CN105013199B - 一种单效外循环浓缩器及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单效外循环浓缩器及应用。它包括加热室1、蒸发室2、分离器I4、冷凝器5、冷却器6、分离器Ⅱ7和受液器8。加热室、蒸发室和分离器I分别配有在线清洗装置。本发明具有结构简单、安装拆卸方便、蒸发效率高、可在线清洗等优点,使用过程安全可靠，能更好的满足骨肽原料药液去除有机溶剂。本发明由于采用外循环加热，加热后药液通过喷发蒸汽口进入蒸发室后呈喷射状，增加了蒸发面积，使溶快速蒸发，可缩短浓缩的时间。采用本发明生产的骨肽药液乙醇残留低于10mg/ml。具有生产骨肽原料药工艺易于控制，质量稳定，有机溶剂残留低的特点。

Description

一种单效外循环浓缩器及其应用

技术领域

本发明属于药物机械设备技术领域，涉及一种单效外循环浓缩器及其应用。

背景技术

骨肽在医疗领域占有重要地位，主要用于治疗风湿、类风湿性关节炎、骨质疏松、颈椎病等疾病的症状改善，同时用于骨折及骨科手术后骨愈合，可促进骨愈合和骨新生。骨肽提取自健康猪四肢骨，主要成份是小分子肽和蛋白肽，内含成份溶于水和70%乙醇。在提取工艺中，必须用乙醇进行沉淀，去除不溶性沉淀。

中国发明专利专利号ZL201010000663.5提到“取浓缩液,加入95%乙醇至终浓度为体积比70%,静置沉淀,滤除杂蛋白,得澄清液；再真空浓缩至总体积的1/4左右,除去乙醇”及中国发明专利公开号CN100998862A提到“加95%乙醇至终浓度为70%（V/V）,沉淀，滤除杂蛋白，得澄清液，60℃以下真空浓缩至1/4左右”，虽然公开了减压浓缩去除乙醇的方法，但利用相关设备去除乙醇及乙醇残留方面的相关文献尚未见报道。

中国发明专利专利号CN203281049U和CN202638005U提供的单效外循环浓缩器结构主要包括加热室、蒸发室、冷却器、受液器，均没有提供在线清洗装置、汽/液分离器、冷凝器，利用其设备生产骨肽，由于没有在线清洗装置，不符合《药品生产质量管理规范》要求。

发明内容

本设备所生产的浓缩液为骨肽中间体。根据现有工艺，利用单效外循环浓缩器进行减压浓缩的方法系将健康猪四肢骨热压提取、脱脂、酸性沉淀、碱性沉淀制得的中间体、再减压浓缩至一定体积后加入95%乙醇至终浓度为体积比70%~80%，静置沉淀,滤除杂蛋白,得澄清液；再减压浓缩，除去乙醇，得到溶于水和70%~80%乙醇的小分子肽及蛋白肽，得到的小分子肽及蛋白肽溶液的乙醇含量低于10mg/ml，所制得的中间体溶液质量稳定，利于下一步分离纯化。

为实现上述目的本发明公开了如下的技术内容：

一种单效外循环浓缩器，其特征在于它包括加热室1、蒸发室2、分离器I4、冷凝器5、冷却器6、分离器Ⅱ7、受液器8；加热室1在设备的最左边，与加热介质管道连接，蒸发室2在设备的中间位置，罐底的垂直高度高于加热室1，通过物料循环口22、蒸发喷汽口13与加热室连接，捕汁器3位于蒸发室2的顶部，分离器I位于捕汁器3右边，通过管道与捕汁器3、蒸发室2和冷凝器5连接，用于蒸汽中的汽液分离，冷凝器5、冷却器6、分离器Ⅱ7、受液器8位于设备的最右边，从上向下依次连接，冷凝器5、冷却器6与冷却介质管道连接，分离器Ⅱ7与真空管道连接，受液器8位于分离器Ⅱ的下方，用于冷却后液体的收受。加热室、蒸发室和分离器I分别配有在线清洗装置。

其中所述的加热室1通过支腿（加热室）70进行固定，蒸发过程中，为药液提供热量，内部为列管式换热器结构I30且下端有物料进出口23，在加热室左侧的下端配有一用于由列管式换热器结构I30内引出加热介质的加热介质出口12，在左侧的上端配有一用于向列管式换热器结构I30内引入加热介质的加热介质进口11，加热室1内有分布均匀的加热管，在加热室右侧的下端配有物料循环口22，通过卡箍锁紧装置50与蒸发室2连接，在加热室后侧的上端通过卡箍锁紧装置51与蒸发室2的蒸发喷汽口13连接，加热室的上封头通过螺丝与加热室罐体36锁紧，上封头上配有喷淋球I9和温度计10。

蒸发室2通过支腿（蒸发室）71进行固定，蒸发过程中，为药液提供蒸发空间；内部具有罐腔且下端开口，开口垂直高度高于加热室1的罐底，开口通过卡箍锁紧装置50与加热室1相连，在罐体中部的左侧配有蒸发喷汽口13，通过卡箍锁紧装置51与加热室1连接，在蒸发室罐体35的前部有人孔31和视窗I60、视窗Ⅱ62、视窗Ⅲ61，上封头通过焊接与蒸发室罐体35连接，且配有视灯16和喷淋球Ⅱ15，捕汁器3通过不锈钢螺丝与蒸发室上封头相连，通过法兰锁紧装置52与分离器I4连接。

分离器I用于分离蒸汽中的液体；内安装档板37，且下端开口，通过管道与蒸发室1的回流口19连接，通过清洗口32与工艺用水管道统连接，在分离器I的右侧通过法兰锁紧装置53与冷凝器5连接。

冷凝器内为列管式换热器结构Ⅱ43，将蒸发出的蒸汽冷凝成液体溶剂；上封头通过法兰锁紧装置53与分离器I连接；右侧的上部配有一用于由列管式换热器结构Ⅱ43内引出冷却介质的冷却介质出口Ⅱ27，在右侧的下部配有一用于向列管式换热器结构Ⅱ43内引入冷却介质的冷却介质进口Ⅱ38，冷却介质进口Ⅱ通过焊接与冷却器的冷却介质出口I 39连接。

冷却器6内部为盘管式换热器结构，将冷凝后液体溶剂进一步降温到室温或室温以下；上端通过法兰锁紧装置与冷凝器连接，下端通过法兰锁紧装置与分离器Ⅱ7连接，在冷却器6一侧配有一用于由盘管式换热器结构内引出冷却介质的冷却介质出口I39，在下部一侧配有一用于向盘管式换热器结构内引入冷却介质的冷却介质进口I26，在冷却器的下端有一冷却液出口40与分离器Ⅱ7连通。

分离器Ⅱ7内部有一腔室，与真空系统连接，冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ7流向受液器8；上端通过法兰锁紧装置与冷却器6连接，下端通过焊接与受液器8连接并通过出液口24与受液器8连通，在分离器Ⅱ7中部左侧有真空排气口Ⅱ29，右侧通过抽真空口28与真空管道连接。

受液器8通过支腿（受液器）73进行固定，内部有一腔室，且底部有冷凝液出口25，罐体34上部右侧有真空排气口 I33，受液器罐体34右侧安装液位计18。

在线清洗装置：主要包括加热室1的喷淋球I9，蒸发室2的喷淋球Ⅱ15及分离器I4的清洗口32。

本发明进一步公开了采用单效外循环浓缩器浓缩提取动物组织中蛋白类物质提取液的生产方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）上料：将药液由物料进出口通过氮气送至或真空吸至单效外循环浓缩器加热室和蒸发室内的过程；由物料进出口将所需量药液用氮气送至或真空吸至单效外循环浓缩器加热室和蒸发室内，一般药液体积维持在50～400L；

（2）加热：药液通过加热室被加热升温、保温的过程；吸入单效外循环浓缩器加热室内的药液通过管式换热器结构I，被加热升温至所温需温度或在蒸发过程中维持所需温度，温度一般保持在50～90℃；

（3）减压蒸发：在真空状态下药液中的溶剂蒸发为蒸汽的过程；在真空状态下，一般保持在-0.05～-0.09MPa，加热后的药液通过蒸发喷汽口喷射进入蒸发室，成雾状，药液中的溶剂快速蒸发为蒸汽，蒸汽通过捕汁器时，液体被分离，蒸汽进入分离器I，而分离的液体由于重力作用，落到蒸发室底部，再通过物料循环口回到加执室，完成循环。

（4）汽液分离：将蒸汽中的汽、液再次进行分离的过程；蒸汽中含有部分液态溶剂，通过分离器I进行汽、液分离，由于重力作用，液体通过回流口回流至蒸发室，由于压力差的存在，汽体进入冷凝器；

（5）溶剂回收：将溶剂由汽态转化为液体，并回收的过程；溶剂进入冷凝器被冷凝成液体，一般温度在50～100℃，冷凝后液体进入冷却器，进一步被降温，一般温度在10～50℃，冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ进入受液器，受液器接收液体溶剂体积一般控制在80～300L；

（6）出料：浓缩后药液出料的过程，受液器中液体溶剂出料的过程；浓缩提取结束后，单效外循环浓缩器罐腔内恢复至常压，将浓缩后药液通过物料进出口排出并收集，受液器中液体溶剂通过受液器冷凝液出口排出并收集。

（7）清洗：生产开始前或生产结束后，对单效外循环浓缩器内部腔室进行在线清洗的过程。通过加热室喷淋球I完成对加热室的在线清洗，通过蒸发室喷淋球Ⅱ完成对蒸发室的在线清洗，通过清洗口完成对捕汁器、分离器I、冷凝器、冷却器、分离器Ⅱ和受液器的在线清洗。

为了顺利的实现本发明的目的，本发明主要完成了以下工作：

一、本发明的任务在于利用该设备生产出低乙醇残留量的骨肽中间体溶液，在骨肽的生产过程中其乙醇残留量是逐渐降低的，由起始的高于50mg/m降低到10mg/ml以下。其关键点是现有的生产工艺有利于生产出低乙醇残留量的骨肽中间体溶液。

二、单效外循环浓缩器的工作原理如下：

（1）上料：将液体物料由物料进出口通过氮气送至或真空吸至单效外循环浓缩器加热室和蒸发室内，且在减压浓缩过程中，采用真空将液体物料吸至单效外循环浓缩器罐腔内的方法进行液体物料，浓缩过程中一般维持药液体积维持在50～400L；

（2）加热：吸入单效外循环浓缩器加热室内的药液通过管式换热器结构I，被加热升温至所温需温度或在蒸发过程中维持所需温度，温度一般保持在50～90℃

（3）减压蒸发：在真空状态下，一般保持在-0.05～-0.09MPa，加热后的药液通过蒸发喷汽口喷射进入蒸发室，成雾状，药液中的溶剂快速蒸发为蒸汽，蒸汽通过捕汁器时，液体被分离，蒸汽进入分离器I，而分离的液体由于重力作用，落到蒸发室底部，再通过物料循环口回到加执室，完成循环。

（3）汽液分离：蒸汽中含有部分液态溶剂，通过分离器I进行汽、液分离，由于重力作用，液体通过回流口回流至蒸发室，由于压力差的存在，汽体进入冷凝器；

（4）溶剂回收：溶剂进入冷凝器被冷凝成液体，一般温度在50～100℃，冷凝后液体进入冷却器，进一步被降温，一般温度在10～50℃，冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ进入受液器，受液器接收液体溶剂体积一般控制在8～300L。

（5）出料：浓缩提取结束后，单效外循环浓缩器罐腔内恢复至常压，将浓缩后药液通过物料进出口排出并收集，受液器中液体溶剂通过受液器冷凝液出口排出并收集。

（6）清洗：生产开始前或生产结束后，通过加热室喷淋球I完成对加热室的在线清洗，通过蒸发室喷淋球Ⅱ完成对蒸发室的在线清洗，通过清洗口完成对捕汁器、分离器I、冷凝器、冷却器、分离器Ⅱ和受液器的在线清洗。

三、本发明的关键点及重点保护点

本发明的单效外循环浓缩器，包装加热室、蒸发室、分离器I、冷凝器、冷却器、分离器Ⅱ和受液器。

加热室是设备的加热单元，通过支腿（加热室）进行固定，包括内部的列管式换热器结构I、物料进出口、加热介质出口、加热介质进口、物料循环口、喷淋球I和温度计，加热室罐体下端有物料进出口，在加热室配有加热介质出口和加热介质进口，加热室1内有分布均匀的加热管，在加热室右侧的下端配有物料循环口，通过卡箍锁紧装置与加蒸发室连接，在加热室后侧的上端通过卡箍锁紧装置与蒸发室的蒸发喷汽口连接，加热室的上封头通过螺丝与加热室罐体锁紧，上封头配有喷淋球I和温度计。

蒸发室是设备的蒸发单元，通过支腿（蒸发室）进行固定，包括蒸发室罐体、蒸发喷汽口、人孔、视窗（视窗I、视窗Ⅱ、视窗Ⅲ）、视灯、喷淋球Ⅱ和捕汁器，蒸发室罐体下端开口，开口垂直高度高于加热室的罐底，开口通过卡箍锁紧装置与加热室相连，在罐体中部的左侧配有蒸发喷汽口，通过卡箍锁紧装置与加热室连接，在蒸发室罐体的前部有人孔和视窗（视窗I、视窗Ⅱ、视窗Ⅲ），蒸发室的上封头通过焊接与蒸发室罐体连接，且配有视灯和喷淋球Ⅱ，捕汁器通过不锈钢螺丝与上封头相连，通过法兰锁紧装置与分离器I连接。

分离器I包括分离器I罐体、内部档板和清洗口，且下端开口，通过管道与蒸发室的回流口连接，通过清洗 口与工艺用水管道连接，在分离器I的另一侧通过法兰锁紧装置与冷凝器连接。

冷凝器是设备冷却单元，包括内部的列管式换热器结构Ⅱ、冷却介质出口Ⅱ和冷却介质进口Ⅱ，上封头通过法兰锁紧装置与分离器I连接，在冷凝器右侧的上部配有一用于由列管式换热器结构Ⅱ内引出冷却介质的冷却介质出口Ⅱ，在右侧的下部配有一用于向列管式换热器结构Ⅱ内引入冷却介质的冷却介质进口Ⅱ，冷却介质进口Ⅱ通过焊接与冷却器的冷却水出口I连接。

冷却器是设备冷却单元，包括内部的盘管式换热器结构、冷却介质出口I和冷却介质进口I，上端通过法兰锁紧装置与冷凝器连接，下端通过法兰锁紧装置与分离器Ⅱ连接，在冷却器配有冷却介质出口I和冷却介质进口I，在冷却器的下端有一冷却液出口与分离器Ⅱ连通。

分离器Ⅱ包括真空排气口Ⅱ、抽真空口和出液口，上端通过法兰锁紧装置与冷却器连接，下端通过焊接与受液器连接并通过出液口与受液器连通，在分离器Ⅱ中部左侧有真空排气口Ⅱ，右侧通过抽真空口与真空管道连接。

受液器通过支腿（受液器）进行固定，包括受液器罐体、冷凝液出口、真空排气口 I和液位计，受液器罐体底部有冷凝液出口，罐体上部右侧有真空排气口 I，受液器罐体右侧安装液位计。

在线清洗装置：主要包括加热室的喷淋球I，蒸发室的喷淋球Ⅱ及分离器I的清洗口。

采用单效外循环浓缩器浓缩提取动物组织中蛋白类物质提取液的生产方法：

（1）上料：将液体物料由物料进出口通过氮气送至或真空吸至单效外循环浓缩器加热室和蒸发室内，且在减压浓缩过程中，可以采用真空将液体物料吸至单效外循环浓缩器罐腔内的方法进行补料，浓缩过程中一般维持药液体积维持在50～400L；

（2）加热：吸入单效外循环浓缩器加热室内的药液通过管式换热器结构I，被加热升温至所温需温度或在蒸发过程中维持所需温度，温度一般保持在50～90℃

（3）减压蒸发：在真空状态下，一般保持在-0.05～-0.09MPa，加热后的药液通过蒸发喷汽口喷射进入蒸发室，成雾状，药液中的溶剂快速蒸发为蒸汽，蒸汽通过捕汁器时，液体被分离，蒸汽进入分离器I，而分离的液体由于重力作用，落到蒸发室底部，再通过物料循环口回到加执室，完成循环。

（3）汽液分离：蒸汽中含有部分液态溶剂，通过分离器I进行汽、液分离，由于重力作用，液体通过回流口回流至蒸发室，由于压力差的存在，汽体进入冷凝器；

（4）溶剂回收：汽体进入冷凝器被冷凝成液体，一般温度在50～100℃，冷凝后液体进入冷却器，进一步被降温，一般温度在10～50℃，冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ进入受液器，受液器接收液体溶剂体积一般控制在50～200L。

（5）出料：浓缩提取结束后，单效外循环浓缩器罐腔内恢复至常压，将浓缩后药液通过物料进出口排出并收集，受液器中液体溶剂通过受液器冷凝液出口排出并收集。

（6）清洗：生产开始前或生产结束后，通过加热室喷淋球I完成对加热室的在线清洗，通过蒸发室喷淋球Ⅱ完成对蒸发室的在线清洗，通过清洗口完成对捕汁器、分离器I、冷凝器、冷却器、分离器Ⅱ和受液器的在线清洗。

四、本发明制备的单效外循环浓缩器的设备相关参数如下：

表1 单效外循环浓缩器的设备参数

五、各部分的主要功能

1.加热室：加热单元，内部为列管式换热器结构；材质316L；蒸发初期为药液提供热量，使其升温；蒸发过程中，补充蒸发热量损失；

2.蒸发室：药液储存；材质316L；蒸发过程中，为药液提供蒸发空间；

3.捕汁器：材质为316L；

4.分离器I：用于分离蒸汽中的液体；

5.冷凝器：冷却单元，内部为列管式换热器结构；材质316L；将蒸发出的蒸汽冷凝成液体溶剂；

6.冷却器：冷却单元，内部为盘管式换热器结构；材质为316L；将冷凝后液体溶剂进一步降温到室温或室温以下；

7.分离器Ⅱ：与真空系统连接；冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ流向受液器；

8.受液器：用于收集冷却后液体溶剂

9.喷淋球I：安装在加热室上，与工艺用水管道连接，为蒸发室提供在线清洗（CIP）

10. 温度计：检测蒸发过程中，加热室内的温度变化

11. 加热介质进口：连接加热介质管道，为蒸发室加热介质提供进口

12. 加热介质出口：连接加热介质管道，为蒸发室加热介质提供出口

13. 蒸发喷汽口：加热后药液通过蒸发喷汽口进入蒸发室，快速蒸发

14. 蒸发室出口：蒸汽通过此口进入分离器I

15. 喷淋球Ⅱ：安装在蒸发室上，与工艺用水管道连接，为加热室提供在线清洗（CIP）

16. 视灯：安装在加热室上，为加热室提供照明

17. 分离器I罐体：主体部分，使分离器内部形成一定体积的腔室

18. 液位计：用于观察受液器内溶剂体积

19. 回流口：通过管道连接分离器I，用于回收分离的液体及在线清洗时低点排放

20. 真空表：用于检测蒸发室内真空

21. 真空调节阀：用于调节蒸发室内真空

22. 物料循环口：连通加执室与蒸发室，使蒸发室内物料进入加热室

23. 物料进出口：蒸发开始或蒸发过程中作为物料进口，蒸发结束或在线清洗时作为物料通道

24. 出液口：连接分离器Ⅱ与受液器

25. 冷凝液出口：用于排出受液器内的液体溶剂

26. 冷却介质进口I：位于冷却器下端，与冷却介质管道连接，为冷却器冷却介质进口

27. 冷却介质出口Ⅱ：位于冷凝器上端，与冷却介质管道连接，为冷凝器冷却介质出口

28. 抽真空口：连接真空管道，为设备提供真空

29. 真空排气口Ⅱ：位于分离器Ⅱ，用于设备的复压

30. 列管式换热器结构I：是加热室热量交换的主体；材质316L

31. 人孔：位于蒸发室；用于设备的维修或清洗

32. 清洗口：与工艺用水管道连接，为捕汁器、分离器I、冷凝器、冷却器、分离器Ⅱ、受液器提供在线清洁（CIP）

33. 真空排气口I：用于受液器的复压

34. 受液器罐体：受液器的主体部分

35. 蒸发室罐体：蒸发室的主体部分

36. 加热室罐体：加热室的主体部分

37. 档板：位于分离器I内部

38. 冷却介质进口Ⅱ：位于冷凝器下端，为冷凝器冷却介质进口

39. 冷却介质出口I：位于冷却器上端，为冷却器冷却介质出口

40、冷却液出口：冷却后液体溶剂的出口

41、分离器Ⅱ罐体：分离器Ⅱ的主体部分

42、盘管式换热器结构：是冷却器热量交换的主体

43、列管式换热器结构Ⅱ：是冷凝器热量交换的主体

44、加热室保温层：主要保温材料为保温棉

45、蒸发室保温层：主要保温材料为保温棉

50、51：卡箍锁紧装置：用于连接蒸发室和加热室

52、53、法兰锁紧装置：位于分离器I的两侧，分别用于连接捕汁器和冷凝器

60、视窗I：用于蒸发过程中的液位观察

61、视窗Ⅲ：用于蒸发过程中的液位观察

62、视窗Ⅱ：用于蒸发过程中的液位观察

70、支腿（加热室）：共3支，起支撑作用

71、支腿（蒸发室）：共3支，起支撑作用

73、支腿（受液器）：共3支，起支撑作用

本发明更进一步公开了采用采用单效外循环浓缩器浓缩提取动物组织中蛋白类物质提取液的生产方法的应用，采用本发明生产的骨肽原料药液乙醇残留量低于10mg/ml。采用本发明单效外循环浓缩器生产骨肽原料药工艺易于控制，质量稳定，去除有机溶剂残留等工艺的要求。

附图说明

图1为单效外循环浓缩器剖视结构示意图；

图2为单效外循环浓缩器俯视结构示意图；

其中

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

图1是本发明剖视结构示意图；图2是俯视结构示意图；

一种单效外循环浓缩器，其特征在于它包括加热室1、蒸发室2、分离器I4、冷凝器5、冷却器6、分离器Ⅱ7和受液器8。

加热室1通过支腿70进行固定，内部为列管式换热器结构I30且下端有物料进出口23，在加热室左侧的下端配有一用于由列管式换热器结构I30内引出加热介质的加热介质出口12，在左侧的上端配有一用于向列管式换热器结构I30内引入加热介质的加热介质进口11，加热室1内有分布均匀的加热管，在加热室1右侧的下端配有物料循环口22，通过卡箍锁紧装置50与蒸发室2连接，在加热室1后侧的上端通过卡箍锁紧装置51与蒸发室2的蒸发喷汽口13连接，加热室的上封头通过螺丝与加热室罐体36锁紧，上封头配有喷淋球I9和温度计10。

蒸发室2通过支腿71进行固定，内部具有罐腔且下端开口，开口垂直高度高于加热室1的罐底，开口通过卡箍锁紧装置50与加热室1相连，在罐体中部的左侧配有蒸发喷汽口13，通过卡箍锁紧装置51与加热室1连接，在蒸发室罐体35的前部有人孔31和视窗I、视窗Ⅱ、视窗Ⅲ，蒸发室的上封头通过焊接与蒸发室罐体连接，且配有视灯16和喷淋球Ⅱ15，捕汁器3通过不锈钢螺丝与上封头相连，通过法兰锁紧装置52与分离器I4连接。

分离器I4内安装档板37，且下端开口，通过管道与蒸发室2的回流口19连接，通过清洗 口32与工艺用水管道连接，在分离器I的另一侧通过法兰锁紧装置53与冷凝器连接。

冷凝器内为列管式换热器结构Ⅱ43，上封头通过法兰锁紧装置53与分离器I连接，在冷凝器5右侧的上部配有一用于由列管式换热器结构Ⅱ43内引出冷却介质的冷却介质出口Ⅱ27，在右侧的下部配有一用于向列管式换热器结构Ⅱ43内引入冷却介质的冷却介质进口Ⅱ38，冷却介质进口Ⅱ通过焊接与冷却器的冷却介质出口I 39连接。

冷却器6内部为盘管式换热器结构42，上端通过法兰锁紧装置与冷凝器5连接，下端通过法兰锁紧装置与分离器Ⅱ7连接，在冷却器6一侧配有一用于由盘管式换热器结构内引出冷却介质的冷却介质出口I39，在下部一侧配有一用于向盘管式换热器结构内引入冷却介质的冷却介质进口I26，在冷却器的下端有一冷却液出口40与分离器Ⅱ连通。

分离器Ⅱ7内部有一腔室，上端通过法兰锁紧装置与冷却器6连接，下端通过焊接与受液器8连接并通过出液口24与受液器8连通，在分离器Ⅱ7中部左侧有真空排气口Ⅱ29，右侧通过抽真空口28与真空管道连接。

受液器8通过支腿73进行固定，内部有一腔室，且底部有冷凝液出口25，受液器罐体34上部右侧有真空排气口 I33，受液器罐体34右侧安装液位计18。

在线清洗装置：主要包括加热室（1）的喷淋球I9，蒸发室的喷淋球Ⅱ15及分离器I的清洗口32。

实施例2

如图1、图2所示加热室是设备的加热单元，位于设备的左边，通过支腿（加热室）进行固定，内部为列管式换热器结构I、外部包括物料进出口、加热介质出口、加热介质进口、物料循环口、喷淋球I和温度计，在加热室左侧的下端配有一用于由列管式换热器结构I内引出加热介质的加热介质出口，在左侧的上端配有一用于向列管式换热器结构I内引入加热介质的加热介质进口，在加热室右侧的下端配有物料循环口，在加热室后侧的上端通过卡箍锁紧装置与蒸发室的蒸发喷汽口连接，加热室的上封头通过螺丝与加热室罐体锁紧，上封头上配有喷淋球I和温度计。

所图1、图2所示，蒸发室位于设备的中间位置，是设备的蒸发单元，通过支腿（蒸发室）进行固定，包括蒸发室罐体、蒸发喷汽口、人孔、视窗（视窗I、视窗Ⅱ、视窗Ⅲ）、视灯、喷淋球Ⅱ和捕汁器，蒸发室罐体垂直高度高于加热室的罐底，在罐体中部的左侧配有蒸发喷汽口，在蒸发室罐体的前部有人孔和视窗（视窗I、视窗Ⅱ、视窗Ⅲ），蒸发室的上封头通过焊接与蒸发室罐体连接，且配有视灯和喷淋球Ⅱ，捕汁器通过不锈钢螺丝与蒸发室罐体相连，通过法兰锁紧装置与分离器I连接。

所图1、图2所示，分离器I包括分离器I罐体、内部档板和清洗口，且下端开口，通过管道与蒸发室的回流口连接，清洗口与工艺用水管道连接。

所图1所示，冷凝器为设备的冷却单元，内部为列管式换热器结构Ⅱ，外部包括冷却介质出口Ⅱ和冷却介质进口Ⅱ，上封头通过法兰锁紧装置与分离器I连接，在冷凝器右侧的上部配有冷却介质出口Ⅱ，在右侧的下部配有冷却介质进口Ⅱ，两都呈对角线分布。

所图1所示，冷却器为设备的冷却单元，内部为的盘管式换热器结构，外部冷却介质出口I和冷却介质进口I，上端通过法兰锁紧装置与冷凝器连接，下端通过法兰锁紧装置与分离器Ⅱ连接，在冷却器一侧冷却介质出口II，在下部一侧配冷却介质进口I，两都呈对角线分布，在冷却器的下端有一冷却液出口与分离器Ⅱ连通。

所图1所示，分离器Ⅱ包括真空排气口Ⅱ、抽真空口和出液口，在分离器Ⅱ中部左侧有真空排气口Ⅱ，右侧通过抽真空口，下部有出液口。

所图1所示，受液器通过支腿（受液器）进行固定，包括受液器罐体、冷凝液出口、真空排气口 I和液位计，受液器罐体底部有冷凝液出口，罐体上部右侧有真空排气口 I，受液器罐体右侧安装液位计。

所图1所示，在线清洗装置：主要包括加热室的喷淋球I，蒸发室的喷淋球Ⅱ及分离器I的清洗口。

实施例3

采用单效外循环浓缩器浓缩提取动物组织中蛋白类物质提取液的生产方法：

（1）上料：将液体物料由物料进出口通过氮气送至或真空吸至单效外循环浓缩器加热室和蒸发室内，且在减压浓缩过程中，可以采用真空将液体物料吸至单效外循环浓缩器罐腔内的方法进行补料，浓缩过程中一般维持药液体积维持在200L

（2）加热：吸入单效外循环浓缩器加热室内的药液通过管式换热器结构I，被加热升温至所温需温度或在蒸发过程中维持所需温度，温度一般保持在70℃左右

（3）减压蒸发：在真空状态下，一般保持在-0.09MPa，加热后的药液通过蒸发喷汽口喷射进入蒸发室，成雾状，药液中的溶剂快速蒸发为蒸汽，蒸汽通过捕汁器时，液体被分离，蒸汽进入分离器I，而分离的液体由于重力作用，落到蒸发室底部，再通过物料循环口回到加执室，完成循环。

（3）汽液分离：蒸汽中含有部分液态溶剂，通过分离器I进行汽、液分离，由于重力作用，液体通过回流口回流至蒸发室，由于压力差的存在，汽体进入冷凝器；

（4）溶剂回收：溶剂进入冷凝器被冷凝成液体，一般温度在70℃左右，冷凝后液体进入冷却器，进一步被降温，一般温度在10℃左右，冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ进入受液器罐体，受液器罐体接收液体溶剂体积一般控制在300L。

（5）出料：浓缩提取结束后，单效外循环浓缩器罐腔内恢复至常压，将浓缩后药液通过物料进出口排出并收集，受液器中液体溶剂通过受液器冷凝液出口排出并收集。

（6）清洗：生产开始前或生产结束后，通过加热室喷淋球I完成对加热室的在线清洗，通过蒸发室喷淋球Ⅱ完成对蒸发室的在线清洗，通过清洗口完成对捕汁器、分离器I、冷凝器、冷却器、分离器Ⅱ和受液器的在线清洗。

实施例4

采用本设备所生产蛋白粉为脑蛋白水解物中间体，其方法如下：

（1）前处理、粉碎、提取：取健康新鲜或冷冻的猪四肢骨，清洗干净，热压提取

（2）酸性沉淀：调节提取液pH 值3.5，煮沸，保温60分钟，分离，得澄清液。

（3）碱性沉淀：将上述澄清液，调节药液p值至8.5，煮沸，保温60分钟，分离，得澄清液。

（4）浓缩、醇沉：将澄清液浓缩约至300kg；取浓缩液，加入乙醇，低温静置，除杂质，得澄清液；浓缩至药液200kg，再加工艺用水至2000kg，得到骨肽中间体，取样检测。

实施例5

采用本设备与常规设备进行比较，结果如下：

表2 骨肽浓缩工艺比较

通过比较说明：

（1）本发明是一种单效外循环浓缩器，属于减压浓缩，由于采用外循环加热，加热后药液通过喷发蒸汽口进入蒸发室后呈喷射状，增加了蒸发面积，使溶快速蒸发，可缩短浓缩的时间。

（2）本发明的乙醇回收采用两级冷却设计，在冷冻水的作用下，可有效降低回收乙醇的温度，增加溶剂的回收率，降低药液中乙醇残留量。

（3）本发明的加热室采用外循环加热方式，需要的药液体积小，可彻底蒸发，有效降低有机溶剂残留。

Claims (4)

1.一种单效外循环浓缩器，其特征在于它包括加热室（1）、蒸发室（2）、分离器I（4）、冷凝器（5）、冷却器（6）、分离器Ⅱ（7）和受液器（8）组成，加热室（1）位于设备的最左边与蒸发室（2）相连，蒸发室（2）位于设备中间位置，罐底的垂直高度高于加热室（1），通过捕汁器（3）、法兰锁紧装置（52）与分离器I（4）连接，分离器I（4）位于捕汁器（3）的右边，通过法兰锁紧装置（53）与冷凝器（5）连接，冷凝器（5）、冷却器（6）、分离器Ⅱ（7）、受液器（8）位于设备最右边，从上向下依次连接；受液器（8）位于分离器Ⅱ（7）的最下端，通过出液口（24）连接；加热室、蒸发室和分离器I分别配有在线清洗装置；

其中所述的加热室（1）通过支腿（70）进行固定，蒸发过程中，为药液提供热量；内部为列管式换热器结构I（30）且下端有物料进出口（23），在加热室（1）左侧的下端配有一用于由列管式换热器结构I（30）内引出加热介质的加热介质出口（12），在左侧的上端配有一用于向列管式换热器结构I（30）内引入加热介质的加热介质进口（11），加热室（1）内有分布均匀的加热管，在加热室（1）右侧的下端配有物料循环口（22）与蒸发室（2）连接，在加热室（1）后侧的上端通过卡箍锁紧装置二与蒸发室（2）的蒸发喷汽口（13）连接，加热室（1）的上封头通过螺丝与加热室罐体（36）锁紧，上封头配有喷淋球I（9）和温度计（10）；

蒸发室（2）通过支腿（71）进行固定，蒸发过程中，为药液提供蒸发空间；内部具有罐腔且下端开口，开口垂直高度高于加热室（1）的罐底，开口通过卡箍锁紧装置一与加热室（1）相连，在罐体中部的左侧配有蒸发喷汽口（13），通过卡箍锁紧装置二与加热室（1）连接，在蒸发室罐体（35）的前部有人孔（31）和视窗I（60）、视窗Ⅱ（62）、视窗Ⅲ（61），蒸发室（2）的上封头通过焊接与蒸发室罐体（35）连接，且配有视灯（16）和喷淋球Ⅱ（15），捕汁器（3）通过不锈钢螺丝与蒸发室上封头相连，通过法兰锁紧装置二与分离器I（4）连接；

分离器I（4）用于分离蒸汽中的液体，内安装档板（37）且下端开口；通过管道与蒸发室（2）的回流口（19）连接，通过清洗 口（32）与工艺用水管道连接，在分离器I（4）的右侧通过法兰锁紧装置（53）与冷凝器（5）连接；

冷凝器（5）内为列管式换热器结构Ⅱ（43），将蒸发出的蒸汽冷凝成液体溶剂；上封头通过法兰锁紧装置（53）与分离器I（4）连接，在冷凝器（5）右侧的上部配有一用于由列管式换热器结构Ⅱ（43）内引出冷却介质的冷却介质出口Ⅱ（27），在右侧的下部配有一用于向列管式换热器结构Ⅱ（43）内引入冷却介质的冷却介质进口Ⅱ（38），冷却介质进口Ⅱ（38）通过焊接与冷却器的冷却水出口I（39）连接；

冷却器（6）内部为盘管式换热器结构（42），将冷凝后液体溶剂进一步降温到室温或室温以下；上端通过法兰锁紧装置与冷凝器（5）连接，下端通过法兰锁紧装置与分离器Ⅱ（7）连接，在冷却器（6）一侧配有一用于由盘管式换热器结构（42）内引出冷却介质的冷却介质出口I（39），在下部一侧配有一用于向盘管式换热器结构（42）内引入冷却介质的冷却介质进口I（26），在冷却器（6）的下端有一冷却液出口（40）与分离器Ⅱ（7）连通；

分离器Ⅱ（7）与真空系统连接，冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ流向受液器，内部有腔室，上端通过法兰锁紧装置与冷却器（6）连接，下端通过焊接与受液器（8）连接并通过出液口（24）与受液器（8）连通，在分离器Ⅱ（7）中部左侧有真空排气口Ⅱ（29），右侧通过抽真空口（28）与真空管道连接；

受液器（8）通过支腿（73）进行固定，内部有一腔室，且底部有冷凝液出口（25），罐体（34）上部右侧有真空排气口 I（33），罐体（34）右侧安装液位计（18）；所述的加热室（1）包括物料循环口（22）、加热室罐体（36）、列管式换热器结构I（30）、温度计（10）、喷淋球I（9）、物料进出口（23）、加热介质进口（11）、加热介质出口（12）、加热室保温层（44），共同构成了设备的加热部分；

所述的蒸发室（2）包括蒸发室罐体（35）、喷淋球Ⅱ（15）、捕汁器（3）、蒸发室出口（14）、真空调节阀（21）、真空表（20）、视灯（16）、视窗I（60）、视窗Ⅱ（62）、视窗Ⅲ（61）、蒸发喷汽口（13）、回流口（19）、人孔（31）、蒸发室保温层（45），共同构成了设备的蒸发部分；所述的分离器I（4）包括分离器I罐体（17）、档板（37）、清洗口（32）；

所述的冷凝器（5）包括列管式换热器结构Ⅱ（43）、冷却介质进口Ⅱ（38）、冷却介质出口Ⅱ（27），共同构成了设备的冷凝部分；

所述的冷却器（6）包括盘管式换热器结构（42）、冷却介质进口I（26）、冷却介质出口I（39）、冷却液出口（40），共同构成了设备的冷却部分；所述的分离器Ⅱ（7）包括分离器Ⅱ罐体（41）、抽真空口（28）、真空排气口Ⅱ（29）、出液口（24）；

所述的受液器（8）包括罐体（34）、真空排气口 I（33）、液位计（18）、冷凝液出口（25），共同构成了设备的冷却液体收受部分。

2.根据权利要求1所述的单效外循环浓缩器，其特征在于它还包括在线清洗装置：主要包括加热室（1）的喷淋球I（9），蒸发室（2）的喷淋球Ⅱ（15）及分离器I（4）的清洗口（32）。

3.采用权利要求1所述的单效外循环浓缩器浓缩提取动物组织中蛋白类物质提取液的生产方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）上料：将药液由物料进出口通过氮气送至或真空吸至单效外循环浓缩器加热室和蒸发室内的过程；由物料进出口将所需量药液用氮气送至或真空吸至单效外循环浓缩器加热室和蒸发室内，药液体积维持在50～400L；

（2）加热：药液通过加热室被加热升温、保温的过程；吸入单效外循环浓缩器加热室内的药液通过管式换热器结构I，被加热升温至所需温度或在蒸发过程中维持所需温度，温度保持在50～90℃；

（3）减压蒸发：在真空状态下药液中的溶剂蒸发为蒸汽的过程；在真空状态下，保持在-0.05～-0.09MPa，加热后的药液通过蒸发喷汽口喷射进入蒸发室，成雾状，药液中的溶剂快速蒸发为蒸汽，蒸汽通过捕汁器时，液体被分离，蒸汽进入分离器I，而分离的液体由于重力作用，落到蒸发室底部，再通过物料循环口回到加热室，完成循环；

（4）汽液分离：将蒸汽中的汽、液再次进行分离的过程；蒸汽中含有部分液态溶剂，通过分离器I进行汽、液分离，由于重力作用，液体通过回流口回流至蒸发室，由于压力差的存在，汽体进入冷凝器；

（5）溶剂回收：将溶剂由汽态转化为液体，并回收的过程；溶剂进入冷凝器被冷凝成液体，温度在50～100℃，冷凝后液体进入冷却器，进一步被降温，温度在10～50℃，冷却后液体溶剂通过分离器Ⅱ进入受液器，受液器接收液体溶剂体积控制在80～300L；

（6）出料：浓缩后药液出料的过程，受液器中液体溶剂出料的过程；浓缩提取结束后，单效外循环浓缩器罐腔内恢复至常压，将浓缩后药液通过物料进出口排出并收集，受液器中液体溶剂通过受液器冷凝液出口排出并收集；

（7）清洗：生产开始前或生产结束后，对单效外循环浓缩器内部腔室进行在线清洗的过程；通过加热室喷淋球I完成对加热室的在线清洗，通过蒸发室喷淋球Ⅱ完成对蒸发室的在线清洗，通过清洗口完成对捕汁器、分离器I、冷凝器、冷却器、分离器Ⅱ和受液器的在线清洗。

4.权利要求3所述单效外循环浓缩器浓缩提取动物组织中蛋白类物质提取液的生产方法进行药液浓缩，去除动物组织提取液中溶剂，降低有机溶剂残留量方面的应用。