CN214361091U - 泛酸钙生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及泛酸钙生产系统,该泛酸钙生产系统包括:第一反应罐、吸附罐和纳滤装置,其中,第一反应罐用于获取泛酸钙粗品溶液;吸附罐,与第一反应罐连通,且吸附罐内设置有吸附剂,用于将泛酸钙粗品溶液进行预处理;及纳滤装置,与吸附罐连通,包括至少一个纳滤膜,用于将经预处理后的泛酸钙粗品溶液进行纳滤处理。该泛酸钙生产系统结构简单,操作简便,生产安全性较高,且整个系统能够实现连续化自动生产,具有较高的工业应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工生产技术领域,特别是涉及用于生产泛酸钙的生产系统。
背景技术
目前,泛酸钙广泛应用于医药、食品及饲料添加剂等技术领域,但传统的泛酸钙生产并无专用设备或系统,通常生产过程所采用的生产系统包括反应罐、重结晶罐、纯化罐和干燥装置,其中,反应罐用于进行反应及相应处理后获得泛酸钙母液;重结晶罐与反应罐连通,用于将泛酸钙母液进行重结晶,得到泛酸钙粗品;纯化罐用于将泛酸钙粗品进行纯化,其操作通常需要先将泛酸钙粗品置于纯化罐中,然后向纯化罐内通入体积约2倍于粗品质量的甲醇进行多次洗涤,待纯度达到要求后,将泛酸钙粗品置于干燥装置内进行干燥,进而得到所需产品。上述泛酸钙生产系统在进行生产的过程中,需要采用大量的甲醇,工业生产安全性较低,且成本较高,且该系统也较难实现连续化自动生产,不利于大规模工业化放大。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种泛酸钙生产系统。该泛酸钙生产系统结构简单,操作简便,生产安全性较高,且整个系统能够实现连续化自动生产,具有较高的工业应用价值。
一种泛酸钙生产系统,包括:第一反应罐、吸附罐和纳滤装置,其中:
所述第一反应罐,用于获取泛酸钙粗品溶液;所述第一反应罐开设有第一进液口、第二进液口、第一排液口和第二排液口,所述第一进液口用于向所述第一反应罐导入反应原料,所述第二进液口用于向所述第一反应罐导入水;所述第一排液口用于将泛酸钙粗品溶液导入所述吸附罐中;所述第二排液口用于排出经重结晶处理后的母液;
所述吸附罐,与所述反应罐的所述第一排液口连通,且所述吸附罐内设置有吸附剂,用于将所述泛酸钙粗品溶液进行预处理;及
纳滤装置,与所述吸附罐连通,包括至少一个纳滤膜,用于将经预处理后的所述泛酸钙粗品溶液进行纳滤处理。
所述第一反应罐还开设有第三进液口,用于向所述第一反应罐内导入D-泛解酸内酯;
在其中一实施例中,所述泛酸钙生产系统还包括第二反应罐,所述第二反应罐用于制备β-氨基丙酸钙;
所述第一反应罐还开设有第三进液口,用于向所述第一反应罐内导入D-泛解酸内酯;所述第二反应罐与所述第一反应罐的所述第一进液口连通,以使所述第二反应罐内的β-氨基丙酸钙导入所述第一反应罐内并与经所述第三进液口导入的所述D-泛解酸内酯反应。
在其中一实施例中,所述纳滤装置包括N个彼此并联的纯化纳滤膜组,且每一个所述纯化纳滤膜组包括至少两个串联的纳滤膜,以使所述泛酸钙粗品溶液经一纳滤膜处理后,所得到的透过液进入下一个串联的纳滤膜进行处理,其中,N为大于或等于1的整数。
在其中一实施例中,所述纳滤装置还包括回收纳滤膜组,所述回收纳滤膜组与各纯化纳滤膜组的出口端连通,用于将经各纯化纳滤膜组的最后一个纳滤膜处理的透过液进行回收处理。
在其中一实施例中,所述纳滤装置还包括收集罐,所述收集罐与各纳滤膜的截留侧连通,用于收集各纳滤膜的截留侧的泛酸钙溶液。
在其中一实施例中,所述收集罐内设置有检测器,以检测所述收集罐内的所述泛酸钙溶液的纯度,当所述泛酸钙溶液纯度不符合要求,将所述收集罐内的泛酸钙溶液返回各所述纯化纳滤膜组再次进行处理。
在其中一实施例中,各所述纯化纳滤膜组分别包括两个串联的纳滤膜,分别为第一纳滤膜和第二纳滤膜;
所述收集罐包括第一子收集罐、第二子收集罐和第三子收集罐,各子收集罐内分别设置有检测泛酸钙溶液纯度的检测器,所述第一子收集罐用于收集各纯化纳滤膜组的第一纳滤膜截留侧截留的泛酸钙溶液,所述第二子收集罐用于收集各纯化纳滤膜组的第二纳滤膜截留侧截留的泛酸钙溶液,所述第三子收集罐用于收集所述回收纳滤膜组的截留侧的泛酸钙溶液。
在其中一实施例中,各纳滤膜的截留侧流出口设置有检测器,以检测截留侧流出的泛酸钙溶液的纯度,当所述泛酸钙溶液的纯度不符合要求,将截留侧流出的泛酸钙溶液返回对应的纳滤膜再次进行处理,当所述泛酸钙溶液的纯度符合要求,将所述泛酸钙溶液通入所述收集罐。
在其中一实施例中,所述泛酸钙生产系统还包括补水装置,所述补水装置与所述纳滤装置连通,用于向所述纯化纳滤膜组的截留侧通入水,以控制各纯化纳滤膜组的各纳滤膜的截留侧的泛酸钙溶液的浓度,维持体积平衡。
在其中一实施例中,所述泛酸钙生产系统还包括浓缩装置,用于将经纳滤装置处理后的泛酸钙溶液进行浓缩处理;和/或
所述泛酸钙生产系统还包括干燥装置,用于对经所述纳滤装置处理后的泛酸钙溶液进行干燥。
在其中一实施例中,所述第一反应罐内设置有过滤板和挡板,所述过滤板上开设有数个通孔,所述挡板设置在所述过滤板的下方,且所述挡板与所述第一反应罐之间可活动连接,以使所述挡板与所述过滤板分离或者使所述挡板覆盖在所述过滤板的下方。
在其中一实施例中,所述第一反应罐内还设置有温度控制器和/或pH计,所述温度控制器用于控制原料进行反应的反应温度和反应液进行重结晶的重结晶温度,所述pH计用于监测所述反应粗品溶液的pH值。
有益效果
上述泛酸钙生产系统通过设置第一反应罐获得泛酸钙粗品溶液,吸附罐来对泛酸钙粗品溶液进行预处理,采用纳滤装置对泛酸钙粗品溶液进行纯化处理,通过装置的合理配置,有效地避免了泛酸钙生产过程中大量甲醇等有机溶剂的使用,有效地提高了生产的安全性,同时也能够提高泛酸钙的产率,降低生产成本。
此外,上述泛酸钙生产系统结构简洁紧凑,能够保证产能的基础上,降低能耗,且仅需通过阀门控制即可实现生产控制,便于实现自动化连续生产,稳定性高,维护方便,特别适宜工业生产应用。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的泛酸钙生产系统示意图;
图2为图1中泛酸钙生产系统的反应罐的示意图;
图3为本实用新型另一实施方式的泛酸钙生产系统示意图;
图4为图1中泛酸钙生产系统的纳滤装置的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将对本实用新型进行更全面的描述,并给出了本实用新型的较佳实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,本实用新型一实施方式提供了一种泛酸钙生产系统10,包括:第一反应罐100、吸附罐200和纳滤装置300,其中第一反应罐100用于进行反应,以获得泛酸钙粗品溶液;吸附罐200与反应罐100连通,且吸附罐200内设置有吸附剂201,用于将泛酸钙粗品溶液进行预处理;纳滤装置300与吸附罐200连通,用于将经预处理后的泛酸钙粗品溶液进行纯化处理。
可理解的,本实用新型的各装置的形状和数目无特别限定,可以根据具体需要进行调节,不应理解为对本实用新型的限制。另外,本实用新型中所述的连通,应理解为可以采用本领域中可接受的连通方式,例如可以通过管道和阀门进行连通,且还可以在相应管道上设置流量阀等器件,在没特别说明时,应理解为均在本实用新型的保护范围内。进一步地,第一反应罐100开设有第一进液口101和第一排液口103,第一进液口101用于向反应罐100导入反应原料,第一排液口103与吸附罐200连通,用于将泛酸钙粗品溶液导入吸附罐200中;
可以理解的,反应原料的种类可以根据所采用的制备泛酸钙的方法进行确定,不应理解为对本实用新型的限制,即反应原料可以为初始原料,例如:氧化钙、D-泛解酸内酯等,也可以为经一定反应后所得到的二级原料,例如β-氨基丙酸钙,应理解为均在本实用新型的范围内。更进一步地,反应罐100还开设有第二进液口102和第二排液口104,第二进液口102用于向反应罐100导入水;第二排液口104用于排出经重结晶处理后的母液。
如此通过第一进液口101向第一反应罐100中导入反应原料,反应完成后,得到产物母液,然后通过降温进行重结晶处理,再通过第二排液口104将经重结晶处理的母液排出,剩余重结晶固体,然后通过第二进液口102加入水,将重结晶固体溶解,制成泛酸钙粗品溶液,再经第一排液口103将泛酸钙粗品溶液导入吸附罐200中进行预处理(如脱色处理)。
需要说明的是,本实用新型的各进液口和排液口中所限定的物料仅为其可以导通的物料,不应对装置本身产生限定,该进液口或排液口还可以导通其他物料,例如:还可以通过第二进液口102导入溶剂、pH调节剂等,根据实际需求进行选择,不应理解为对本实用新型的限定。
更进一步地,第一反应罐100还可以包括滤网,例如可以设置在第二排液口104附近,以避免重结晶固体伴随母液流出,造成损失,还可以设置在第一排液口103附近,以避免固体杂质进入吸附罐200,降低吸附剂201的使用寿命。
更进一步地,可以在第一反应罐100内设置过滤板105和挡板106,过滤板105上开设有数个通孔,挡板106覆盖在过滤板105下,且挡板106与反应罐100之间可活动连接,以使挡板106与过滤板105分离(如图2所示)。
具体地,挡板106的一端可转动连接与第一反应罐100的侧壁,从而使得挡板106可相对于过滤板105转动,以使挡板106与过滤板105分离或者使挡板106覆盖在过滤板105的下方。
在进行生产的过程中,可以先使挡板106覆盖在过滤板105下,进行反应,反应完成后,通过控制第一反应罐100内的温度或加入惰性溶剂进行重结晶。当重结晶结束,需要将重结晶的母液排出反应罐100时,使挡板106相对于反应罐100活动,促使挡板106与过滤板105分离,使得母液从过滤板105滤过,而重结晶固体残留于过滤板105上。如此,一方面,可以使整个系统在一个相对密闭的空间内完成相应操作,避免有机溶剂挥发等所带来的安全隐患;另一方面,仅需通过控制挡板106、第一反应罐100内温度以及物料溶剂投放顺序等即可实现反应和重结晶处理,便于实现自动化连续生产,且使反应和重结晶在同一个装置内实施,能够缩小整个系统的占地面积,降低系统对场地的要求,便于合理安排生产线。
可理解的,上述过滤板105用于对第一反应罐100内的溶液进行过滤,其设置位置可以根据具体需要进行调节,仅需能够实现目标功能即可;进一步地,优选过滤板105的中心轴线与第一反应罐100的中心轴线垂直。
更进一步地,第一反应罐100的第一进液口101和第一排液口103分别设置在过滤板105和挡板106的两侧,第二进液口102和第二排液口104分别设置在过滤板105和挡板106的两侧。
如此,重结晶完成后,通过控制挡板106与过滤板105的分离,母液即可通过过滤板105从第二排液口104排出,而重结晶析出的泛酸钙固体置于过滤板105上,能够有效地避免产品的损失。且当重结晶完成后,关闭第二排液口104,打开第二进液口102,从第二进液口102通入水,对过滤板105上的固体进行溶解,得到泛酸钙粗品溶液,打开第一排液口103,即可将泛酸钙粗品溶液导入吸附罐200内,以减少人工操作,实现连续化生产,提高生产的安全性。
此外,通过设置上述过滤板105,还可以对配制的泛酸钙粗品溶液进行初步过滤,除去固体杂质(例如加入硫酸调节泛酸钙溶液pH值时析出的硫酸钙等固体物质),有利于后续步骤的进行,同时也可以延长吸附罐200中吸附剂201的使用寿命。更进一步地,第一反应罐100内还可以设置搅拌装置,以方便反应的进行以及泛酸钙粗品溶液的配制。
更进一步地,第一反应罐100内还可以设置温度控制器107,用于控制原料进行反应的反应温度和反应液进行重结晶的重结晶温度。
更进一步地,第一反应罐100内还可以设置pH计108,用于监测泛酸钙粗品溶液的pH值。
更进一步地,第一反应罐100内还可以设置粘度计,用于检测泛酸钙粗品溶液的粘度,以方便配制成合适粘度的泛酸钙粗品溶液,方便后续纳滤处理的进行。
进一步地,如图3所示,泛酸钙生产系统10还包括第二反应罐110,第二反应罐110与第一反应罐100连通,用于制备β-氨基丙酸钙。
在一实施例中,第二反应罐110和第一反应罐100之间设置有过滤器,以对经第二反应罐110排出的β-氨基丙酸钙溶液进行过滤。
在一实施例中,第二反应罐110设置有第一进液口111、第一投料口112和第一排液口113,第一进液口111用于向第二反应罐110内导入β-氨基丙酸和溶剂,第一投料口112用于向第二反应罐110导入氧化钙,第一排液口113用于将第二反应罐中生成的β-氨基丙酸钙溶液导入第一反应罐100内。
在一实施例中,第二反应罐110设置有第二过滤板114和第二挡板115,且第二反应罐110的第一进液口111和第一排液口113开设在第二过滤板114和第二挡板115的两侧,以使第二反应罐110的反应液经第二过滤板114过滤,再进入第一反应罐100内。其中,第二过滤板114和第二挡板115的设置方式如第一反应罐100内的过滤板105和挡板106,在此不再进行赘述。
更进一步地,第一反应罐100还开设有第三进液口109,用于向第一反应罐100内导入D-泛解酸内酯。如此,第二反应罐110内制备的β-氨基丙酸钙溶液进入第一反应罐100内,与从第三进液口109导入的D-泛解酸内酯进行反应,制得D-泛酸钙粗品液。
更进一步地,第二反应罐110内也可以设置搅拌装置、温度控制器、pH计等,具体如第一反应罐100,在此不再进行赘述。
需要说明的是,上述泛酸钙反应系统10还可以设置与第二反应罐连通的第三反应罐,用于制备β-氨基丙酸,可以根据生产实际需求进行调节,应理解为均在本实用新型的保护范围内。
请继续参阅图1和图2,进一步地,吸附罐200内吸附剂201为活性炭;通过使泛酸钙粗品溶液先采用活性炭进行吸附处理,不仅可以脱去溶液中的色素,以获得较优外观产品,还可以对泛酸钙粗品溶液进行初步纯化,除去部分杂质,以有利于后续纯化的进行,且吸附罐200的设置也能在一定程度保护纳滤装置300的纳滤膜。
可理解的,吸附罐200的数量无特别限定,可以设置数个彼此串联的吸附罐200,以逐级对泛酸钙粗品溶液进行吸附处理,也可以设置数个并联的吸附罐200,以降低单个吸附罐的吸附负担,提高处理效率,同样也可以设置数个并联和数个串联混合的吸附罐200,应理解为均在本实用新型的保护范围内。
需要说明的是,第一反应罐100和第二反应罐110之间也可以设置吸附罐和浓缩装置等,根据需要进行调节,应理解为均在本实用新型的保护范围内。
可理解的,本实用新型的“纳滤装置”是指含有纳滤膜的装置,本实用新型技术人员创新性地将纳滤装置300应用到泛酸钙生产中,并通过合理的装置配置,形成泛酸钙生产系统,可以有效地避免泛酸钙生产过程中大量甲醇等有机溶剂的使用,有效地提高了生产的安全性,同时也能够提高泛酸钙的产率,降低生产成本。
进一步地,纳滤装置300与吸附罐200连通,以使经吸附罐内吸附处理的反应粗品溶液进入纳滤装置300中进行纯化处理。
更进一步地,纳滤装置300包括N个彼此并联的纯化纳滤膜组310,且每一个纯化纳滤膜组310包括至少两个串联的纳滤膜,以使泛酸钙粗品溶液经一纳滤膜处理后,所得到的透过液进入下一个串联的纳滤膜进行处理,其中,N为大于或等于1的整数。
通过设置N个彼此并联的纯化纳滤膜组,能够根据生产量以及纯化要求,选择合适的纳滤膜组的数目,以满足各种产能的需求。且纳滤膜组结构简洁紧凑,占地面积小,能够保证产能的基础上,降低能耗,且仅需通过阀门控制即可实现生产控制,便于实现自动化操作,稳定性高,维护方便。
在一实施例中,N为1-30的整数,更进一步地,N为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在一实施例中,串联的各纳滤膜的孔径彼此相同。
进一步地,在纯化纳滤膜组310中,沿液体透膜的方向,串联的各纳滤膜的孔径逐渐变小。
在一实施例中,纯化纳滤膜组310中纳滤膜的规格为Φ500-800、Φ300-500或Φ150-300。在一实施例中,各纯化纳滤膜组310包括两个串联的纳滤膜,分别为第一纳滤膜311和第二纳滤膜312。进一步地,第一纳滤膜311的规格为Φ500-800,第二纳滤膜312的规格为Φ500-800。进一步地,第一纳滤膜311的规格为Φ300-500,第二纳滤膜312的规格为Φ300-500。进一步地,第一纳滤膜311的规格为Φ300-500,第二纳滤膜312的规格为Φ150-300。进一步地,第一纳滤膜311的规格为Φ500-800,第二纳滤膜312的规格为Φ300-500。
在一实施例中,纳滤装置300还包括回收纳滤膜组320,回收纳滤膜组320与各纯化纳滤膜组310的出口端连通,用于将经各纯化纳滤膜组310的最后一个纳滤膜(如图1中第二纳滤膜312)处理的透过液进行回收处理。进一步地,回收纳滤膜组320至少包括一个纳滤膜。
通过利用回收纳滤膜组320将经各纯化纳滤膜组310处理后得到的透过液进行回收处理,可以回收部分透过纳滤膜的泛酸钙,减少纯化损失,进而提高产率。此外,由于回收纳滤膜组中收集的液体为经各纯化纳滤膜组310处理后的透过液,故浓度较低,采用回收纳滤膜组还可以进行浓缩处理,以降低后续处理的难度。
可理解的,回收纳滤膜组包括至少一个纳滤膜,其纳滤膜可以按纯化纳滤膜组的方式进行并联,也可以串联,不应理解为对本实用新型的限制,且回收纳滤膜组及回收纳滤膜组中串联或并联的纳滤膜的数目无特别限定,可以为大于或等于1的整数,优选回收纳滤膜组的数目为1,回收纳滤膜组包括一个纳滤膜,或两个串联的纳滤膜。进一步地,纳滤装置300还包括收集罐330,收集罐330与各纳滤膜的截留侧连通,用于收集各纳滤膜的截留侧的泛酸钙溶液。
更进一步地,收集罐330内设置有检测器P,以检测收集罐内的泛酸钙溶液的纯度,当泛酸钙溶液纯度不符合要求,将收集罐330内的泛酸钙溶液返回各纯化纳滤膜组310再次进行处理。
可理解的,收集罐330的数量无特别限定,可以根据需要进行调节,应理解为均在本实用新型保护的范围内。
在一实施例中,各纯化纳滤膜组310均包括两个串联的纳滤膜,纳滤装置设置有2N+M个子收集罐,每一个子收集罐与一个纳滤膜对应,分别对应2N个纯化纳滤膜组的纳滤膜和M个回收纳滤膜组(M为大于或等于1的整数,优选M为1或2),用于收集相对应的纳滤膜的截留侧的截留液,且各子收集罐内设置有纯度检测器,当子收集罐内泛酸钙溶液不符合纯度要求,将泛酸钙溶液返回纯化纳滤膜组进行处理,如此可以有针对地检测各纳滤膜的处理情况,将不符合纯度要求的泛酸钙溶液返回纯化纳滤膜组310进行处理,提高生产效率。
如图4所示(为方便阅读,仅示意纳滤膜与收集罐之间的连接关系),在一实施例中,各纯化纳滤膜组310分别包括两个串联的纳滤膜,分别为第一纳滤膜311和第二纳滤膜312;收集罐包括第一子收集罐331、第二子收集罐332和第三子收集罐333,各子收集罐内分别设置有检测泛酸钙溶液纯度的检测器P,第一子收集罐331用于收集各纯化纳滤膜组的第一纳滤膜311截留侧截留的泛酸钙溶液,第二子收集罐332用于收集各纯化纳滤膜组的第二纳滤膜312截留侧截留的泛酸钙溶液,第三子收集罐333用于收集回收纳滤膜组320的截留侧的泛酸钙溶液。
由于第一纳滤膜311截留侧的泛酸钙溶液纯度较高,而第二纳滤膜312截留侧为经第一纳滤膜311处理后的透过液再次进行纳滤处理后截留的泛酸钙溶液,因此纯度相对较低,而回收纳滤膜组320截留侧为各纯化纳滤膜组的经第一纳滤膜311和第二纳滤膜312处理后,透过第二纳滤膜312的透过液,再次进行纳滤处理后截留的泛酸钙溶液,纯度也相对较低,故分别设置三个子收集罐,分开进行收集,如此可以有针对性的对纯度较低的泛酸钙溶液进行处理,提高生产效率。
在一实施例中,各纳滤膜的截留侧流出口设置有检测器,以检测截留侧流出的泛酸钙溶液的纯度,当泛酸钙溶液的纯度不符合要求,将截留侧流出的泛酸钙溶液返回对应的纳滤膜组再次进行处理,当泛酸钙溶液的纯度符合要求,将泛酸钙溶液通入收集罐中。
通过将检测器设置在各纳滤膜的截留侧流出口,可以迅速地检测出流出的泛酸钙溶液的纯度,当纯度符合要求则导入收集罐进行收集,当不符合要求再次返回纳滤膜进行处理,如此循环,直至获得所需纯度的泛酸钙溶液,以提高生产的连续性和自动性。
可理解的,上述检测器可以为现有的纯度检测器,也可以为取样器,通过定点或定时取样,采用现有方法进行检测,判断该批次的处理情况即可,应理解为均在本实用新型的保护范围内。优选采用直接测试纯度的检测器,以提高生产的连续性。
进一步地,如图2所示,在纯化纳滤膜组310和回收纳滤膜组320之间设置一个缓冲罐340,以收集各纯化纳滤膜组310的最后一个纳滤膜(如图1中第二纳滤膜312)处理的透过液,然后再导入回收纳滤膜320组中,以方便调节液体进入回收纳滤膜组320的流速。
进一步地,上述纳滤装置300还包括增压泵,用于控制纳滤处理的压力等。
进一步地,上述泛酸钙生产系统10还包括补水装置400,补水装置400与纳滤装置300连通,用于向纯化纳滤膜组310的截留侧通入水,以控制各纯化纳滤膜组的各纳滤膜的截留侧的泛酸钙溶液的浓度,维持体积平衡。
本实用新型技术人员在研究中发现,在进行纳滤处理的过程中,小分子杂质及溶剂分子逐渐透过纳滤膜,形成透过液,而大分子物质被截留在截留侧,随着时间的推进,截留侧的浓度会越来越高,体系压力也会逐渐增高,进而导致透膜流量逐渐减小,导致部分杂质仍然残留在截留侧,而使得该方法所能达到的纯化效果有限。基于此,本实用新型技术人员,创新性地设置补水装置400,向纯化纳滤膜组310的截留侧通入水,降低截留侧溶液的浓度,提高压力,如此可以降低膜两侧浓度差所导致的纯化效果降低,有效地解决了上述问题。且利用补水装置400通入水还可以对截留侧的溶液进行进一步地冲洗,进一步促进杂质透过纳滤膜,以进一步提升纯化效果。
进一步地,补水装置400还设置有流量阀,以控制箱纳滤装置的截留侧通入的水量。
进一步地,上述泛酸钙生产系统10还包括浓缩装置,用于将经纳滤装置处理后的泛酸钙溶液进行进一步地浓缩处理;进一步地,上述泛酸钙生产系统10还包括干燥装置,用于对经纳滤装置纳滤处理的泛酸钙溶液进行干燥,制得泛酸钙纯品。其中,干燥装置可以为喷雾干燥装置、冷冻干燥装置等本领域常规的干燥装置。
进一步地,上述泛酸钙生产系统10还包括控制器和控制面板,以方便对各个操作过程以及参数进行控制,实现连续化自动生产。
在一实施例中,利用上述泛酸钙生产系统生产D-泛酸钙,其制备流程为:
如图3所示,打开第二反应罐110的第一进液口111和第一投料口112,通过第二反应罐110的第一进液口111加入β-氨基丙酸、溶剂、酸等所需原料,第一投料口112加入氧化钙,调节反应条件,进行反应,获得β-氨基丙酸钙,打开第二挡板115和第二反应罐110的第一排液口113,使反应后的β-氨基丙酸钙产品液经第二过滤板114的过滤,并经第一排液口113进入第一反应罐100内。与此同时,打开第一反应罐100的第一进液口101,使β-氨基丙酸钙进入第一反应罐100内,打开第三进液口109,通过第三进液口109加入D-泛解酸内酯,通过调节第一反应罐100的反应条件,β-氨基丙酸钙和D-泛解酸内酯反应,获得D-泛酸钙产品液,降低温度,进行重结晶处理,然后打开挡板106和第二排液口104,使重结晶母液经过挡板105的过滤,经第二排液口104排出,关闭第二排液口104,打开第二进液口102,向第一反应罐100内通入水,使重结晶固体溶解,制成泛酸钙粗品溶液,打开第一排液口103,使泛酸钙粗品溶液进入吸附罐200,经吸附剂201进行预处理,然后进入纳滤装置300的纯化纳滤膜组310进行处理,纯化纳滤膜组310的一纳滤膜处理后的透过液进入下一纳滤膜进行处理,最后一个纳滤膜的透过液进入缓冲罐340,然后使缓冲罐340的液体进入回收纳滤膜组320进行处理,利用收集罐330分别收集各纳滤膜截留侧的泛酸钙溶液,当纯度不合格,返回纯化纳滤膜组310再次进行处理,若纯度合格,进行收集即得到目标纯化泛酸钙溶液。然后根据需要将该泛酸钙溶液进行干燥,即得泛酸钙固体。
可理解的,当第二反应罐110和第一反应罐100之间设置有浓缩装置等时,第二反应罐110导出的β-氨基丙酸钙进入浓缩装置进行浓缩,然后倒入第一反应罐100内,可以通过第一反应罐100的第二进液口102或第三进液口109导入反应溶剂即可,其他流程如上,在此不再进行赘述。
上述泛酸钙生产系统通过设置第一反应罐100进行反应获得泛酸钙粗品溶液,吸附罐200来对泛酸钙粗品溶液进行预处理,纳滤装置300对泛酸钙粗品溶液进行纯化处理,通过装置的合理配置,有效地避免了泛酸钙生产过程中大量甲醇等有机溶剂的使用,提高了生产的安全性,同时也能够提高泛酸钙的产率,降低生产成本。
此外,上述泛酸钙生产系统10结构简洁紧凑,能够保证产能的基础上,降低能耗,且仅需通过阀门控制即可实现生产控制,便于实现自动化连续生产,稳定性高,维护方便,特别适宜工业生产应用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种泛酸钙生产系统,其特征在于,包括:第一反应罐、吸附罐和纳滤装置,其中:
所述第一反应罐,用于获取泛酸钙粗品溶液;所述第一反应罐开设有第一进液口、第二进液口、第一排液口和第二排液口,所述第一进液口用于向所述第一反应罐导入反应原料,所述第二进液口用于向所述第一反应罐导入水;所述第一排液口用于将泛酸钙粗品溶液导入所述吸附罐中;所述第二排液口用于排出经重结晶处理后的母液;
所述吸附罐,与所述第一反应罐的所述第一排液口连通,且所述吸附罐内设置有吸附剂,用于将所述泛酸钙粗品溶液进行预处理;及
纳滤装置,与所述吸附罐连通,包括至少一个纳滤膜,用于将经预处理后的所述泛酸钙粗品溶液进行纳滤处理。
2.根据权利要求1所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,还包括第二反应罐,所述第二反应罐用于制备β-氨基丙酸钙;
所述第一反应罐还开设有第三进液口,用于向所述第一反应罐内导入D-泛解酸内酯;所述第二反应罐与所述第一反应罐的所述第一进液口连通,以使所述第二反应罐内的β-氨基丙酸钙导入所述第一反应罐内并与经所述第三进液口导入的所述D-泛解酸内酯反应。
3.根据权利要求1所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,所述纳滤装置包括N个彼此并联的纯化纳滤膜组,且每一个所述纯化纳滤膜组包括至少两个串联的纳滤膜,以使所述泛酸钙粗品溶液经一纳滤膜处理后,所得到的透过液进入下一个串联的纳滤膜进行处理,其中N为大于或等于1的整数。
4.根据权利要求3所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,所述纳滤装置还包括回收纳滤膜组,所述回收纳滤膜组与各纯化纳滤膜组的出口端连通,用于将经各纯化纳滤膜组的最后一个纳滤膜处理的透过液进行回收处理。
5.根据权利要求4所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,所述纳滤装置还包括收集罐,所述收集罐与各纳滤膜的截留侧连通,用于收集各纳滤膜的截留侧的泛酸钙溶液。
6.根据权利要求5所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,所述收集罐内设置有检测器,以检测所述收集罐内的所述泛酸钙溶液的纯度,当所述泛酸钙溶液纯度不符合要求,将所述收集罐内的泛酸钙溶液返回各所述纯化纳滤膜组再次进行处理。
7.根据权利要求6所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,各所述纯化纳滤膜组分别包括两个串联的纳滤膜,分别为第一纳滤膜和第二纳滤膜;
所述收集罐包括第一子收集罐、第二子收集罐和第三子收集罐,各子收集罐内分别设置有检测泛酸钙溶液纯度的检测器,所述第一子收集罐用于收集各纯化纳滤膜组的第一纳滤膜截留侧截留的泛酸钙溶液,所述第二子收集罐用于收集各纯化纳滤膜组的第二纳滤膜截留侧截留的泛酸钙溶液,所述第三子收集罐用于收集所述回收纳滤膜组的截留侧的泛酸钙溶液。
8.根据权利要求5所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,各纳滤膜的截留侧流出口设置有检测器,以检测截留侧流出的泛酸钙溶液的纯度,当所述泛酸钙溶液的纯度不符合要求,将截留侧流出的泛酸钙溶液返回对应的纳滤膜再次进行处理,当所述泛酸钙溶液的纯度符合要求,将所述泛酸钙溶液通入所述收集罐。
9.根据权利要求3-8任一项所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,所述泛酸钙生产系统还包括补水装置,所述补水装置与所述纳滤装置连通,用于向所述纯化纳滤膜组的截留侧通入水,以控制各纯化纳滤膜组的各纳滤膜的截留侧的泛酸钙溶液的浓度,维持体积平衡;和/或
所述泛酸钙生产系统还包括浓缩装置,用于将经纳滤装置处理后的泛酸钙溶液进行浓缩处理;和/或
所述泛酸钙生产系统还包括干燥装置,用于对经所述纳滤装置处理后的泛酸钙溶液进行干燥。
10.根据权利要求1-8任一项所述的泛酸钙生产系统,其特征在于,所述第一反应罐内设置有过滤板和挡板,所述过滤板上开设有数个通孔,所述挡板设置在所述过滤板的下方,且所述挡板与所述第一反应罐之间可活动连接,以使所述挡板与所述过滤板分离或者使所述挡板覆盖在所述过滤板的下方;和/或
所述第一反应罐内还设置有温度控制器和/或pH计,所述温度控制器用于控制原料进行反应的反应温度和反应液进行重结晶的重结晶温度,所述pH计用于监测所述泛酸钙粗品溶液的pH值。
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