CN113398872B - 一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统 - Google Patents

Abstract

一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统，该系统包括釜液浓缩罐、美拉德反应器和喷雾干燥器，其中，精馏塔釜液先进入釜液浓缩罐经过浓缩后形成浓缩液，浓缩液经过第一膜分离器去除其内的盐分和色素后，进入到美拉德反应器内进行美拉德反应，反应后的混合液经过第二膜分离器过滤后进入到喷雾干燥器内进行喷雾干燥，最终获得浅褐色的粉末状产品。本发明通过对釜液的浓缩、膜分离除杂和喷雾干燥等工艺流程，最后将豆渣中的营养成分浓缩成食品级的干粉，从而可以直接用于食品中的添加剂，不仅实现了对于釜液中营养成分的利用，防止了营养成分的流失和浪费，而且变废为宝，节省了釜液处理成本的同时，实现了额外的经济创收。

Description

一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统

本发明专利申请是申请号为2020102249438的分案申请，原申请的申请日为2020年3月26日，申请号为：2020102249438，发明创造名称为：一种回收大豆多糖生产中精馏塔釜液营养成分的系统。

技术领域

本发明涉及到大豆加工豆油、多糖、膳食纤维领域中的废弃物利用，具体的说是一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统。

背景技术

现有技术中，利用大豆加工生产豆油、大豆蛋白、多糖和膳食纤维工艺中，不可避免的会产生豆渣，由于豆渣中还含有丰富的可溶性多糖、膳食纤维等，因此，现有技术中，对于豆渣一般也是再次加工利用的；

在豆渣加工利用中，豆渣组分约有30％转化为可溶性多糖、30％是转化为膳食纤维，剩下约40％都在产品的醇洗精制过程中进入到了醇水废液中，继而在经过精馏系统回收乙醇后，这40％的豆渣组分就转移到了精馏塔的釜液中；

釜液在排放前必须进行处理净化、消解掉其中的有机物，达标排放，大大增加了企业的生产成本。而另一方面，该釜液的主要组分是中小分子量的多糖、肽类、膳食纤维等，是营养价值很高的有机质组分，具有很好的食品营养和保健功能，处理后排放就造成了营养成分的浪费。

发明内容

为了解决现有技术中对于豆渣加工的精馏塔釜液处理后直接排放所导致的成本增加、营养成分的浪费问题，本发明提供了一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统，该系统通过对釜液的浓缩、膜分离除杂和喷雾干燥等工艺流程，最后将豆渣中的营养成分浓缩成食品级的干粉，从而可以直接用于食品中的添加剂，不仅实现了对于釜液中营养成分的利用，防止了营养成分的流失和浪费，而且变废为宝，节省了釜液处理成本的同时，实现了额外的经济创收。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种回收大豆多糖生产中精馏塔釜液营养成分的系统，该系统包括釜液浓缩罐、美拉德反应器和喷雾干燥器，其中，精馏塔釜液先进入釜液浓缩罐经过浓缩后形成浓缩液，浓缩液经过第一膜分离器去除其内的盐分和色素后，进入到美拉德反应器内进行美拉德反应，反应后的混合液经过第二膜分离器过滤后进入到喷雾干燥器内进行喷雾干燥，最终获得浅褐色的粉末状产品。

作为上述系统的一种优化方案，所述釜液浓缩罐包括上部具有可拆卸顶盖的封闭浓缩罐体，在顶盖上设置有气压阀，浓缩罐体内设置有若干大小相同的浓缩锅，且浓缩锅之间具有间隙；

每个所述浓缩锅包括顶部敞开、底部为弧形的锅体，锅体的侧壁和底壁为具有加热空腔的中空结构，通过向加热空腔内注入蒸汽，对锅体内的釜液加热浓缩，加热空腔的上部具有连通孔，该连通孔与锅体内壁设有的排气管连接，排气管底端延伸至锅体内的底部，并与环绕锅体内壁的蒸汽排放管连通，在蒸汽排放管上沿其长度方向具有两排排气孔，这两排排气孔分别倾斜朝向锅体的中心的上方和下方；锅体的顶部具有通过排液支管向其内注入釜液的釜液注入管和通过抽液支管抽出锅体内浓缩液的浓缩液抽出管；

所述浓缩罐体底壁为具有蒸汽缓冲腔的中空结构，且每个所述浓缩锅的锅体内的加热空腔均通过进气支管与蒸汽缓冲腔连通，蒸汽缓冲腔则通过蒸汽进管与外部的蒸汽源连通。

作为上述系统的另一种优化方案，所述浓缩罐体为圆柱形，所有的浓缩锅均围绕浓缩罐体的中心排布成若干层，每一层的浓缩锅4形成以浓缩罐体中心为圆心的圆形，且相邻浓缩锅之间具有间隙，相邻层的浓缩锅之间也具有间隙；每一层所有的浓缩锅均共用同一根的釜液注入管和浓缩液抽出管，釜液注入管和浓缩液抽出管均为环形管，每一层浓缩锅的釜液注入管和浓缩液抽出管均与浓缩罐体中心处设有的釜液注入总管和浓缩液抽出总管连通，且釜液注入总管和浓缩液抽出总管处于浓缩罐体内的一端封闭，另一端伸出浓缩罐体后分别连接两个液体泵，以通过这两个液体泵实现釜液的注入和浓缩液的抽出。

作为上述系统的另一种优化方案，每个所述锅体内的排液支管和抽液支管上均设置电磁阀，且这些电磁阀均由一PLC智能控制器控制器通断，在每个所述锅体内均设置有监测其内釜液高度的液位传感器，且该液位传感器标注三个液位高度，即液位最高点H、液位最低点L和液位中间点M，其中，也为最高点H表示锅体内所盛釜液的最大容积，液位最低点L表示锅体内所盛釜液的最小容积，液位中间点M表示锅体内容积为最大容积1/3时的液位高度；液位传感器将监测的液位数据传递给PLC智能控制器，以使PLC智能控制器依据监测的液面高度来控制排液支管和抽液支管上电磁阀的开启或关闭。

作为上述系统的另一种优化方案，每个所述锅体的底部均由至少三根的支腿将其支撑在浓缩罐体的底壁上，且使锅体的底壁和浓缩罐体的底壁之间形成间隙。

作为上述系统的另一种优化方案，所述喷雾干燥器包括一圆柱形的筒体，筒体的顶部设置有空心的喷液板，待喷雾干燥的釜液通过釜液进口管进入到喷液板内部的空腔中，并通过喷液板底部分布的若干雾化喷头均匀喷洒到筒体内；

在筒体的内壁上沿其高度方向均匀分布有至少三组的蒸汽喷射管，每组蒸汽喷射管均为一根环绕筒体内壁设置的空心管，该空心管朝向筒体中心的侧面上分布有一圈喷孔，且这些喷孔倾斜向上，从而使空心管内通入的干燥蒸汽，经这些喷孔喷出后，形成圆锥形的向上蒸汽幕，进而与雾化喷头喷出的雾状釜液相遇并对比进行干燥；

在筒体的底部具有倒圆台形的接料部，且接料部小直径端处于下端，并形成干粉出料口。

作为上述系统的另一种优化方案，每组所述蒸汽喷射管的上部设置有倾斜的环形挡板，环形挡板的上端紧贴筒体的内壁，底端与蒸汽喷射管的外壁相切，从而防止干燥后形成的干粉在蒸汽喷射管上堆积。

作为上述系统的另一种优化方案，所述喷液板上具有连通筒体和外界的通道，且在该通道的外端口设置排气阀，以便于筒体内蒸汽的排出。

作为上述系统的另一种优化方案，所述筒体的中心设置有加热汽管道，该加热汽管道通过若干根连接管与所述的蒸汽喷射管连通，其顶端穿出喷液板后与外界的干燥蒸汽源连通；

所述加热汽管道的横断面为环形，干燥蒸汽在环形空腔内流动，在环形的中心内设置有传动轴，传动轴与加热汽管道的内壁通过若干组轴承转动连接，传动轴的顶部穿出加热汽管道后由一电机带动的减速机驱动其转动，传动轴的底端通过连接杆带动位于接料部内壁上的刮板沿接料部内壁移动，从而将接料部内壁上的干粉刮掉使其经干粉出料口排出。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明通过对釜液的浓缩、膜分离除杂和喷雾干燥等工艺流程，最后将豆渣中的营养成分浓缩成食品级的干粉，从而可以直接用于食品中的添加剂，不仅实现了对于釜液中营养成分的利用，防止了营养成分的流失和浪费，而且变废为宝，节省了釜液处理成本的同时，实现了额外的经济创收；

2)由于釜液内的营养成分是可溶性多糖、膳食纤维，在采用一般的加热方式进行浓缩、干燥时，很容易就会造成可溶性多糖、膳食纤维的破坏，产生焦糊味，影响产品的品质，而采用蒸汽加热，不仅温度控制更加柔和，更关键的是，蒸汽在加热过程中产生的湿润感，能够使可溶性多糖、膳食纤维等不容易被高温所破坏；

3)同样的原因，本发明设置的喷雾干燥器的主体是一个圆柱形的筒体，顶部将釜液浓缩液喷洒成雾状，筒体内不同高度具有环绕筒体的空心管，空心管上具有倾斜向上的喷孔，这样在向空心管内注入蒸汽时，蒸汽通过喷孔喷出，在筒体内形成向上的圆锥形蒸汽幕，进而与釜液相遇并进行干燥，提高干燥效率的同时，也不会使其中的营养成分焦糊。

附图说明

图1为本发明的整体流程示意图；

图2为釜液浓缩罐的结构示意图；

图3为浓缩锅的结构示意图；

图4为釜液浓缩罐内浓缩锅的排布示意图；

图5为喷雾干燥器的结构示意图；

图6为美拉德反应器的整体结构示意图(滑块处于初始状态时)；

图7为美拉德反应器的整体结构示意图(滑块处于极限状态时)；

图8为美拉德反应单元在蒸汽加热容器内的排布示意图(以8路、每路3组美拉德反应单元为例)；

图9为每组美拉德反应单元的结构示意图(滑块处于初始状态时)；

图10为每组美拉德反应单元的结构示意图(滑块处于极限状态时)；

图11为转换器的结构示意图(滑块处于初始状态时)；

图12为转换器的结构示意图(滑块处于极限状态时)；

附图标记：1、釜液浓缩罐，101、浓缩罐体，102、气压阀，103、釜液注入总管，104、浓缩液抽出总管，105、釜液注入管，1051、排液支管，106、浓缩液抽出管，1061、抽液支管，107、蒸汽缓冲腔，108、蒸汽进管，109、进气支管，2、美拉德反应器，201、蒸汽入口，202、蒸汽出口，3、喷雾干燥器，301、筒体，302、蒸汽喷射管，303、接料部，304、干粉出料口，305、喷液板，306、釜液进口管，307、加热汽管道，308、传动轴，309、刮板，3010、减速机，3011、环形挡板，3012、排气阀，4、浓缩锅，401、锅体，402、支腿，403、加热空腔，404、排气管，405、蒸汽排放管，5、反应管，501、弧形引导板，502、釜液进液管，503、釜液排出管，504、第一开口，6、扩容管，601、分隔块，602、第二开口，603、左蒸汽支管，604、右蒸汽支管，605、蒸汽包管，7、辅料注入管，701、分支管道，8、液压腔，801、液压接管，9、条形腔，901、腔体，902、滑块，903、连接通道，904、连接杆，905、液体通过孔区。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细阐述。

实施例1

如图1所示，一种回收大豆多糖生产中精馏塔釜液营养成分的系统，该系统包括釜液浓缩罐1、美拉德反应器2和喷雾干燥器3，其中，精馏塔釜液先进入釜液浓缩罐1经过浓缩后形成浓缩液，浓缩液经过第一膜分离器去除其内的盐分和色素后，进入到美拉德反应器2内进行美拉德反应，反应后的混合液经过第二膜分离器过滤后进入到喷雾干燥器3内进行喷雾干燥，最终获得浅褐色的粉末状产品。

在本实施例中，釜液浓缩罐1、美拉德反应器2、喷雾干燥器3和膜分离器均可以选用市面上的常规产品即可；而在釜液浓缩罐1内进行浓缩时，温度不超过100℃，美拉德反应器2内反应温度不超过80-120℃；膜分离器的主要作用是为了过滤其中的盐、色素和怪味等。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图2-4所示，所述釜液浓缩罐1包括上部具有可拆卸顶盖的封闭浓缩罐体101，在顶盖上设置有气压阀102，浓缩罐体101内设置有若干大小相同的浓缩锅4，且浓缩锅4之间具有间隙；

每个所述浓缩锅4包括顶部敞开、底部为弧形的锅体401，锅体401的侧壁和底壁为具有加热空腔403的中空结构，通过向加热空腔403内注入蒸汽，对锅体401内的釜液加热浓缩，加热空腔403的上部具有连通孔，该连通孔与锅体401内壁设有的排气管404连接，排气管404底端延伸至锅体401内的底部，并与环绕锅体1内壁的蒸汽排放管405连通，在蒸汽排放管405上沿其长度方向具有两排排气孔，这两排排气孔分别倾斜朝向锅体401的中心的上方和下方；锅体401的顶部具有通过排液支管1051向其内注入釜液的釜液注入管105和通过抽液支管1061抽出锅体401内浓缩液的浓缩液抽出管106，排液支管1051的底端倾斜朝向锅体401的侧壁上部，抽液支管1061的底端延伸至锅体401的底部；

所述浓缩罐体101底壁为具有蒸汽缓冲腔107的中空结构，且每个所述浓缩锅4的锅体401内的加热空腔403均通过进气支管109与蒸汽缓冲腔107连通，蒸汽缓冲腔107则通过蒸汽进管108与外部的蒸汽源连通。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例2相同，改进点在于：如图4所示，所述浓缩罐体101为圆柱形，所有的浓缩锅4均围绕浓缩罐体101的中心排布成若干层，每一层的浓缩锅4形成以浓缩罐体101中心为圆心的圆形，且相邻浓缩锅4之间具有间隙，相邻层的浓缩锅4之间也具有间隙；每一层所有的浓缩锅4均共用同一根的釜液注入管105和浓缩液抽出管106，釜液注入管105和浓缩液抽出管106均为环形管，每一层浓缩锅4的釜液注入管105和浓缩液抽出管106均与浓缩罐体101中心处设有的釜液注入总管103和浓缩液抽出总管104连通，且釜液注入总管103和浓缩液抽出总管104处于浓缩罐体101内的一端封闭，另一端伸出浓缩罐体101后分别连接两个液体泵，以通过这两个液体泵实现釜液的注入和浓缩液的抽出。

实施例4

本实施例是在实施例2的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例2相同，改进点在于：如图3所示，每个所述锅体401内的排液支管1051和抽液支管1061上均设置电磁阀，且这些电磁阀均由一PLC智能控制器控制器通断，在每个所述锅体401内均设置有监测其内釜液高度的液位传感器，且该液位传感器标注三个液位高度，即液位最高点H、液位最低点L和液位中间点M，其中，也为最高点H表示锅体401内所盛釜液的最大容积，液位最低点L表示锅体401内所盛釜液的最小容积，液位中间点M表示锅体401内容积为最大容积1/3时的液位高度；液位传感器将监测的液位数据传递给PLC智能控制器，以使PLC智能控制器依据监测的液面高度来控制排液支管1051和抽液支管1061上电磁阀的开启或关闭。

当液位传感器监测到液位处于最低点L时，表示锅体401内的釜液基本没有了，需要注入新的釜液，此时，PLC智能控制器控制抽液支管1061上的电磁阀关闭，并打开排液支管1051上的电磁阀，向锅体401内注入釜液；当监测到釜液处于最高点H时，表示锅体401内已经充满釜液，此时，PLC智能控制器控制排液支管1051上的电磁阀关闭；在此过程中，由于蒸汽的加热，釜液浓缩，当液位传感器监测到液位处于中间点M时，表明此时已经完成浓缩，此时，PLC智能控制器控制抽液支管1061上的电磁阀打开，抽出其内的浓缩液；当液位传感器监测到液位处于最低点L时，表示锅体401内的釜液基本没有了，需要注入新的釜液，此时重复上述过程即可。

实施例5

本实施例是在实施例2的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例2相同，改进点在于：如图2和3所示，每个所述锅体401的底部均由至少三根的支腿402将其支撑在浓缩罐体101的底壁上，且使锅体401的底壁和浓缩罐体101的底壁之间形成间隙。

实施例6

本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图5所示，所述喷雾干燥器3包括一圆柱形的筒体301，筒体301的顶部设置有空心的喷液板305，待喷雾干燥的釜液通过釜液进口管306进入到喷液板305内部的空腔中，并通过喷液板305底部分布的若干雾化喷头均匀喷洒到筒体301内；

在筒体301的内壁上沿其高度方向均匀分布有至少三组的蒸汽喷射管302，每组蒸汽喷射管302均为一根环绕筒体301内壁设置的空心管，该空心管朝向筒体1中心的侧面上分布有一圈喷孔，且这些喷孔倾斜向上，从而使空心管内通入的干燥蒸汽，经这些喷孔喷出后，形成圆锥形的向上蒸汽幕，进而与雾化喷头喷出的雾状釜液相遇并对比进行干燥；

在筒体301的底部具有倒圆台形的接料部303，且接料部303小直径端处于下端，并形成干粉出料口304。

实施例7

本实施例是在实施例6的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例6相同，改进点在于：如图5所示，每组所述蒸汽喷射管302的上部设置有倾斜的环形挡板3011，环形挡板3011的上端紧贴筒体301的内壁，底端与蒸汽喷射管302的外壁相切，从而防止干燥后形成的干粉在蒸汽喷射管302上堆积。

实施例8

本实施例是在实施例6的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例6相同，改进点在于：如图5所示，所述喷液板305上具有连通筒体301和外界的通道，且在该通道的外端口设置排气阀3012，以便于筒体301内蒸汽的排出。

实施例9

本实施例是在实施例6的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例6相同，改进点在于：如图5所示，所述筒体301的中心设置有加热汽管道307，该加热汽管道307通过若干根连接管与所述的蒸汽喷射管302连通，其顶端穿出喷液板305后与外界的干燥蒸汽源连通；

所述加热汽管道307的横断面为环形，干燥蒸汽在环形空腔内流动，在环形的中心内设置有传动轴308，传动轴308与加热汽管道307的内壁通过若干组轴承转动连接，传动轴308的顶部穿出加热汽管道307后由一电机带动的减速机3010驱动其转动，传动轴308的底端通过连接杆带动位于接料部303内壁上的刮板309沿接料部303内壁移动，从而将接料部303内壁上的干粉刮掉使其经干粉出料口304排出。刮板309在高度方向上与接料部303的高度平齐，并且是倾斜设置在接料部303的内壁上的，即其长度方向与接料部303的母线方向倾斜。

实施例10

本发明所用的美拉德反应器2可以选用现有的美拉德反应器，也可以采用一种新的蒸汽加热的美拉德反应器，该美拉德反应器如图6-8所示，包括侧壁对称设置有蒸汽入口201和蒸汽出口202的封闭圆筒状蒸汽加热容器，在蒸汽加热容器内沿其轴向分布有若干组美拉德反应单元，每组所述美拉德反应单元包括一根贯通蒸汽加热容器轴向的反应管5，相邻反应管5之间具有间隙，以增大蒸汽与其接触面积，反应管5的两端分别设有穿出蒸汽加热容器两端部的釜液进液管502和釜液排出管503，在蒸汽加热容器内设置有若干根辅料注入管7，这些辅料注入管7的一端与蒸汽源连通，并通过若干根分支管道701与每一根反应管5连通，以通过蒸汽将美拉德反应辅料沿分支管道701送入到反应管5内与精馏塔釜液混合，进而被蒸汽加热容器内的蒸汽加热发生美拉德反应。

本实施例中，在实际操作时，可以通过压力将美拉德辅料送入到蒸汽管道内，再由蒸汽将其吹送到反应管5内；

本实施例中，蒸汽加热容器的蒸汽入口201位于高处，蒸汽出口202位于低处，便于蒸汽凝结产生的蒸馏水排出；

在本实施例中，反应管5的材质选用导热良好的金属制成，通过控制进入蒸汽加热容器内的蒸汽压力、速度和流量，来控制反应管5内的温度为80-120℃，便于反应的进行。

实施例11

本实施例是在实施例10的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例10相同，改进点在于：如图9和10所示，每组所述美拉德反应单元的反应管5的内壁上分布有两排弧形引导板501，这两排弧形引导板501均与其轴向平行，每一块弧形引导板501的凹面朝向釜液进液管502一侧，自由端均倾斜朝向釜液排出管503端，这两排中弧形引导板501的数量一一对应，且两排中处于对应位置的两块弧形引导板501位置错开，从而使其中一块弧形引导板501的自由端朝向另一块弧形引导板501的凹面中心。

实施例12

本实施例是在实施例10的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例10相同，改进点在于：如图6-8所示，所述若干组美拉德反应单元在蒸汽加热容器内排成至少3路美拉德反应单元串，每一路美拉德反应单元串均沿蒸汽加热容器的半径方向从中心向边缘辐射，且每一路美拉德反应单元串中均包括至少两组的美拉德反应单元；每组所述美拉德反应单元中还具有一根与反应管5平行且等长的扩容管6；

在蒸汽加热容器的两端对称设置有控制每组美拉德反应单元中的反应管5和扩容管6连通和断开的转换器，同时，在每根扩容管6内设置有在反应管5和扩容管6连通后驱动反应管5内釜液和美拉德反应辅料来回移动的蒸汽驱动装置。

实施例13

本实施例是在实施例12的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例12相同，改进点在于：如图9-12所示，每组所述转换器包括位于蒸汽加热容器一端中心的液压腔8和若干根一端与液压腔8连通另一端封闭的条形腔9，且每根条形腔9对应一路美拉德反应单元串，并位于釜液进液管502或釜液排出管503与反应管5之间；所述液压腔8通过一根液压接管801与液压设备连通，以实现向液压腔8内注入或抽出液压油；所述液压腔8实际上是封闭的空心圆盘状，所有的条形腔9一端与液压腔8内连通，另一端是封闭的；

每根条形腔9包括断面为矩形的长条状封闭腔体901，在每根条形腔9的腔体901与釜液进液管502或釜液排出管503连接的侧壁上分布有若干片液体通过孔区905，在腔体901与反应管5两端接触的侧壁上设置有第一开口504，且每根反应管5一侧的釜液进液管502、该侧的第一开口504和该侧条形腔9的腔体901上的液体通过孔区905处于同一直线上，共同形成了釜液进入管路，每根反应管5另一侧的釜液排出管503、该侧的第一开口504和该侧条形腔9的腔体901上的液体通过孔区905处于同一直线上，共同形成了釜液排出管路；液体通过孔区905的面积大小和形状与第一开口504的大小面积和形状对应；

所述腔体901的内壁宽度不小于反应管5和扩容管6的直径，腔体901位于反应管5的端部在腔体901内设置有与其对应的美拉德反应单元串中美拉德反应单元数量对应的滑块902，且这些滑块902之间通过连接杆904连接为一体，并通过向液压腔8内注入或抽出液压油，控制这些滑块902在腔体901内滑动；

每个滑块902内均设置有连接通道903，连接通道903的两端开口均暴露在滑块902朝向反应管5的侧壁上；在所述扩容管6的两端分别具有第二开口602，且当液压腔8内的液压油控制每根条形腔9内的所有滑块902处于初始位置时，滑块902错开与其对应的反应管5端部的第一开口504，以使釜液进入管路和釜液排出管路畅通，进而打开釜液进液管502并关闭釜液排出管503后，向反应管5内注入釜液；当向液压腔8内注入液压油以控制每根条形腔9内的所有滑块902滑动至极限位置时，滑块902的一侧将液体通过孔区905完全遮蔽，同时，其内连接通道903的两个开口分别与反应管5两端的第一开口504和扩容管6两端的第二开口602对齐，从而使反应管5和扩容管6连通。

实施例14

本实施例是在实施例12的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例12相同，改进点在于：如图9-12所示，所述滑块902处于初始位置时，其内连接通道903的两端开口均被遮蔽。

实施例15

本实施例是在实施例12的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例12相同，改进点在于：如图9-10所示，所述蒸汽驱动装置包括设置在扩容管6的中部并将其轴向空间分隔成左右两部分的分隔块601，在分隔块601内设置有左蒸汽支管603和右蒸汽支管604，左蒸汽支管603和右蒸汽支管604的一端分别与左右两部分连通，当滑块902处于极限位置时，通过在左蒸汽支管603和右蒸汽支管604内轮流注入蒸汽，从而推动反应管5内的釜液和美拉德反应辅料混合物轮流向右侧移动和向左侧移动，使反应均匀，并避免产生焦糊味。

实施例16

本实施例是在实施例15的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例15相同，改进点在于：如图8-10所示，所述左蒸汽支管603和右蒸汽支管604的另一端分别与蒸汽包管605内的两条蒸汽进气管连通，蒸汽包管605穿出蒸汽加热容。

实施例17

本实施例是在实施例12的基础上所做的又一种改进方案，其主体结构与实施例12相同，改进点在于：如图8所示，所述若干组美拉德反应单元在蒸汽加热容器内排成6路、8路或12路美拉德反应单元串，每一路美拉德反应单元串中具有3组美拉德反应单元。

本发明实施例10-17提供的美拉德反应器与现有的其他加热形式和结构的美拉德反应器相比，具有如下有益效果：

1)本发明的美拉德反应器能够将精馏塔釜液与美拉德辅料进行充分反应，进而完成对釜液的处理，使其具有更好的风味，最后再经过喷雾干燥后得到可以直接用于食品中的添加剂，不仅实现了对于釜液中营养成分的利用，防止了营养成分的流失和浪费，而且变废为宝，节省了釜液处理成本的同时，实现了额外的经济创收；

2)本发明的美拉德反应器是将釜液与美拉德反应辅助料在多组反应管内混合，而这些反应管是处于蒸汽加热容器内的，通过向蒸汽加热容器内注入蒸汽，利用蒸汽与反应管外壁接触传热，进而对釜液加热发生美拉德反应，与现有的其它加热方式发生的美拉德反应器相比，反应温度更可控，最大程度的避免了焦糊味的产生，而且蒸汽加热的成本也更低；

同时，由于美拉德反应辅料是通过蒸汽送入到反应管内的，在此过程中，蒸汽与辅料接触，预先对其加热，使其在进入釜液之前就产生了一定的香味，这样能够在加入到釜液中后，大大加快反应速率；

3)本发明的美拉德反应器中，通过在反应管内壁上设置两排特殊结构的弧形引导板，不仅能够增大传热面积，使内部的釜液加热更均匀，而且也能够使辅料与釜液混合更加均匀；

4)本发明的美拉德反应器中，通过设置与反应管等长的扩容管，并利用两端的转换器实现两者的连通或断开，在断开时，向反应管内注入釜液和辅料，之后反应管和扩容管连通，在扩容管内设置蒸汽驱动装置，蒸汽驱动装置的核心是两根蒸汽支管，通过在这两根蒸汽支管内轮流注入蒸汽，利用蒸汽推动釜液和辅料的混合物在反应管和扩容管连通后形成的管路内来回移动，不仅提高了加热效率和加热均匀度，防止产生焦糊味，而且，由于采用蒸汽驱动，实现了蒸汽对釜液的直接接触加热，进一步提高了反应效率。

Claims (4)

1.一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统，其特征在于：该系统包括釜液浓缩罐（1）、美拉德反应器（2）和喷雾干燥器（3），其中，精馏塔釜液先进入釜液浓缩罐（1）经过浓缩后形成浓缩液，浓缩液经过第一膜分离器去除其内的盐分和色素后，进入到美拉德反应器（2）内进行美拉德反应，反应后的混合液经过第二膜分离器过滤后进入到喷雾干燥器（3）内进行喷雾干燥，最终获得浅褐色的粉末状产品；所述喷雾干燥器（3）包括一圆柱形的筒体（301），筒体（301）的顶部设置有空心的喷液板（305），待喷雾干燥的釜液通过釜液进口管（306）进入到喷液板（305）内部的空腔中，并通过喷液板（305）底部分布的若干雾化喷头均匀喷洒到筒体（301）内；

在筒体（301）的内壁上沿其高度方向均匀分布有至少三组的蒸汽喷射管（302），每组蒸汽喷射管（302）均为一根环绕筒体（301）内壁设置的空心管，该空心管朝向筒体（301）中心的侧面上分布有一圈喷孔，且这些喷孔倾斜向上，从而使空心管内通入的干燥蒸汽，经这些喷孔喷出后，形成圆锥形的向上蒸汽幕，进而与雾化喷头喷出的雾状釜液相遇并对其进行干燥；

在筒体（301）的底部具有倒圆台形的接料部（303），且接料部（303）小直径端处于下端，并形成干粉出料口（304）；

所述美拉德反应器包括侧壁对称设置有蒸汽入口（201）和蒸汽出口（202）的封闭圆筒状蒸汽加热容器，在蒸汽加热容器内沿其轴向分布有若干组美拉德反应单元，每组所述美拉德反应单元包括一根贯通蒸汽加热容器轴向的反应管（5），相邻反应管（5）之间具有间隙，以增大蒸汽与其接触面积，反应管（5）的两端分别设有穿出蒸汽加热容器两端部的釜液进液管（502）和釜液排出管（503），在蒸汽加热容器内设置有若干根辅料注入管（7），这些辅料注入管（7）的一端与蒸汽源连通，并通过若干根分支管道（701）与每一根反应管（5）连通，以通过蒸汽将美拉德反应辅料沿分支管道（701）送入到反应管（5）内与精馏塔釜液混合，进而被蒸汽加热容器内的蒸汽加热发生美拉德反应；

所述若干组美拉德反应单元在蒸汽加热容器内排成至少3路美拉德反应单元串，每一路美拉德反应单元串均沿蒸汽加热容器的半径方向从中心向边缘辐射，且每一路美拉德反应单元串中均包括至少两组的美拉德反应单元；每组所述美拉德反应单元中还具有一根与反应管（5）平行且等长的扩容管（6）；

在蒸汽加热容器的两端对称设置有控制每组美拉德反应单元中的反应管（5）和扩容管（6）连通和断开的转换器，同时，在每根扩容管（6）内设置有在反应管（5）和扩容管（6）连通后驱动反应管（5）内釜液和美拉德反应辅料来回移动的蒸汽驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统，其特征在于：每组所述蒸汽喷射管（302）的上部设置有倾斜的环形挡板（3011），环形挡板（3011）的上端紧贴筒体（301）的内壁，底端与蒸汽喷射管（302）的外壁相切，从而防止干燥后形成的干粉在蒸汽喷射管（302）上堆积。

3.根据权利要求1所述的一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统，其特征在于：所述喷液板（305）上具有连通筒体（301）和外界的通道，且在该通道的外端口设置排气阀（3012），以便于筒体（301）内蒸汽的排出。

4.根据权利要求1所述的一种生产大豆多糖的精馏塔釜液营养成分回收系统，其特征在于：所述筒体（301）的中心设置有加热汽管道（307），该加热汽管道（307）通过若干根连接管与所述的蒸汽喷射管（302）连通，其顶端穿出喷液板（305）后与外界的干燥蒸汽源连通；

所述加热汽管道（307）的横断面为环形，干燥蒸汽在环形空腔内流动，在环形的中心内设置有传动轴（308），传动轴（308）与加热汽管道（307）的内壁通过若干组轴承转动连接，传动轴（308）的顶部穿出加热汽管道（307）后由一电机带动的减速机（3010）驱动其转动，传动轴（308）的底端通过连接杆带动位于接料部（303）内壁上的刮板（309）沿接料部（303）内壁移动，从而将接料部（303）内壁上的干粉刮掉使其经干粉出料口（304）排出。

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