[实用新型]一种L-乳酸晶体生产系统

说明书

本实用新型公开了一种L‑乳酸晶体生产系统，包括依次连接的活性炭脱色柱、超滤系统、超滤液储罐、离子交换系统、薄膜式蒸馏塔、冷凝器、L‑乳酸储罐、结晶槽、洗晶分离装置和晶体烘干装置；其中，活性炭脱色柱上设有乳酸进料管道；结晶槽上设有晶种添加管道，结晶槽外套设有夹层，夹层与循环水冷却器连接；洗晶分离装置上设有洗涤溶剂进料管道；利用本实用新型的生产系统生产L‑乳酸晶体，可有效去除降低L‑乳酸结晶率的无机盐离子和低分子有机物质等杂质，提高结晶收率，减少结晶周期，提高L‑乳酸化学纯度和光学纯度；生产的L‑乳酸晶体色度明显降低，具有良好的理化性能。

技术领域

本实用新型涉及一种L-乳酸晶体生产系统。

背景技术

乳酸广泛应用于食品、医药、化工、新材料、饲料等行业，且其需求日益增加。其主要制取方法是以淀粉等生物质为原料经微生物发酵或化学合成法，生产(L)-乳酸和(D)-乳酸两种产品，当前市场上L-乳酸为主要产品。由于L-乳酸的光学纯度主要受发酵菌种决定，因此可通过选择合适的微生物进行发酵，选择性地生产不同光学活性的乳酸，精制提取技术很难对其提升。

乳酸结晶分离技术是乳酸溶液在一定温度、浓度等条件下实现结晶分离，制得高纯度产品的工艺。结晶技术可对L-乳酸的光学纯度进一步提升，但结晶收率较低，产品色度较大，是此种工艺目前主要存在的问题。在专利CN 101851643 A中，公开了一种晶体L-乳酸的生产方法和设备，其存在以下缺陷：降低L-乳酸结晶率的无机盐离子和低分子有机等物质，如甘油等杂质，并不能完全去除，易导致乳酸结晶收率降低，光学纯度下降，结晶周期延长等问题。因此，有必要进一步完善L-乳酸晶体的生产设备。

发明内容

针对上述现有技术，本实用新型提供了一种L-乳酸晶体的生产系统，利用该生产系统，可以得到高纯度、高收率的L-乳酸晶体。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种L-乳酸晶体生产系统，包括依次连接的活性炭脱色柱、超滤系统、超滤液储罐、离子交换系统、薄膜式蒸馏塔、冷凝器、L-乳酸储罐、结晶槽、洗晶分离装置和晶体烘干装置；其中，

活性炭脱色柱上设有乳酸进料管道，应用时，经酸解后的乳酸溶液经乳酸进料管道进入活性炭脱色柱；

结晶槽上设有晶种添加管道，结晶槽外套设有夹层，夹层与循环水冷却器连接，应用时，夹层内通有冷却水，冷却水进入循环水冷却器进行冷却；

洗晶分离装置上设有洗涤溶剂进料管道；

所述连接是指管道连接。

进一步地，所述薄膜式蒸馏塔与超滤系统连接，应用时，薄膜式蒸馏塔中未能完全蒸馏的料液通过连接管道进入超滤系统，再次进行脱杂。

进一步地，所述洗晶分离装置与超滤系统连接，应用时，洗晶分离装置中的母液通过连接管道进入超滤系统，再次进行脱杂。

本实用新型的L-乳酸晶体生产系统，工作流程为：经酸解后的乳酸溶液通过乳酸进料管道进入活性炭脱色柱，去除色素、胶体、残糖等杂质；经脱色后，进入超滤系统，去除杂蛋白等杂质；滤液进入超滤液储罐，再进入离子交换系统，去除无机盐离子等杂质；然后进入薄膜式蒸馏塔，去除剩余杂质；馏出的乳酸进入冷凝器，经冷凝后的料液进入L-乳酸储罐，调节溶液过饱和度；料液再进入结晶槽，进行冷却结晶，晶种通过晶种添加管道进入结晶槽，促使晶核成型生长；结晶结束后，L-乳酸晶体与母液通过排料口进入洗晶分离装置，进行母液与晶体的分离；晶体洗涤溶剂通过洗涤溶剂进料管道进入洗晶分离装置，对晶体进行洗涤；经洗涤后的晶体通过出料口进入晶体烘干装置，即得到目标产品L-乳酸晶体。薄膜式蒸馏塔中的未能完全蒸馏的料液经连接管道进入超滤系统，再次进行脱杂。洗晶分离装置中的母液通过连接管道进入超滤系统，再次进行脱杂。

本实用新型的L-乳酸晶体生产系统，具有以下有益技术效果：