b）静态结晶装置，

其中所述静态结晶装置包括：

（c）容器，

（d）基本垂直设置的冷却表面，

（e）任选用于将晶体保留在所述容器内的晶体保留系统，

（f）液体入口分布系统，其实施为使得液体均匀地分布在所述容器的水平截面上，和

（g）液体出口收集系统，其实施为沿着基本垂直的壁与容器底部之间的边缘均匀地收集液体，

其中所述静态结晶装置另外包括循环回路，其中所述循环回路实施为在所述液体出口收集系统与所述液体入口分布系统之间提供至少部分再循环。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述静态结晶装置另外包括防溢流系统，其实施为在所述容器中保持所需液位。