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色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法 

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申请/专利权人:江苏澳创生物科技有限公司;无锡荣丰生物工程有限公司

摘要:本发明涉及一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法,属于生物技术制造领域。所述一效蒸发器通过管道与一效循环泵组成循环通路,一效蒸发器与一效分离器通过管道相连通,一效分离器与二效蒸发器相连通;所述二效蒸发器与二效分离器相连通,二效分离器通过管道接入二效循环泵,二效循环泵通过管道与二效蒸发器相连通;所述蒸发结晶器通过管道与循环出料泵组成循环通路,蒸发结晶器还与表面冷凝器相连通;表面冷凝器通过管道与真空冷凝水罐相连,真空冷凝水罐与真空冷凝水泵相连。本发明通过将蒸发浓缩技术、蒸汽热力再压缩技术(TVR)、多效蒸发技术、蒸发结晶技术巧妙地有效结合,将系统内各部分热能充分利用,使蒸汽和物料充分换热达到热平衡,使整个系统温度稳定、平稳、易于控制。

主权项:1.一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:包括一效蒸发器(1)、一效分离器(2)、二效蒸发器(3)、二效分离器(4)、结晶加热器(5)、蒸发结晶器(6)、蒸汽喷射泵(7)、表面冷凝器(8)、进料泵(9)、一效循环泵(10)、二效循环泵(11)、循环出料泵(12)、冷凝水泵(13)、真空冷凝水泵(14)、一级冷凝水罐(15)、二级冷凝水罐(16)、真空冷凝水罐(17)、一级换热器(18)、二级换热器(19)、三级换热器(20);所述一效蒸发器(1)通过管道与一效循环泵(10)组成循环通路,一效蒸发器(1)与一效分离器(2)通过管道相连通,一效分离器(2)与二效蒸发器(3)相连通;所述二效蒸发器(3)与二效分离器(4)相连通,二效分离器(4)通过管道接入二效循环泵(11),二效循环泵(11)通过管道与二效蒸发器(3)相连通;所述蒸发结晶器(6)通过管道与循环出料泵(12)组成循环通路,蒸发结晶器(6)还与表面冷凝器(8)相连通;表面冷凝器(8)通过管道与真空冷凝水罐(17)相连,真空冷凝水罐(17)与真空冷凝水泵(14)相连;所述进料泵(9)通过管道依次连接一级换热器(18)、二级换热器(19)、三级换热器(20)和一效蒸发器(1);一效循环泵(10)的出口通过管道与二效循环泵(11)的进口相连通;二效分离器(4)与循环出料泵(12)的进口相连通,循环出料泵(12)的出口与结晶加热器(5)连接;所述结晶加热器(5)与蒸发结晶器(6)连接;所述一效蒸发器(1)上方设有进料口,下方设有出料口,还设有冷凝水出口;一效分离器(2)的下方通过管道与一效蒸发器(1)的出料口管道相连通;一效蒸发器(1)的冷凝水出口通过管道与一级冷凝水罐(15)相连通;所述二效蒸发器(3)下方设有进料口,上方设有出料口,还设有冷凝水出口;二效蒸发器(3)的出料口通过管道与与二效分离器(4)相连通;二效蒸发器(3)冷凝水出口与二级冷凝水罐(16)相连通;所述蒸发结晶器(6)上方设有进料口,下方设有出料口,顶部设有蒸汽出口;所述蒸发结晶器(6)下方出料口通过管道与循环出料泵(12)进口相连通,循环出料泵(12)出口通过管道与蒸发结晶器(6)上方进料口相连通;顶部的蒸汽出口通过管道连接至表面冷凝器(8);所述表面冷凝器(8)上设有循环水进口、循环水出口和冷凝水出口;表面冷凝器(8)的冷凝水出口通过管道与真空冷凝水罐(17)相连,真空冷凝水罐(17)上方连接真空设备抽真空;所述二效分离器(4)上方设有蒸汽出口,通过管道分别与蒸汽喷射泵(7)和结晶加热器(5)的蒸汽进口相连通,蒸汽喷射泵(7)的进口与生蒸汽管道相连,蒸汽喷射泵(7)的出口与一效蒸发器(1)的进蒸汽口相连;所述一效蒸发器(1)的排汽口通过管道与三级换热器(20)的蒸汽进口相连通;二效蒸发器(3)的排汽口通过管道与二级换热器(19)蒸汽进口相连通;结晶加热器(5)蒸汽排汽口通过管道与一级换热器(18)蒸汽进口相连通;一级换热器(18)、二级换热器(19)、三级换热器(20)的排汽口通过管道与表面冷凝器(8)相连通;所述一效蒸发器(1)的冷凝水出口、三级换热器(20)的冷凝水出口均通过管道与一级冷凝水罐(15)相连通,一级冷凝水罐(15)上部出汽口与二效蒸发器(3)的进蒸汽管道相连通;二效蒸发器(3)的冷凝水出口、结晶加热器(5)的冷凝水出口、一级冷凝水罐(15)的冷凝水出口、一级换热器(18)的冷凝水出口和二级换热器(19)冷凝水出口均通过管道与二级冷凝水罐(16)相连通,二级冷凝水罐(16)上部出汽口与结晶加热器(5)进蒸汽管道相连通,二级冷凝水罐(16)冷凝水出口通过管道与冷凝水泵(13)进口相连通。

全文数据:色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法技术领域[0001]本发明涉及一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法,属于生物技术制造领域。背景技术[0002]L-色氨酸是人体和动物生命活动所需的8种必需氨基酸之一,对人和动物的生长发育、新陈代谢起着非常重要的作用,被称为第二必需氨基酸,广泛应用于医药、食品和饲料等行业。L-色氨酸的生产方法广泛采用的主要是微生物发酵法,主要工艺为发酵、除菌、浓缩、结晶、离心、干燥等工序。[^03]在色氨酸生产工艺里浓缩工艺和结晶工艺一般为单独的两套系统。浓缩工艺一般采用单效蒸发浓缩或多效蒸发浓缩,结晶工艺一般采用单效蒸发结晶。具体操作时,一般将低浓度料液打入蒸发浓缩系统,在浓缩系统内通过蒸汽将料液水分蒸发,接近饱和浓度即将析出晶体时,将料液输送至蒸发结晶系统内进一步蒸发直至大量晶体析出。蒸发浓缩和蒸发结晶工f的能源消耗,关系着整个生产线的生产成本。现有蒸发浓缩和蒸发结晶系统存在着能耗高、二次蒸汽利用不足、排放较多、系统温度波动较大不易控制、结晶质量不稳定等明显缺陷。尤其是蒸发结晶工艺由于蒸汽波动而产生的温度波动,造成色氨酸结晶过程中晶^大小不均匀,产生很多粉晶,一方面造成产品质量下降,甚至含量不合格,另〜方面造成产品收率降低,成本增加。面对激烈的市场竞争,如何节能减耗、降低成本、稳定产品质量引起了各生产企业的广泛关注。发明内容[0004]本发明的目的在于克服上述缺陷和不足,提供一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法,将浓缩系统和结晶系统有效结合,使热能充分交换使用,一方面有效提高了蒸汽的利用率,另一方面使整个系统温度平稳,有助于提高产品的结晶质量。[0005]一1本y明的技术方案,一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,包括一效蒸发器、一效分离器、二效蒸发器、二效分离器、结晶加热器、蒸发结晶器、蒸汽喷射栗、表面冷凝器、进料泵、一效循环泵、二效循环泵、循环出料泵、冷凝水泵、真空冷凝水栗、一级冷凝水罐、二级冷凝水罐、真空冷凝水罐、一级换热器、二级换热器、三级换热器;所述一效蒸发器通过管道与一效循环栗组成循环通路,一效蒸发器与一效分离器通过管道相连通,一效分离器与二效蒸发器相连通;所述二效蒸发器与二效分离器相连通,二效分离器通过管道接入二效循环泵,二效循环泵通过管道与二效蒸发器相连通;所述蒸发结晶器通过管道与循环出料泵组成循环通路,蒸发结晶器还与表面冷凝器相连通;表面冷凝器通过管道与真空冷凝水罐相连,真空冷凝水罐与真空冷凝水泵相连;所述进料栗通过管道依次连接一级换热器、二级换热器、三级换热器和一效蒸发器;一效循环泵的出口通过管道与二效循环泵的进口相连通;二效分离器与循环出料泵的进口相连通,循环出料栗的出口与结晶加热器连接;所述结晶加热器与蒸发结晶器连接。[0006]所述一效蒸发器上方设有进料口,下方设有出料口,还设有冷凝水出口;一效分离器的下方通过管道与一效蒸发器的出料口管道相连通;一效蒸发器的冷凝水出口通过管道与一级冷凝水罐相连通。[0007]所述二效蒸发器下方设有进料口,上方设有出料口,还设有冷凝水出口;二效蒸发器的出料口通过管道与与二效分离器相连通;二效蒸发器冷凝水出口与二级冷凝水罐相连通。[0008]所述蒸发结晶器上方设有进料口,下方设有出料口,顶部设有蒸汽出口;所述蒸发结晶器下方出料口通过管道与循环出料栗进口相连通,循环出料栗出口通过管道与蒸发结晶器上方进料口相连通;顶部的蒸汽出口通过管道连接至表面冷凝器。[0009]所述表面冷凝器上设有循环水进口、循环水出口和冷凝水出口;表面冷凝器的冷凝水出口通过管道与真空冷凝水罐相连,真空冷凝水罐上方连接真空设备抽真空。[0010]所述二效分离器上方设有蒸汽出口,通过管道分别与蒸汽喷射泵和结晶加热器的蒸汽进口相连通,蒸汽喷射泵的进口与生蒸汽管道相连,蒸汽喷射栗的出口与一效蒸发器的进蒸汽口相连;所述一效蒸发器的排汽口通过管道与三级换热器的蒸汽进口相连通;二效蒸发器的排汽口通过管道与二级换热器蒸汽进口相连通;结晶加热器蒸汽排汽口通过管道与一级换热器蒸汽进口相连通;一级换热器、二级换热器、三级换热器的排汽口通过管道与表面冷凝器相连通。[0011]所述一效蒸发器的冷凝水出口、三级换热器的冷凝水出口均通过管道与一级冷凝水罐相连通,一级冷凝水罐上部出汽口与二效蒸发器的进蒸汽管道相连通;二效蒸发器的冷凝水出口、结晶加热器的冷凝水出口、一级冷凝水罐的冷凝水出口、一级换热器的冷凝水出口和二级换热器冷凝水出口均通过管道与二级冷凝水罐相连通,二级冷凝水罐上部出汽口与结晶加热器进蒸汽管道相连通,二级冷凝水罐冷凝水出口通过管道与冷凝水泵进口相连通。[0012]所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统进行色氨酸蒸发浓缩结晶的方法,步骤如下:1抽真空:打开表面冷凝器循环水进口和循环水出口阀门,将循环水通入表面冷凝器中,使用真空设备从真空冷凝水罐上方管道进行抽真空,使系统各处压力均达到目标值;2进料:启动进料泵,向一效蒸发器进料,一效蒸发器内液位达到目标值后,打开一效循环泵和通入二效蒸发器的阀门及二效循环泵,向二效蒸发器进料,待二效分离器内液位达到目标值后,打开通入蒸发结晶器的阀门和循环出料泵,向黑发结晶器进料,蒸发结晶器内液位达到目标值后关闭进料泵停止进料;保持一效循环栗、二效循环泵、循环出料泵正常运转,使物料在系统内循环;3通蒸汽:打开蒸汽喷射泵前的生蒸汽阀门,向一效蒸发器内通入蒸汽,一效蒸发器内料液温度开始上升,达到一定温度时料液开始蒸发,控制一效蒸发器的温度和真空压力在目标值;一效蒸发器蒸发后产生的二次蒸汽通过管道进入一效分离器中,通过一效分离器的分呙,淞佯回流全一效蒸发器内,分离后的二次蒸汽进入二效蒸发器,二效蒸友器内料液温度开始上升并开始蒸发;料液在二效蒸发器和二效分离器之间循环,蒸发产生的二次蒸汽从二效分离器上方一部分被蒸汽喷射栗引射回收通入一效蒸发器内利用,一部分被真空抽至结晶加热器给物料进行加热;M一效蒸发器、二效蒸发器、结晶加热器中含不凝性气体的蒸汽分别进入三级换热器、二级换热器、一级换热器给物料进行预热,预热后的含不凝性气体的蒸汽进入表面冷凝器冷却为冷凝水排出;4排冷凝水:一效蒸发器和三级换热器产生的蒸汽冷凝水排至一级冷凝水罐中,汽液分离后,一级冷凝水罐内的蒸汽通入二效蒸发器给物料加热;二效蒸发器、结晶加热器、一级冷凝水罐、一级换热器和二级换热器中产生的蒸汽冷凝水排至二级冷凝水罐中,汽液分离后,二级冷凝水罐内的蒸汽通入结晶加热器给物料加热,二级冷凝水罐内的蒸汽冷凝水通过冷凝水泵排出;蒸发结晶罐、一级换热器、二级换热器、三级换热器中产生的含不凝性气体的蒸汽进入表面冷凝器经过循环水冷却后进入真空冷凝水罐,经真空冷凝水栗排出;5补料:随着蒸发的进行,一效蒸发器的液位下降,开启进料泵,向一效蒸发器内补料,边补料边蒸发,控制液位平衡;当二效分离器内液位下降后,从一效蒸发器向二效分离器中连续补料,控制液位平衡;当蒸发结晶器内的液位下降后,从二效分离器向蒸发结晶器中连续补料,控制液位平衡;6出料:当蒸发结晶器内物料达到饱和浓度以后,蒸发结晶器内开始起晶,不断检测蒸发结晶器的晶浆浓度,当晶浆浓度达到目标值时,打开循环出料泵出料阀门,将晶浆送往下一工序。[0013]—效蒸发器的料温控制在80〜85°C,表压控制在-0.055〜-0.042MPa;二效蒸发器料温控制在72〜78°C,表压控制在-〇•068〜-0•057MPa;蒸发结晶器料温控制在52〜58。:,表压控制在-0•087〜-0•083MPa;生蒸汽为饱和蒸汽,蒸汽压力为0.6MPa;通入表面冷凝器中的循环水进水温度为32°C,出水温度为39。:。[0014]系统间断批次运行或连续运行。[0015]本发明的有益效果:本发明通过将蒸发浓缩技术、蒸汽热力再压缩技术TVR、多效蒸发技术、蒸发结晶技术巧妙地有效结合,将系统内各部分热能充分利用,使蒸汽和物料充分换热达到热平衡,使整个系统温度稳定、平稳、易于控制,尤其是用于结晶加热的蒸汽来源选用二效分离器和二级冷凝水罐产生的二次蒸汽,更便于控制结晶的温度,可以充分避免蒸汽波动对产品结晶产生的影响,能很好地对产品的结晶条件进行有效控制,不仅使蒸汽最大化利用,节能降耗,而且明显提高了产品的结晶质量,保证了晶形的稳定均一,提高了产品的收率,降低了生产成本。附图说明[0016]图1是本发明的结构示意图。[0017]附图标记说明:1、一效蒸发器;2、一效分离器;3、二效蒸发器;4、二效分离器;5、结晶加热器;6、蒸发结晶器;7、蒸汽喷射栗;8、表面冷凝器;9、进料泵;10、一效循环泵;11、二效循环泵;12、循环出料泵;13、冷凝水栗;14、真空冷凝水泵;15、一级冷凝水罐;16、二级冷凝水罐;17、真空冷凝水罐;18、一级换热器;19、二级换热器;20、三级换热器。具体实施方式[0018]下面结合附图将对本发明作进一步说明。[0019]实施例1如图1所示,一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,包括一效蒸发器1、一效分离器2、二效蒸发器3、二效分离器4、结晶加热器5、蒸发结晶器6、蒸汽喷射栗7、表面冷凝器8、进料泵9、一效循环栗1〇、二效循环栗11、循环出料栗12、冷凝水栗13、真空冷凝水泵14、一级冷凝水罐15、二级冷凝水罐I6、真空冷凝水罐丨7、一级换热器I8、二级换热器19、三级换热器2〇;所述一效蒸发器1通过管道与一效循环栗10组成循环通路,一效蒸发器1与一效分离器2通过管道相连通,一效分离器2与二效蒸发器3相连通;所述二效蒸发器3与二效分离器4相连通,二效分离器4通过管道接入二效循环栗11,二效循环泵11通过管道与二效蒸发器3相连通;所述蒸发结晶器6通过管道与循环出料栗12组成循环通路,蒸发结晶器6还与表面冷凝器8相连通;表面冷凝器8通过管道与真空冷凝水罐17相连,真空冷凝水罐17与真空冷凝水栗14相连;所述进料栗9通过管道依次连接一级换热器18、二级换热器19、三级换热器2〇和一效蒸发器1;一效循环泵10的出口通过管道与二效循环栗11的进口相连通;二效分离器4与循环出料栗12的进口相连通,循环出料泵12的出口与结晶加热器5连接;所述结晶加热器5与蒸发结晶器6连接。[0020]所述一效蒸发器1上方设有进料口,下方设有出料口,还设有冷凝水出口;一效分离器2的下方通过管道与一效蒸发器1的出料口管道相连通;一效蒸发器1的冷凝水出口通过管道与一级冷凝水罐15相连通^[0021]所述二效蒸发器3下方设有进料口,上方设有出料口,还设有冷凝水出口;二效蒸发器3的出料口通过管道与与二效分离器4相连通;二效蒸发器3冷凝水出口与二级冷凝水罐16相连通。[0022]所述蒸发结晶器6上方设有进料口,下方设有出料口,顶部设有蒸汽出口;所述蒸发结晶器6下方出料口通过管道与循环出料泵12进口相连通,循环出料栗12出口通过管道与蒸发结晶器6上方进料口相连通;顶部的蒸汽出口通过管道连接至表面冷凝器8。[0023]所述表面冷凝器8上设有循环水进口、循环水出口和冷凝水出口;表面冷凝器8的冷凝水出口通过管道与真空冷凝水罐17相连,真空冷凝水罐17上方连接真空设备抽真空。[0024]所述二效分离器4上方设有蒸汽出口,通过管道分别与蒸汽喷射栗7和结晶加热器5的蒸汽进口相连通,蒸汽喷射泵7的进口与生蒸汽管道相连,蒸汽喷射泵7的出口与一效蒸发器1的进蒸汽口相连;所述一效蒸发器1的排汽口通过管道与三级换热器20的蒸汽进口相连通;二效蒸发器3的排汽口通过管道与二级换热器19蒸汽进口相连通;结晶加热器5蒸汽排汽口通过管道与一级换热器18蒸汽进口相连通;一级换热器18、二级换热器19、三级换热器20的排汽口通过管道与表面冷减器8相连通。[0025]所述一效蒸发器1的冷凝水出口、三级换热器2〇的冷凝水出口均通过管道与一级冷凝水_15相连通,一级冷凝水罐15上部出汽口与二效蒸发器3的进蒸汽官道相连通;二效蒸发器3的冷凝水出口、结晶加热器5的冷凝水出口、一级冷凝水罐15的冷凝水出口、一级换热器1S的冷凝水出口和二级换热器19冷凝水出口均通过管道与二级冷凝水罐I6相连通,二级冷凝水罐16上部出汽口与结晶加热器5进蒸汽管道相连通,二级冷凝水罐16冷凝水出口通过管道与冷凝水泵13进口相连通。[0026]实施例2具体工艺如下:物料通过进料泵9依次输送至一级换热器18、二级换热器19、三级换热器2〇,分别与换热器中的蒸汽进行热交换,提高物料温度,热交换后的物料进入一效蒸发器1上部进料口,进行降膜蒸发,物料从一效蒸发器1下方出料口经管道输送至一效循环泵10进口,从一效循环栗10出口经管道输送至一效蒸发器1上方进料口进行循环蒸发。[0027]物料经一效循环栗1〇出口管道输送至二效循环泵11进料口,二效循环栗11将物料输送至二效蒸发器3下方进料口,然后从二效蒸发器3上方出料口经管道输送至二效分离器4,料液从二效分离器4下方出料口经管道连接至二效循环栗11进口,使料液在二效分离器4进行循环蒸发。[0028]物料从二效分离器4下方出料口经管道输送至循环出料泵12进料口。物料经循环出料栗12输送至结晶加热器5,经结晶加热器5加热后输送至蒸发结晶器6,物料从蒸发结晶器6下方出料口经管道输送至循环出料栗12进料口,再输送至蒸发结晶器6,形成一个回路循环蒸发结晶。晶体含量达到一定浓度后,从循环出料栗12出口切换至出料管道出料。[0029]生蒸汽通过蒸汽喷射泵7引射二效分离器4中产生的二次蒸汽,进入一效蒸发器1对物料进行加热蒸发,经过一效蒸发器1之后的含不凝性气体的蒸汽进入三级换热器20中与物料进行热交换,一效蒸发器1中蒸发物料产生的水蒸汽经管道进入一效分离器2中,一效分离器2中产生的料液经管道回流至一效循环泵10进料口,一效分离器2中产生的二次蒸汽进入二效蒸发器3进行加热蒸发,二效蒸发器3中含不凝性气体的蒸汽经管道进入二级换热器19与物料进行热交换。二效分离器4中物料蒸发产生的二次蒸汽一部分被蒸汽喷射泵7引射回用,一部分进入结晶加热器5给物料进行加热,经过结晶加热器5之后的含不凝性气体的蒸汽进入一级换热器18中与冷物料进行热交换。[003°]一效蒸发器1和三级换热器20产生蒸汽冷凝水进入一级冷凝水罐15,在一级冷凝水罐15中产生的蒸汽进入二效蒸发器3重复利用;二效蒸发器3、结晶加热器5、一级冷凝水罐15、一级换热器18和二级换热器19中产生的冷凝水进入二级冷凝水罐16,在二级冷凝水罐16中产生的蒸汽进入结晶加热器5中重复利用,二级冷凝水罐16中冷凝水通过冷凝水泵13抽出;蒸发结晶罐6、一级换热器18、二级换热器19、三级换热器20中产生的含不凝性气体的蒸汽进入表面冷凝器8经过循环水冷却后进入真空冷凝水罐17,经真空冷凝水泵14排出。[0031]实施例2所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行色氨酸蒸发浓缩结晶的方法,步骤如下:1抽真空:打开表面冷凝器8循环水进和循环水出阀门,将循环水通入表面冷凝器8中,使用真空设备从真空冷凝水罐17上方管道进行抽真空,使系统各处压力均达到目标值。[0032]2进料:启动进料泵9,向一效蒸发器1进料,一效蒸发器1内液位达到目标值后,打开一效循环泵10和通入二效蒸发器3的阀门及二效循环泵11,向二效蒸发器3进料,待二效分离器4内液位达到目标值后,打开通入蒸发结晶器6的阀门和循环出料泵12,向蒸发结晶器6进料,蒸发结晶器6内液位达到目标值后关闭进料泵9停止进料。保持一效循环栗10、二效循环泵11、循环出料栗12正常运转,使物料在系统内循环。[0033]3通蒸汽:打开蒸汽喷射栗7前面生蒸汽阀门,向一效蒸发器1内通入蒸汽,一效蒸发器1内料液温度开始上升,达到一定温度时料液开始蒸发,控制一效蒸发器1的温度和真空压力在目标值。一效蒸发器1蒸发后产生的二次蒸汽通过管道进入一效分离器2中,通过一效分离器2的分离,液体回流至一效蒸发器1内,分离后的二次蒸汽进入二效蒸发器3,二效蒸发器3内料液温度开始上升并开始蒸发。料液在二效蒸发器3和二效分离器4之间循环,蒸发产生的二次蒸汽从二效分离器4上方一部分被蒸汽喷射栗7引射回收通入一效蒸发器1内利用,一部分被真空抽至结晶加热器5给物料进行加热。一效蒸发器1、二效蒸发器3、结晶加热器5中含不凝性气体的蒸汽分别进入三级换热器20、二级换热器19、一级换热器18给物料进行预热,预热后的含不凝性气体的蒸汽进入表面冷凝器8冷却为冷凝水排出。[0034]4排冷凝水:一效蒸发器1和三级换热器20产生的蒸汽冷凝水排至一级冷凝水罐15中,汽液分离后,一级冷凝水罐15内的蒸汽通入二效蒸发器3给物料加热;二效蒸发器3、结晶加热器5、一级冷凝水罐15、一级换热器18和二级换热器19中产生的蒸汽冷凝水排至二级冷凝水罐16中,汽液分离后,二级冷凝水罐16内的蒸汽通入结晶加热器5给物料加热,二级冷凝水罐16内的蒸汽冷凝水通过冷凝水泵13排出。蒸发结晶罐6、一级换热器18、二级换热器19、三级换热器20中产生的含不凝性气体的蒸汽进入表面冷凝器8经过循环水冷却后进入真空冷凝水罐17,经真空冷凝水栗14排出。[0035]5补料:随着蒸发的进行,一效蒸发器1的液位下降,开启进料泵9,向一效蒸发器1内补料,边补料边蒸发,控制液位平衡;当二效分离器4内液位下降后,从一效蒸发器1向二效分离器4中连续补料,控制液位平衡;当蒸发结晶器6内的液位下降后,从二效分离器4向蒸发结晶器6中连续补料,控制液位平衡。[0036]6出料:当蒸发结晶器6内物料达到饱和浓度以后,蒸发结晶器6内开始起晶,不断检测蒸发结晶器6的晶浆浓度,当晶浆浓度达到目标值时,打开循环出料泵12出料阀门,将晶浆送往下一工序。CM37]在色氨酸生产过程中,可以根据不同要求使系统间断批次运行和不间断连续运行。保持系统各部分出料量、蒸发量、进料量及液位的平衡,可使系统不间断连续运行。[0038]在系统运行过程中,一效蒸发器1的料温控制在80〜851,表压控制在-0.055〜-0_〇42MPa;二效蒸发器3料温控制在72〜78°C,表压控制在-0.068〜-0.057MPa;结晶加热器5料温控制在52〜58°C,表压控制在-〇.〇87〜-0.083MPa;生蒸汽为饱和蒸汽,蒸汽压力为〇•6MPa;通入表面冷凝器8中的循环水进水温度为32»C,出水温度为39〇C。[0039]本发明通过如下技术方案的巧妙设计,使蒸汽最大化利用:通过使用TVR技术将二效分离器4产生的二次蒸汽引射回用;一效蒸发器丨中料液蒸发产生的二次蒸汽通入二效蒸发器3作为蒸汽源给料液加热;将一效蒸发器i、二效蒸发器3、结晶加热器5中排出的含不凝性气体的蒸汽通过一级换热器18、二级换热器19、三级换热器20依次对冷物料进行预热,一方面将蒸汽热能充分利用,另一方面使物料进入蒸发器前进行预热,有效减少了冷物料对系统温度的冲击;一级冷凝水罐15、二级冷凝水罐16中产生的蒸汽根据热能的大小也分别补充至二效蒸发器3和结晶加热器5的加热蒸汽中。上述方案根据不同蒸汽的热能大小,系统充分回用,使蒸汽的热能得到充分利用,同时使系统温度平稳便于控制。_[0040]本发明另一个巧妙的技术方案是,蒸发结晶使用二效分离器4蒸发产生的二次蒸汽和二级冷凝水罐16生产的蒸汽进行加热,相比普遍蒸发结晶工艺直接使用生蒸汽加热,温度更加稳定,易于控制,避免了蒸汽系统波动对结晶造成的不利影响,使晶体形状更加均匀,产品的质量更加稳定。另外,本发明将强制循环外加热结晶工艺应用到色氨酸蒸发结晶工序上,一方面去除了结晶器的搅拌系统,使生产设备更加简单实用,减少了设备投资,另一方面使色氨酸的结晶晶形更加稳定均一,避免了粉晶和大颗粒晶形的产生,同时也避免了晶体附着罐壁和搅拌的现象,减少了产品损失,提高了产品收率。

权利要求:1.一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:包括一效蒸发器(1、一效分离器2、二效蒸发器3、二效分离器4、结晶加热器5、蒸发结晶器6、蒸汽喷射泵7、表面冷凝器8、进料泵9、一效循环泵(1〇、二效循环泵a丨)、循环出料泵(12、冷凝水泵(13、真空冷凝水泵(14、一级冷凝水罐(15、二级冷凝水罐(16、真空冷凝水罐(17、一级换热器18、二级换热器19、三级换热器2①;所述一效蒸发器(1通过管道与一效循环栗(10组成循环通路,一效蒸发器(1与一效分离器2通过管道相连通,一效分离器2与二效蒸发器3相连通;所述二效蒸发器3与二效分离器4相连通,二效分离器4通过管道接入二效循环泵11,二效循环栗11通过管道与二效蒸发器3相连通;所述蒸发结晶器6通过管道与循环出料泵12组成循环通路,蒸发结晶器6还与表面冷凝器8相连通;表面冷凝器8通过管道与真空冷凝水罐(17相连,真空冷凝水罐17与真空冷凝水泵(14相连;所述进料泵9通过管道依次连接一级换热器(18、二级换热器(19、三级换热器2〇和一效蒸发器1;一效循环泵(10的出口通过管道与二效循环泵(11的进口相连通;二效分离器4与循环出料泵(12的进口相连通,循环出料泵(12的出口与结晶加热器(5连接;所述结晶加热器5与蒸发结晶器6连接。2.如权利要求1所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:所述一效蒸发器⑴上方设有进料口,下方设有出料口,还设有冷凝水出口;一效分离器2的下方通过管道与一效蒸发器(1的出料口管道相连通;一效蒸发器(1的冷凝水出口通过管道与一级冷凝水罐15相连通。3.如权利要求1所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:所述二效蒸发器3下方设有进料口,上方设有出料口,还设有冷凝水出口;二效蒸发器3的出料口通过管道与与二效分离器4相连通;二效蒸发器3冷凝水出口与二级冷凝水罐I6相连通。4.如权利要求1所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:所述蒸发结晶器6上方设有进料口,下方设有出料口,顶部设有蒸汽出口;所述蒸发结晶器6下方出料口通过管道与循环出料泵(12进口相连通,循环出料栗(12出口通过管道与蒸发结晶器⑹上方进料口相连通;顶部的蒸汽出口通过管道连接至表面冷凝器8。5.如权利要求1所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:所述表面冷凝器8上设有循环水进口、循环水出口和冷凝水出口;表面冷凝器8的冷凝水出口通过管道与真空冷凝水罐17相连,真空冷凝水罐17上方连接真空设备抽真空。6.如权利要求1所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:所述二效分离器4上方设有蒸汽出口,通过管道分别与蒸汽喷射泵7和结晶加热器5的蒸汽进口相连通,蒸汽喷射栗7的进口与生蒸汽管道相连,蒸汽喷射泵7的出口与一效蒸发器(1的进蒸汽口相连;所述一效蒸发器(1的排汽口通过管道与三级换热器20的蒸汽进口相连通;二效蒸发器3的排汽口通过管道与二级换热器19蒸汽进口相连通;结晶加热器5蒸汽排汽口通过管道与一级换热器18蒸汽进口相连通;一级换热器(18、二级换热器(I9、三级换热器20的排汽口通过管道与表面冷凝器⑻相连通。7.如权利要求1所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统,其特征是:所述一效蒸发器(1的冷凝水出口、三级换热器20的冷凝水出口均通过管道与一级冷凝水罐(I5相连通,一级冷凝水罐(15上部出汽口与二效蒸发器3的进蒸汽管道相连通;二效蒸发器3的冷凝水出口、结晶加热器5的冷凝水出口、一级冷凝水罐(15的冷凝水出口、一级换热器(18的冷凝水出口和二级换热器(19冷凝水出口均通过管道与二级冷凝水罐(16相连通,二级冷凝水罐(16上部出汽口与结晶加热器5进蒸汽管道相连通,二级冷凝水罐(16冷凝水出口通过管道与冷凝水泵(13进口相连通。8.权利要求1-7之一所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统进行色氨酸蒸发浓缩结晶的方法,其特征是步骤如下:1抽真空:打开表面冷凝器8循环水进口和循环水出口阀门,将循环水通入表面冷凝器8中,使用真空设备从真空冷凝水罐17上方管道进行抽真空,使系统各处压力均达到目标值;2进料:启动进料泵(9,向一效蒸发器⑴进料,一效蒸发器⑴内液位达到目标值后,打开一效循环泵(10和通入二效蒸发器3的阀门及二效循环泵(11,向二效蒸发器3进料,待二效分离器⑷内液位达到目标值后,打开通入蒸发结晶器⑹的阀门和循环出料泵(12,向蒸发结晶器⑹进料,蒸发结晶器⑹内液位达到目标值后关闭进料栗⑼停止进料;保持一效循环泵(10、二效循环栗(11、循环出料栗(12正常运转,使物料在系统内循环;3通蒸汽:打开蒸汽喷射泵7前的生蒸汽阀门,向一效蒸发器(1内通入蒸汽,一效蒸发器(1内料液温度开始上升,达到一定温度时料液开始蒸发,控制一效蒸发器(1的温度和真空压力在目标值;一效蒸发器(1蒸发后产生的二次蒸汽通过管道进入一效分离器2中,通过一效分离器2的分离,液体回流至一效蒸发器(1内,分离后的二次蒸汽进入二效蒸发器3,二效蒸发器3内料液温度开始上升并开始蒸发;料液在二效蒸发器3和二效分离器4之间循环,蒸发产生的二次蒸汽从二效分离器4上方一部分被蒸汽喷射栗(7引射回收通入一效蒸发器(1内利用,一部分被真空抽至结晶加热器5给物料进行加热;一效蒸发器1、二效蒸发器3、结晶加热器5中含不凝性气体的蒸汽分别进入三级换热器20、二级换热器19、一级换热器(18给物料进行预热,预热后的含不凝性气体的蒸汽进入表面冷凝器8冷却为冷凝水排出;4排冷凝—效蒸发器(1和三级换热器2〇产生的蒸汽冷凝水排至一级冷凝水罐15中,汽液分离后,一级冷凝水罐(15内的蒸汽通入二效蒸发器3给物料加热;二效蒸f器3^结晶加热器5、一级冷凝水罐(15、一级换热器18和二级换热器(19中产生的蒸汽冷凝水排至二级冷凝水罐(16中,汽液分离后,二级冷凝水罐(16内的蒸汽通入结晶加^器5给物料加热,二级冷凝水罐(16内的蒸汽冷凝水通过冷凝水栗(13排出;蒸发结^罐6、一级换热器QS、二级换热器(19、三级换热器2〇中产生的含不凝性气体的蒸汽进入表面冷凝器S经过循环水冷却后进入真空冷凝水罐(17,经真空冷凝水栗(14排出;5补料:随着蒸发的进行,一效蒸发器1的液位下降,开启进料泵9,向一效蒸发器1内补料,边补料边蒸发,控制液位平衡;当二效分离器4内液位下降后,从一效蒸发器效分离一器=顺奸衡;自難關器⑹__下降后,从二欢分禺器4向蒸发结日日器6中连续补料,控制液位平衡;斗:当蒸发结晶器⑹内物料达到饱和浓度以后,蒸发结晶器⑹内开始起晶不发|吉晶器⑹,曰曰装浓度,当晶衆浓度达到目标值时,打开循环出料栗⑽IJ,将晶浆送往下一工序。9.如权利要求8所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统的进行色氨酸蒸发浓缩结晶的方法,其特征是:一效蒸发器1的料温控制在8〇〜邪,表压控制在_〇•〇55〜_〇.〇42MPa;二效蒸发器3料温控制在72〜78C,表压控制在-〇.〇68〜-〇•〇57MPa;蒸发结晶器6料温控制在52〜58C,表压控制在-〇•〇87〜-0•083MPa;生蒸汽为饱和蒸汽,蒸汽压力为〇•6MPa;通入表面冷凝器8中的循环水进水温度为32°C,出水温度为39。:。10.如权利要求8所述色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统的进行色氨酸蒸发浓缩结晶的方法,其特征是:系统间断批次运行或连续运行。

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