CN112742050B - 一种皮带式蔗糖6酯合成设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种皮带式蔗糖6酯合成设备，包括罐体，所述罐体内部设置有冷凝机构、加热机构和隔热机构，旋转装置、电机，所述冷凝机构包括冷凝板，所述加热机构包括加热板，所述隔热机构包括隔热板，所述罐体内部还设置有旋转搅拌机构，所述旋转搅拌机构包括旋转装置和电机。本发明解决了蔗糖‑6‑酯生产过程长，导致生产效率低的问题。

Description

一种皮带式蔗糖6酯合成设备

技术领域

本发明涉及涉及有机物蒸发领域,尤其涉及一种皮带式蔗糖6酯合成设备。

背景技术

蔗糖-6-酯是人造甜味剂三氯蔗糖合成中的重要中间体，当前技术合成蔗糖-6-酯的方法，包括：将蔗糖、非质子极性溶剂和有机锡类酰化促进剂混合成第一反应混合物；接着将第一反应混合物在特定温度、压力环境下与能够去除水的气体或溶剂蒸汽接触并保持一定的反应时间，从中除去水得到第二反应混合物；再向第二反应物中加入羧酸酐，得到第三反应混合物，并将第三反应混合物保持足以制备蔗糖-6-酯的时间。

在整个过程中，第一混合物除去水的气体或溶剂蒸气的这一步骤，严重影响了合成蔗糖-6-酯生产过程的连续性，使整个生产过程变长，下降了生产效率，因此需要一套专门用于生产蔗糖-6-酯制备的设备和生产方法，克服第一反应混合物在去除水的过程中采用使用能够去除水的气体或溶剂蒸气来除水的缺陷。

发明内容

为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种皮带式蔗糖6酯合成设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种皮带式蔗糖6酯合成设备，包括罐体，所述罐体内部设置有冷凝机构、加热机构和隔热机构，旋转装置、电机，所述冷凝机构包括冷凝板，所述加热机构包括加热板，所述隔热机构包括隔热板，所述罐体内部还设置有旋转搅拌机构，所述旋转搅拌机构包括旋转装置和电机。

优选地，所述罐体包括真空抽气管、进液管、引导板一、出液口、进料管、引导板二、出料口，所述进料管设置在与进液管相对面的罐体的侧面上，其倾斜向下摆放，进料管比进液管高度低。

优选地，所述冷凝板包括设置在所述罐体侧面的冷凝板一，其和罐体内壁贴合，其正下方设置有倾斜向下的引导板一，所述冷凝板还包括设置在罐体中间的冷凝板二。

优选地，所述罐体设置有进料管的壁面，为原倾斜设置的圆弧面，有利于第二混合液体从上流到引导板二上，所述引导板二设置在罐体底部，其内侧贴合引导板一，其外侧贴合罐体的内壁面，引导板二上表面倾斜设置，从进料管所在壁面向进液管所在面倾斜。

优选地，所述加热板设置在罐体中间，其一端设置在与罐体设置进液管的相对壁面上，其上端设置在罐体的上端内侧壁面上。

优选地，所述隔热板一侧贴合加热板，其另一侧贴合冷凝板二，冷凝板二和加热板的设置方式相同。

优选地，所述旋转装置包括转动杆、皮带、刮片、刮板，所述转动杆一端连接电机，其两端分别连接贴合皮带的两侧，其中最外侧转动杆连接在罐体的内壁上，所述皮带数量为四个，设置在冷凝板二和加热板外面，并嵌套在转动杆上，沿着冷凝板二、隔热板和加热板等距间隔垂直摆放。

优选地，所述刮片设置在皮带内侧，所述刮板设置在皮带外侧，其数量若干个，等距间隔设置在皮带外侧，所述转动杆的表面设置有齿槽，所述刮片为柔性材料，所述转动杆表面的齿槽与刮片相互匹配啮合。

优选地，所述皮带厚度大于刮片的厚度，皮带内侧的刮片不会触碰到引导板二上的羧酸酐和蔗糖酯；所述刮片上间隔设置有间隙。

优选地，所述设备的使用方法如下：

步骤S1：第一混合液沿进料管进入罐体流到加热板上，从加热板向下流动到皮带内侧的刮片上的同时，被上移的刮片刮擦到加热板上，第一混合液沿着刮片倾斜向下的同时，被刮片刮成薄膜到加热板上，多余的第一混合液和第二混合液体落到下一个刮片上，被再次刮成薄膜，因为刮片是向上运动的，所以刮片上的液体整体运动方向还是向上移动，加热板对第一混合液的膜状液体进行持续加热，使轻分子从加热板上离开，并被罐体上的冷凝板一捕获，凝结成水并沿着冷凝板一流下，从排水口流出；

步骤S2：加热板上分离出轻分子的第一混合液体液体成为粘稠状的第二混合液体，当第二混合液体足够多时，刮片向上移动时将加热板上的粘稠状的第二混合液体带走，当刮片转动到另一面时，刮片上的第二混合液体落到下一个刮片上，沿着刮片倾斜向下移动，在第二混合液体倾斜向下移动的同时，和刮片贴合的冷凝板二持续对第二混合液降温，由于第二混合液体较为粘稠，所以下落的速度慢，冷凝板二对第二混合液体的降温时间足够久；

步骤S3：第二混合液体沿着刮片和罐体的壁面流到罐体底部的引导板二上，和羧酸酐混合在一起共同沿着倾斜的引导板二向下运动，在两者下移的同时，皮带外侧的刮板对其进行搅拌，使第二混合液体和羧酸酐合成蔗糖酯，最终从出料口离开罐体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的皮带内侧设有倾斜的刮片，皮带的外侧设置有刮板，内侧的倾斜刮片将第一混合液沿着刮片倾斜向下的同时，被刮片刮成薄膜到加热板上，多余的第一混合液和第二混合液体落到下一个片上，被再次刮成薄膜，如此重复下去，当第二混合液体足够多时，刮片向上移动时将加热板上的粘稠状的第二混合液体带走，当刮片转动到另一面时，刮片上的第二混合液体落到下一个刮片上，沿着刮片倾斜向下运动，实现液体的一个转移便于进行下一步混合；皮带的外侧设置有刮板，第二混合液体和羧酸酐混合在一起共同沿着倾斜的引导板二向下运动，在两者下移的同时，皮带外侧的刮板对两者进行搅拌，使第二混合液体和羧酸酐合成蔗糖6酯的合成速度加快，有利于提高生产效率；

（2）本发明的皮带设置在冷凝板和加热板外，一侧的皮带内侧的刮片将第一混合液体在加热板上刮成薄膜被加热，一侧皮带的刮片上的第二混合液体被冷却，由于第二混合液体成粘稠状，因此第二混合液体在刮片上停留时间足够久，使冷凝板对第二混合液体的冷却时间充足。

综上，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，具有较高的社会使用价值和应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的外壳细节图。

图3为本发明的内部结构示意图。

图4为本发明的旋转装置示意图。

图中：1、罐体；11、真空抽气管；12、进液管；13、引导板；14、出液口；15、进料管；16、引导板二；17、出料口；2、冷凝板；21、冷凝板一；22、冷凝板二；3、隔热板；4、加热板；5、旋转装置；51、转动杆；52、皮带；53、刮片；54、刮板；6、电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，罐体1包括：真空抽气管11、进液管12、引导板一13、出液口14、进料管15、引导板二16、出料口17；

所述罐体1的整体形状为正方形，其上端设有真空抽气管11，使罐体内部处于真空状态，有利于第一混合液体的蒸发；

所述进液管12设置在罐体1靠近真空抽气管11的壁面上，其沿罐体1的壁面倾斜向下设置，当第一混合液从进液管12流入罐体1时，借助向下的力量落到加热板4和旋转装置5上；

所述罐体1的侧面设有冷凝板一21，其形状为正方形，和罐体1内壁贴合，其正下方设置有倾斜向下的引导板一13，水从冷凝板一21上流下，流到引导板一13上，沿着其进入出液口14；

所述进料管15设置在与进液管12相对面的罐体1的侧面上，其倾斜向下摆放，进料管15比进液管12高度略低；

所述罐体1设置有进料管15的壁面，为原倾斜设置的圆弧面，有利于第二混合液体从上流到引导板二16上；

所述引导板二16设置在罐体1底部，其内侧贴合引导板一13，其外侧贴合罐体1的内壁面，引导板二16上表面倾斜设置，从进料管15所在壁面向进液管12所在面倾斜，第二混合液体和羧酸酐合成的蔗糖6酯沿着引导板二16下移，进入出料口17；

所述加热板4设置在罐体1中间，其一端设置在与罐体1设置进液管12的相对壁面上，其上端设置在罐体1的上端内侧壁面上；

所述隔热板3一侧贴合加热板4，其另一侧贴合冷凝板二22，冷凝板二22和加热板4的设置方式相同，隔热板3将冷凝板二22和加热板4分开，使两者不会互相影响；

如图4所示，旋转装置5包括：转动杆51、皮带52、刮片53、刮板54；

所述转动杆51一端连接电机6 ，电机6 转动时，带动转动杆51进行顺时针运动，转动杆51数量若干个，其两端分别连接贴合皮带52的两侧，其中最外侧转动杆51连接在罐体1的内壁上,所述转动杆51的表面设置有齿槽（图中未画出）；

所述皮带52设置在冷凝板二22和加热板4外面，其嵌套在转动杆51上，其数量为四个，沿着冷凝板二22、隔热板3和加热板4等距间隔垂直摆放，转动杆51转动时带动皮带52进行转动；

所述刮片53设置在皮带52内侧，皮带52转动时，刮片53进行同步运动，第一混合液沿着刮片53倾斜向下的同时，被刮片53刮成薄膜到加热板4上，多余的第一混合液和第二混合液体落到下一个刮片53上，被再次刮成薄膜，如此重复下去，当第二混合液体足够多时，刮片53向上移动时将加热板4上的粘稠状的第二混合液体带走，当刮片53转动到另一面时，刮片53上的第二混合液体落到下一个刮片53上，沿着刮片53倾斜向下运动，同时和刮片53贴合的冷凝板二22持续对第二混合液降温，由于第二混合液体较为粘稠，所以下落的速度慢，冷凝板二22对第二混合液体的降温时间足够久，需要说明的是，所述刮片53为柔性材料，所述转动杆51表面的齿槽与刮片53相互匹配啮合；

所述刮板54设置在皮带52外侧，其数量若干个，等距间隔设置在皮带52外侧，当皮带52转动时，刮板54进行转动，对流到引导板二16上的第二混合液体和羧酸酐起到搅拌效果，加快第二混合液体和羧酸酐合成蔗糖6酯的速度；

所述皮带52厚度大于刮片53的厚度，皮带52内侧的刮片53不会触碰到引导板二16上的羧酸酐和蔗糖6酯；

所述刮片53上间隔设置有间隙，使刮片53在运动到最高点时，从加热板4一侧转到冷凝板二22一侧的过程顺利通过而不受到阻挡。

本发明还提供了一种皮带式蔗糖6酯合成方法：

S1：第一混合液沿进料管15进入罐体1流到加热板4上，从加热板4向下流动到皮带52内侧的刮片53上的同时，被上移的刮片53刮擦到加热板上，第一混合液沿着刮片53倾斜向下的同时，被刮片53刮成薄膜到加热板4上，多余的第一混合液和第二混合液体落到下一个刮片53上，被再次刮成薄膜，因为刮片53是向上运动的，所以刮片上的液体整体运动方向还是向上移动，加热板4对第一混合液的膜状液体进行持续加热，使轻分子从加热板4上离开，并被罐体1上的冷凝板一21捕获，凝结成水并沿着冷凝板一21流下，从排水口流出；

S2：加热板4上分离出轻分子的第一混合液体液体成为粘稠状的第二混合液体，当第二混合液体足够多时，刮片53向上移动时将加热板4上的粘稠状的第二混合液体带走，当刮片53转动到另一面时，刮片53上的第二混合液体落到下一个刮片53上，沿着刮片53倾斜向下移动，在第二混合液体倾斜向下移动的同时，和刮片53贴合的冷凝板二22持续对第二混合液降温，由于第二混合液体较为粘稠，所以下落的速度慢，冷凝板二22对第二混合液体的降温时间足够久；

S3：第二混合液体沿着刮片53和罐体1的壁面流到罐体1底部的引导板二16上，和羧酸酐混合在一起共同沿着倾斜的引导板二向下运动，在两者下移的同时，皮带外侧的刮板54对其进行搅拌，使第二混合液体和羧酸酐合成蔗糖6酯，最终从出料口17离开罐体1。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种皮带式蔗糖6酯合成设备，包括罐体（1），所述罐体（1）内部设置有冷凝机构、加热机构和隔热机构、旋转装置（5）、电机（7），其特征在于：所述冷凝机构包括冷凝板（2），所述加热机构包括加热板（4），所述隔热机构包括隔热板（3），所述罐体（1）内部还设置有旋转搅拌机构，所述旋转搅拌机构包括旋转装置（5）和电机（7）；

所述旋转装置（5）包括转动杆（51）、皮带（52）、刮片（53）、刮板（54），所述转动杆（51）一端连接电机（7），其两端分别连接贴合皮带（52）的两侧，其中最外侧转动杆（51）连接在罐体（1）的内壁上，所述皮带（52）数量为四个，设置在冷凝板二（22）和加热板（4）外面，并嵌套在转动杆（51）上，沿着冷凝板二（22）、隔热板（3）和加热板（4）等距间隔垂直摆放；

所述刮片（53）设置在皮带（52）内侧，所述刮板（54）设置在皮带（52）外侧，其数量若干个，等距间隔设置在皮带（52）外侧，所述转动杆（51）的表面设置有齿槽，所述刮片（53）为柔性材料，所述转动杆（51）表面的齿槽与刮片（53）相互匹配啮合。

2.根据权利要求1所述的一种皮带式蔗糖6酯合成设备，其特征在于：所述罐体（1）包括真空抽气管（11）、进液管（12）、引导板一（13）、出液口（14）、进料管（15）、引导板二（16）、出料口（17），所述进料管（15）设置在与进液管（12）相对面的罐体（1）的侧面上，其倾斜向下摆放，进料管（15）比进液管（12）高度低。

3.根据权利要求2所述的一种皮带式蔗糖6酯合成设备，其特征在于：所述冷凝板（2）包括设置在所述罐体（1）侧面的冷凝板一（21），其和罐体（1）内壁贴合，其正下方设置有倾斜向下的引导板一（13），所述冷凝板（2）还包括设置在罐体（1）中间的冷凝板二（22）。

4.根据权利要求2所述的一种皮带式蔗糖6酯合成设备，其特征在于：所述罐体（1）设置有进料管（15）的壁面，为原倾斜设置的圆弧面，有利于第二混合液体从上流到引导板二（16）上，所述引导板二（16）设置在罐体（1）底部，其内侧贴合引导板一（13），其外侧贴合罐体（1）的内壁面，引导板二（16）上表面倾斜设置，从进料管（15）所在壁面向进液管（12）所在面倾斜。

5.根据权利要求3所述的一种皮带式蔗糖6酯合成设备，其特征在于：所述加热板（4）设置在罐体（1）中间，其一端设置在与罐体（1）设置进液管（12）的相对壁面上，其上端设置在罐体（1）的上端内侧壁面上。

6.根据权利要求5所述的一种皮带式蔗糖6酯合成设备，其特征在于：所述隔热板（3）一侧贴合加热板（4），其另一侧贴合冷凝板二（22），冷凝板二（22）和加热板（4）的设置方式相同。

7.根据权利要求5所述的一种皮带式蔗糖6酯合成设备，其特征在于：所述皮带（52）厚度大于刮片（53）的厚度，皮带（52）内侧的刮片（53）不会触碰到引导板二（16）上的羧酸酐和蔗糖（6）酯；所述刮片（53）上间隔设置有间隙。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种皮带式蔗糖6酯合成设备，其特征在于，所述设备的使用方法如下：

步骤S1：第一混合液沿进料管进入罐体（1）流到加热板（4）上，从加热板（4）向下流动到皮带（52）内侧的刮片（53）上的同时，被上移的刮片（53）刮擦到加热板上，第一混合液沿着刮片（53）倾斜向下的同时，被刮片（53）刮成薄膜到加热板（4）上，多余的第一混合液和第二混合液体落到下一个刮片（53）上，被再次刮成薄膜，因为刮片（53）是向上运动的，所以刮片上的液体整体运动方向还是向上移动，加热板（4）对第一混合液的膜状液体进行持续加热，使轻分子从加热板（4）上离开，并被罐体（1）上的冷凝板一（21）捕获，凝结成水并沿着冷凝板一（21）流下，从排水口流出；

步骤S2：加热板（4）上分离出轻分子的第一混合液体液体成为粘稠状的第二混合液体，当第二混合液体足够多时，刮片（53）向上移动时将加热板（4）上的粘稠状的第二混合液体带走，当刮片（53）转动到另一面时，刮片（53）上的第二混合液体落到下一个刮片（53）上，沿着刮片（53）倾斜向下移动，在第二混合液体倾斜向下移动的同时，和刮片（53）贴合的冷凝板二（22）持续对第二混合液降温，由于第二混合液体较为粘稠，所以下落的速度慢，冷凝板二（22）对第二混合液体的降温时间足够久；

步骤S3：第二混合液体沿着刮片（53）和罐体（1）的壁面流到罐体（1）底部的引导板二（16）上，和羧酸酐混合在一起共同沿着倾斜的引导板二向下运动，在两者下移的同时，皮带外侧的刮板（54）对其进行搅拌，使第二混合液体和羧酸酐合成蔗糖（6）酯，最终从出料口（17）离开罐体（1）。

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