CN216536984U - 一种用于甘氨酸制备的后处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于甘氨酸制备的后处理系统，包括气液分离罐、三效蒸发器、第一结晶装置、第一离心机、加热罐、过滤装置、第二结晶装置、第二离心机；所述的第一结晶装置和第二结晶装置皆包括结晶箱，所述结晶箱的顶面固定安装有驱动电机，所述结晶箱的内面固定连接有两个装配杆，两个所述装配杆相互靠近的一端共同固定连接有环形板，所述结晶箱的内部设置有刮料机构与搅拌机构；所述的过滤装置包括箱体、进液口和出液口。

Description

一种用于甘氨酸制备的后处理系统

技术领域

本实用新型涉及化工领域，涉及一种甘氨酸的生产设备，尤其涉及一种用于甘氨酸制备的后处理系统。

背景技术

甘氨酸是一种重要的精细化工中间体，广泛用于医药、农药、食品、饲料行业。目前，甘氨酸化学合成工艺主要有氯乙酸氨解法、施特雷克法(Strecker)和海因法(Hydantion)三种。

氯乙酸氨解法是以氯乙酸与氨水为原料，在乌洛托品催化剂作用下制得。

施特雷克法是用甲醛与氰化钠(或氰化钾)和氯化铵反应，同时加入冰醋酸，有亚甲基氨基乙腈的结晶析出。将产物经过滤，在硫酸存在下加入乙醇进行分解，得到氨基乙腈硫酸盐。然后加入氢氧化钡分解得到甘氨酸的钡盐。最后加入一定量的硫酸使钡定量沉淀并滤掉，析出甘氨酸结晶。

海因法是以羟基乙腈为主原料与氨源、碳源(氨水与二氧化碳或碳酸氢铵)，在良好搅拌、一定温度条件下反应合成海因，之后使海因水解得甘氨酸反应液，后经气提、浓缩、脱色、结晶、分离、干燥等步骤得到甘氨酸。

以上方法中反应产物的后处理步骤都对甘氨酸产物的收率和质量产生重要影响。

CN207738674U公开了一种甘氨酸母液脱色处理系统，包括固定床吸附柱、产品溶料罐、换热器、过滤器、有机溶剂罐、解吸液储罐、成品母液罐、软水罐、套用水洗罐和气泵，其中，产品溶料罐依次连接换热器、过滤器和固定床吸附柱的进料口；有机溶剂罐、软水罐均通过输送泵连接固定床吸附柱的进料口；气泵连接固定床吸附柱的进料口；固定床吸附柱的出料口分别通过管路连接解吸液储罐的进液口、成品母液罐的进液口和套用水洗罐的进料口；套用水洗罐上设置排气口；固定床吸附柱内为苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂。

CN105272865A公开了一种氯乙酸水相氨化法制备甘氨酸的工艺，包含氨化反应、粗品提纯、母液后处理三个工艺步骤。

CN212974241U公开了一种甘氨酸回收的结晶装置，包括装置主体，装置主体的顶部连接有过滤框，过滤框的内部上方安装有气缸，气缸的输出端连接有活塞杆，活塞杆的底端安装有电机，电机的输出端连接有旋转轴，旋转轴的外表面中间套接有安装套，安装套的外圈通过连接杆连接有抛洒板。

然而，现有的甘氨酸生产设备在对反应液的后处理过程中，均存在结晶效率低，过滤效果差，最终导致得到的甘氨酸的产率和质量不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出一种用于甘氨酸制备的后处理系统，包括气液分离罐、三效蒸发器、第一结晶装置、第一离心机、加热罐、过滤装置、第二结晶装置、第二离心机；

所述的第一结晶装置和第二结晶装置皆包括结晶箱，所述结晶箱的顶面固定安装有驱动电机，所述的结晶箱上部设置有进料口，所述的结晶箱上部设置有出料口，所述结晶箱的内面固定连接有两个装配杆，两个所述装配杆相互靠近的一端共同固定连接有环形板，所述结晶箱的内部设置有刮料机构与搅拌机构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述结晶箱中的刮料机构包括丝杆、内环、多个连杆、外环与环形刮板，所述丝杆的一端与驱动电机的输出轴轴接，所述丝杆的另一端穿过环形板，并延伸至结晶箱的内底部，所述内环螺纹套接在丝杆上，多个所述连杆的一端均与内环的外缘相连接，多个所述连杆的另一端均与外环的内面相连接，所述环形刮板固定套接在外环的外缘；

所述外环通过限位机构与结晶箱的内面相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述结晶箱中的搅拌机构包括转轴、套筒与多个搅拌叶，所述转轴的一端固定连接在丝杆远离驱动电机的一端，且转轴与丝杆同轴设置，所述套筒固定套接在转轴上，多个所述搅拌叶呈圆周向等间距固定连接在套筒上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述结晶箱中的限位机构包括两个限位块与两个限位槽，两个所述限位块均固定连接在外环的外缘，两个所述限位槽均开设在结晶箱的内面，两个所述限位块分别滑动连接在两个限位槽上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述结晶箱中的内环的下端与环形板之间和内环的上端与结晶箱内顶面之间均粘接有防护套。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的过滤装置，包括箱体、进液口和出液口，所述箱体的顶面固定安装有驱动电机，所述箱体的内部设置有过滤框，所述过滤框的内面安装有滤网，滤网采用硬质材料制备而成，所述过滤框通过弹性限位组件滑动连接在箱体的内面，所述箱体的内部设置有可转动的转动板，所述箱体的内部设置有驱动机构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述箱体的内腔中部安装有振动机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的过滤装置中进液口设置在箱体过滤框上部的箱体上，所述的出液口设置在箱体过滤框下部的箱体上。

附图说明

图1为甘氨酸制备工艺的设备连接示意图，其中虚线框中为本实用新型所述的后处理系统；

图2为本实用新型提出的第一和第二结晶装置的示意图；

图3为本实用新型提出的第一和第二结晶装置的内部结构示意图；

图4为本实用新型提出的第一和第二结晶装置中刮料机构与搅拌机构的结构示意图；

图5为本实用新型提出的第一和第二结晶装置中防护套的结构示意图；

图6为本实用新型提出的第一和第二结晶装置中刮料机构的结构示意图；

图7为本实用新型提出的过滤装置的结构示意图；

图8为本实用新型提出的过滤装置的A处结构放大图。

图中：21结晶箱、22驱动电机、23装配杆、24环形板、25刮料机构、251丝杆、252内环、253连杆、254外环、255环形刮板、26搅拌机构、261转轴、262套筒、263搅拌叶、27防护套、281限位块、282限位槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为甘氨酸生产工艺的设备连接示意图，具体包括：将羟基乙腈与碳酸氢铵、氨气、水或者羟基乙腈与二氧化碳、氨气、水构成的反应液混合后移至2个串联的反应釜，在第一反应釜温度的第一温度，第一压力，反应第一时间，在第二反应釜的第二温度、第二压力下反应第二时间，将反应产物转移至气液分离罐，去除气流中带有的液体，气体经过回收可以循环用于生产。反应产物再进入三效蒸发器进行减压蒸发得到浓缩反应产物。浓缩反应产物进入第一结晶装置第一次结晶，通过第一离心机离心分离得到第一次结晶产物，将第一次结晶产物在溶剂中通过加热罐加热溶解，通过过滤装置进行过滤。

滤液进入第二结晶装置第二次结晶，通过第二离心机离心分离得到第二次结晶产物，第二次结晶产物经干燥后得到甘氨酸产品。

图2-6为第一结晶装置和第二结晶装置示意图，包括结晶箱21，结晶箱21的顶面固定安装有驱动电机22，结晶箱21的内面固定连接有两个装配杆23，两个装配杆23相互靠近的一端共同固定连接有环形板24，结晶箱21的内部设置有刮料机构25与搅拌机构26。

刮料机构25包括丝杆251、内环252、多个连杆253、外环254与环形刮板255，丝杆251的一端与驱动电机22的输出轴轴接，丝杆251的另一端穿过环形板24，并延伸至结晶箱21的内底部，丝杆251的外缘与环形板24的内面互不接触，内环252螺纹套接在丝杆251上，多个连杆253的一端均与内环252的外缘相连接，多个连杆253的另一端均与外环254的内面相连接，环形刮板255固定套接在外环254的外缘；

外环254通过限位机构与结晶箱21的内面相连接。

搅拌机构26包括转轴261、套筒262与多个搅拌叶263，转轴261的一端固定连接在丝杆251远离驱动电机22的一端，且转轴261与丝杆251同轴设置，套筒262固定套接在转轴261上，多个搅拌叶263呈圆周向等间距固定连接在套筒62上，丝杆251带动转轴261转动的过程中，多个搅拌叶263能够对料液进行搅拌，从而提高料液的结晶效率。

限位机构包括两个限位块281与两个限位槽282，两个限位块281均固定连接在外环254的外缘，两个限位槽282均开设在结晶箱21的内面，两个限位块281分别滑动连接在两个限位槽282上，通过设置限位机构，能够防止丝杆251转动时带动外环254发生转动，使得外环254只能沿着丝杆251上下移动。

内环252的下端与环形板24之间和内环252的上端与结晶箱21内顶面之间均粘接有防护套27，防护套27可由能够拉伸的橡胶材料制成，两个防护套27能够把丝杆251完全罩住，能够防止甘氨酸在丝杆251的螺槽内形成结晶，进而避免内环252在丝杆251上出现卡住的现象，保证装置的正常运转。

环形刮板255的外缘与结晶箱21的内面相贴合，如此设置使得环形刮板255在上下移动的过程中能够把附着在结晶箱21内壁的结晶刮落。

图7-8为过滤装置示意图，包括箱体11，箱体11的顶面固定安装有驱动电机12，箱体11的顶部侧面设置有进液口18，箱体11的内部设置有滤网框13，滤网框13的内面安装有硬质滤网14，滤网框13通过弹性限位组件16滑动连接在箱体11的内面，箱体11的内部设置有可转动的转动板15，箱体11的内部设置有驱动机构17，箱体11的底面设置有出液口19。

弹性限位组件16包括限位槽161、滑杆162、滑块163与弹簧164，限位槽161开设在箱体11的内面，滑杆162固定连接在限位槽161的内面，滑块163滑动套接在滑杆162上使滑块163可沿滑杆162滑动，滑杆162对滑块163的移动起到限位和导向的作用，弹簧164的一端与滑块163的侧面相连接，弹簧164的另一端与限位槽161的内面相连接，滑块163与过滤框13的侧面固定连接，通过设置弹性限位组件16，使得凸轮175挤压滤网14时滤网14能够发生振动。

驱动机构17包括转杆171、主动杆172、两个锥齿轮173、从动杆174与凸轮175，转杆171的一端与驱动电机12的输出轴末端固定连接，转杆171的另一端与转动板15的顶面固定连接，主动杆172的一端转动连接在箱体11的内面，其中一个锥齿轮173固定连接在主动杆172的另一端，另一个锥齿轮173固定套接在转杆171上，且两个锥齿轮173相互啮合，从动杆174的一端转动连接在箱体11的内面，从动杆174的另一端与凸轮175相连接，凸轮175的外缘与滤网14的表面相接触，使得凸轮175在转动的过程中能够驱动滤网14上下振动，主动杆172与从动杆174之间通过同步带传动连接。

过滤框13的侧面与箱体11的内面相贴合，滑块163的侧面分别与限位槽161的内面相贴合，防止过滤液从过滤框13与箱体11的连接处漏下，保证对过滤效果。

转动板15的底面粘接有刷毛，方便转动板15刷动滤网14上的杂质，转动板15的顶面设有斜面，防止杂质堆积在转动板15的顶面。本实用新型的过滤装置的工作原理如下：

在进行过滤时，料液从进液口18进入过滤箱，启动驱动电机12，驱动电机12运转时能够带动转杆171转动，转杆171在转动的过程中能够通过两个相互啮合的锥齿轮173带动主动杆172转动，主动杆172转动时又能够通过同步带带动从动杆174发生转动，进而带动凸轮175发生转动，凸轮175在转动时能够不断的挤压滤网14，从而使滤网14产生振动，同时，转杆171转动时还能够带动转动板15发生转动，转动的转动板15配合上下振动的滤网14，能够使滤网14上堆积的杂质均匀平铺在滤网14上，避免杂质造成滤网14堵塞的情况出现，过滤后的滤液从出液口19排出。

本实用新型的第一结晶装置和第二结晶装置工作原理如下：

将料液启动驱动电机22，驱动电机22运转时能够带动丝杆251发生转动，在限位机构的限位作用下，丝杆251转动时能够驱动内环252沿着丝杆251做上下往复移动，内环252在上下移动的过程中能够通过多个连杆253带动外环254与环形刮板255上下往复移动，环形刮板255能够把附着在结晶箱21内壁的结晶刮落。

丝杆251在转动的过程中还能够带动转轴261发生转动，转轴261在转动时能够带动套筒262与多个搅拌叶263发生转动，多个搅拌叶263在转动时能够对结晶箱21底部的料液进行搅拌，提高结晶效率。

在结晶过程中，两个防护套27能够把丝杆251完全罩住，能够防止甘氨酸在丝杆251的螺槽内形成结晶，进而避免内环252在丝杆251上出现卡住的现象，保证装置的正常运转。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于甘氨酸制备的后处理系统，包括气液分离罐、三效蒸发器、第一结晶装置、第一离心机、加热罐、过滤装置、第二结晶装置、第二离心机；

所述的第一结晶装置和第二结晶装置皆包括结晶箱(21)，其特征在于，所述结晶箱(21)的顶面固定安装有结晶箱驱动电机(22)，所述结晶箱(21)的内面固定连接有两个装配杆(23)，两个所述装配杆(23)相互靠近的一端共同固定连接有环形板(24)，所述结晶箱(21)的内部设置有刮料机构(25)与搅拌机构(26)。

2.根据权利要求1所述的一种用于甘氨酸制备的后处理系统，其特征在于，所述刮料机构(25)包括丝杆(251)、内环(252)、多个连杆(253)、外环(254)与环形刮板(255)，所述丝杆(251)的一端与结晶箱驱动电机(22)的输出轴轴接，所述丝杆(251)的另一端穿过环形板(24)，并延伸至结晶箱(21)的内底部，所述内环(252)螺纹套接在丝杆(251)上，多个所述连杆(253)的一端均与内环(252)的外缘相连接，多个所述连杆(253)的另一端均与外环(254)的内面相连接，所述环形刮板(255)固定套接在外环(254)的外缘；

所述外环(254)通过限位机构与结晶箱(21)的内面相连接。

3.根据权利要求1所述的用于甘氨酸制备的后处理系统，其特征在于，所述搅拌机构(26)包括转轴(261)、套筒(262)与多个搅拌叶(263)，所述转轴(261)的一端固定连接在丝杆(251)远离结晶箱驱动电机(22)的一端，且转轴(261)与丝杆(251)同轴设置，所述套筒(262)固定套接在转轴(261)上，多个所述搅拌叶(263)呈圆周向等间距固定连接在套筒(262)上。

4.根据权利要求2所述的用于甘氨酸制备的后处理系统，其特征在于，所述限位机构包括两个限位块(281)与两个限位槽(282)，两个所述限位块(281)均固定连接在外环(254)的外缘，两个所述限位槽(282)均开设在结晶箱(21)的内面，两个所述限位块(281)分别滑动连接在两个限位槽(282)上。

5.根据权利要求2所述的用于甘氨酸制备的后处理系统，其特征在于，所述内环(252)的下端与环形板(24)之间和内环(252)的上端与结晶箱(21)内顶面之间均粘接有防护套(27)。

6.根据权利要求2所述的用于甘氨酸制备的后处理系统，其特征在于，所述环形刮板(255)的外缘与结晶箱(21)的内面相贴合。

7.根据权利要求1所述的用于甘氨酸制备的后处理系统，其特征在于，所述的过滤装置包括箱体(11)、进液口(18)和出液口(19)，所述箱体(11)的顶面固定安装有过滤箱驱动电机(12)，所述箱体(11)的内部设置有过滤框(13)，所述过滤框(13)的内面安装有滤网(14)，所述过滤框(13)通过弹性限位组件(16)滑动连接在箱体(11)的内面，所述箱体(11)的内部设置有可转动的转动板(15)，所述箱体(11)的内部设置有驱动机构(17)。

8.根据权利要求7所述的用于甘氨酸制备的后处理系统，其特征在于，所述箱体(11)的内腔中部安装有振动机。

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