專利名稱：低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，特別是一種改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料溶液受其特有的熱敏性強、濃度低、易結(jié)晶等特性因素的影響，蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)采用的都是單效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，由于生產(chǎn)過程耗能高、蒸出水(蒸汽)排放量大、蒸出水(蒸汽)和冷凝水排放溫度高，熱能損失嚴重、熱能利用率低、處理蒸出水用冷卻水消耗量大、環(huán)保防治成本高，已成為制約生產(chǎn)的瓶頸，如左旋苯甘氨酸的蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)，左旋苯甘氨酸又名D酸，是用生物發(fā)酵法生產(chǎn)的，主要用作羥氨芐青霉素、頭孢菌素等半合成抗生素的原料，作為一種重要的醫(yī)藥中間體，市場前景很大，但目前的生產(chǎn)過程都是先用生物發(fā)酵法生產(chǎn)D酸發(fā)酵液，再采用蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備將D酸發(fā)酵液中的水蒸發(fā)出來而使D酸結(jié)晶，由于受D酸發(fā)酵液特有的溫度不能超過70℃、濃度2.5％左右、溶解度3％左右、蒸水量大及蒸發(fā)過程中即伴有大量結(jié)晶出現(xiàn)和存放時間不宜過長特性因素的影響，其蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)采用的大都是由外循環(huán)蒸發(fā)器、汽液分離器、清液循環(huán)泵構(gòu)成的單效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，使用這樣單效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的單效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝每生產(chǎn)1噸D酸都要蒸出28噸水，而每蒸出1噸水就要消耗飽和蒸汽1.1～1.5噸，耗能高，另外，大量蒸出的水(蒸汽)還沒有被利用，除需要消耗大量的冷卻水冷凝外，排出的水(蒸汽)還帶走了大量的熱能，熱能損失嚴重，制約著D酸的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的單效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝之不足，而提供一種以一套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽和排出的冷凝水閃蒸出的蒸汽作另一套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的熱源進行蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，即改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為這種以一套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽和排出的冷凝水閃蒸出的蒸汽作另一套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的熱源進行蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，即改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，它采用兩套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器、汽液分離器、清液循環(huán)泵和熱泵組成，作一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器、汽液分離器和清液循環(huán)泵組成，作二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一效汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度控制在55～65℃、二效汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度控制在40～50℃間，是將一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽一部分與連續(xù)通入的加熱蒸汽通過熱泵加壓后通入一效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程作一效外循環(huán)蒸發(fā)器的熱源、剩余的一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽與一效外循環(huán)蒸發(fā)器排出的冷凝水通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程閃蒸出的蒸汽作二效外循環(huán)蒸發(fā)器的熱源進行生產(chǎn)的，一效外循環(huán)蒸發(fā)器排出的冷凝水進入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程閃蒸出作二效外循環(huán)蒸發(fā)器熱源的蒸汽后，再與二效外循環(huán)蒸發(fā)器排出的冷凝水混合流入冷凝水罐，二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽才進入冷凝器冷凝。
上述改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，采用的冷凝器可以是直接冷凝器；也可以是間接冷凝器。
上述改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，一效外循環(huán)蒸發(fā)器加熱室溫度控制在80～85℃、二效外循環(huán)蒸發(fā)器加熱室溫度控制在55～60℃間為最佳。
本發(fā)明所提供的這種低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝是一種改進的雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，由于二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備用一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽和一效外循環(huán)蒸發(fā)器排出的冷凝水在二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程閃蒸出的蒸汽作熱源，使一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的水(蒸汽)得到了充分利用，不僅減少了加熱蒸汽的用量，而且還減小了蒸出水(蒸汽)的排放量、降低了蒸出水(蒸汽)和冷凝水的排放溫度，減小了熱能損失，使生產(chǎn)能耗降低、處理蒸出水用冷卻水消耗量降低、環(huán)保防治成本降低、熱能利用率提高，更節(jié)能。


圖1為應用本發(fā)明所提供的改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝進行左旋苯甘氨酸蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
實施例1實施例1是本發(fā)明所提供的改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝在左旋苯甘氨酸蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)中的一次應用，本發(fā)明實施例1提供一種蒸水量為5t/h的改進的左旋苯甘氨酸雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，它采用兩套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器11、汽液分離器12、清液循環(huán)泵13和熱泵14組成，作一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備1，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器21、汽液分離器22和清液循環(huán)泵23組成，作二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備2，一效外循環(huán)蒸發(fā)器11、二效外循環(huán)蒸發(fā)器21均采用降膜蒸發(fā)器，設(shè)計一效外循環(huán)蒸發(fā)器加熱室溫度為80±5℃、汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度為60±5℃二效外循環(huán)蒸發(fā)器加熱室溫度為60±5℃、汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度為45±5℃原液濃度2.5％，溫度60～70℃，進料量6m3/h加熱蒸汽壓力0.6Mpa蒸發(fā)溫度≤60℃完成濃度30％冷凝水溫度≤32℃參照附圖，本發(fā)明實施例1所提供的這種改進的左旋苯甘氨酸雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝通過原液泵4將含D酸2.5％、溫度60～70℃的D酸發(fā)酵液8以6m3/h的流量打到一、二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的外循環(huán)蒸發(fā)器中，其中一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的進料量為3.8m3/h，二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的進料量為2.2m3/h，進入一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的發(fā)酵液經(jīng)加熱后進入一效汽液分離器12進行汽液分離，以3.1t/h的流量蒸出溫度為60±5℃的二次蒸汽，經(jīng)高溫除沫后，其中1.2t/h的流量和以2t/h的流量連續(xù)通入的加熱蒸汽7經(jīng)熱泵14加壓后通入一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的殼程，作一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的熱源，剩余的二次蒸汽以1.9t/h的流量通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的殼程；一效外循環(huán)蒸發(fā)器11以3.2t/h的流量排出的溫度為80±5℃的冷凝水通過U型管3進入二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的殼程，以120kg/h的流量閃蒸出的蒸汽和以1.9t/h的流量通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程的一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽作二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的熱源，蒸出溫度為45±5℃的二次蒸汽，經(jīng)高溫除沫后進入直接冷凝器6冷凝。一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備1以3.1t/h的流量蒸出溫度為60±5℃的二次蒸汽后，剩下的液體經(jīng)消除過飽和，清液用一效清液循環(huán)泵13重新打到一效外循環(huán)蒸發(fā)器11頂端的液體分布器上，與連續(xù)通入的原液混合由列管內(nèi)壁呈膜狀流下，重新加熱；二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備2蒸出溫度為45±5℃的二次蒸汽后，剩下的液體經(jīng)消除過飽和，清液用二效清液循環(huán)泵23重新打到二效外循環(huán)蒸發(fā)器21頂端的液體分布器上，與連續(xù)通入的原液混合由列管內(nèi)壁呈膜狀流下，重新加熱。一效和二效汽液分離器底部沉積的D酸晶體，用出料泵排到離心機進行固液分離即可。一效外循環(huán)蒸發(fā)器11排出的冷凝水進入二效外循環(huán)蒸發(fā)器21殼程閃蒸出作二效外循環(huán)蒸發(fā)器熱源的蒸汽后與二效外循環(huán)蒸發(fā)器21排出的冷凝水混合流入冷凝水罐5，冷凝水的流量為5.1t/h；二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備2蒸出的二次蒸汽才進入直接冷凝器6冷凝，冷卻水9的消耗量為55m3/h。
本發(fā)明實施例1所提供的這一蒸水量為5t/h的左旋苯甘氨酸蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，較傳統(tǒng)的蒸水量為5t/h的左旋苯甘氨酸單效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝不低于5.5t/h的加熱蒸汽消耗量、不低于140m3/h的冷卻水消耗量，節(jié)約加熱蒸汽3.5t/h、冷卻水85m3/h。
實施例2實施例2是本發(fā)明所提供的改進的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝在左旋苯甘氨酸蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)中的另一次應用，本發(fā)明實施例2提供一種蒸水量為10t/h的改進的左旋苯甘氨酸雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，它采用兩套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器11、汽液分離器12、清液循環(huán)泵13和熱泵14組成，作一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備1，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器21、汽液分離器22和清液循環(huán)泵23組成，作二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備2，一效外循環(huán)蒸發(fā)器11、二效外循環(huán)蒸發(fā)器21均采用降膜蒸發(fā)器，設(shè)計一效外循環(huán)蒸發(fā)器加熱室溫度為80±5℃、汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度為60±5℃二效外循環(huán)蒸發(fā)器加熱室溫度為60±5℃、汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度為45±5℃原液濃度2.5％，溫度≥40℃，進料量12m3/h加熱蒸汽壓力0.4Mpa蒸發(fā)溫度≤60℃完成濃度30％冷凝水溫度≤32℃參照附圖，本發(fā)明實施例2所提供的這種改進的左旋苯甘氨酸雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝通過原液泵4將含D酸2.5％、溫度≥40℃的D酸發(fā)酵液8以12m3/h的流量打到一、二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的外循環(huán)蒸發(fā)器中，其中一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的進料量為7m3/h，二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的進料量為5m3/h，進入一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的發(fā)酵液經(jīng)加熱后進入一效汽液分離器12進行汽液分離，以6t/h的流量蒸出溫度為60±5℃的二次蒸汽，經(jīng)高溫除沫后，其中2t/h的流量和以4.4t/h的流量連續(xù)通入的加熱蒸汽7經(jīng)熱泵14加壓后通入一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的殼程，作一效外循環(huán)蒸發(fā)器11的熱源，剩余的二次蒸汽以4t/h的流量通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的殼程；一效外循環(huán)蒸發(fā)器11以6.4t/h的流量排出的溫度為80±5℃的冷凝水通過U型管3進入二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的殼程，以250kg/h的流量閃蒸出的蒸汽和以4t/h的流量通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程的一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽作二效外循環(huán)蒸發(fā)器21的熱源，蒸出溫度為45±5℃的二次蒸汽，經(jīng)高溫除沫后進入間接冷凝器6冷凝。一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備1以6t/h的流量蒸出溫度為60±5℃的二次蒸汽后，剩下的液體經(jīng)消除過飽和，清液用一效清液循環(huán)泵13重新打到一效外循環(huán)蒸發(fā)器11頂端的液體分布器上，與連續(xù)通入的原液混合由列管內(nèi)壁呈膜狀流下，重新加熱；二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備2蒸出溫度為45±5℃的二次蒸汽后，剩下的液體經(jīng)消除過飽和，清液用二效清液循環(huán)泵23重新打到二效外循環(huán)蒸發(fā)器21頂端的液體分布器上，與連續(xù)通入的原液混合由列管內(nèi)壁呈膜狀流下，重新加熱。一效和二效汽液分離器底部沉積的D酸晶體，用出料泵排到離心機進行固液分離即可。一效外循環(huán)蒸發(fā)器11排出的冷凝水進入二效外循環(huán)蒸發(fā)器21殼程閃蒸出作二效外循環(huán)蒸發(fā)器熱源的蒸汽后與二效外循環(huán)蒸發(fā)器21排出的冷凝水混合流入冷凝水罐5，冷凝水的流量為10.4t/h；二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備2蒸出的二次蒸汽才進入間接冷凝器6冷凝，冷卻水9的消耗量為120m3/h。
本發(fā)明實施例2所提供的這一蒸水量為10t/h的左旋苯甘氨酸蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，較傳統(tǒng)的蒸水量為10t/h的左旋苯甘氨酸單效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝不低于11t/h的加熱蒸汽消耗量、不低于280m3/h的冷卻水消耗量，節(jié)約加熱蒸汽6.6t/h、冷卻水160m3/h。
權(quán)利要求
1.一種低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，其特征在于它采用兩套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器(11)、汽液分離器(12)、清液循環(huán)泵(13)和熱泵(14)組成，作一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(1)，一套用外循環(huán)蒸發(fā)器(21)、汽液分離器(22)和清液循環(huán)泵(23)組成，作二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(2)，一效汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度控制在55～65℃、二效汽液分離器蒸發(fā)室沸點溫度控制在40～50℃間，是將一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(1)蒸出的二次蒸汽一部分與連續(xù)通入的加熱蒸汽通過熱泵(14)加壓后通入一效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程作一效外循環(huán)蒸發(fā)器(11)的熱源、剩余的一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(1)蒸出的二次蒸汽與一效外循環(huán)蒸發(fā)器(11)排出的冷凝水通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程閃蒸出的蒸汽作二效外循環(huán)蒸發(fā)器(21)的熱源進行生產(chǎn)的，一效外循環(huán)蒸發(fā)器(11)排出的冷凝水進入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程閃蒸出作二效外循環(huán)蒸發(fā)器熱源的蒸汽后，再與二效外循環(huán)蒸發(fā)器(21)排出的冷凝水混合流入冷凝水罐(5)，二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(2)蒸出的二次蒸汽才進入冷凝器(6)冷凝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，其特征在于一效外循環(huán)蒸發(fā)器(11)加熱室溫度控制在80～85℃、二效外循環(huán)蒸發(fā)器(21)加熱室溫度控制在55～60℃間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，其特征在于一效外循環(huán)蒸發(fā)器(11)加熱室溫度為80±5℃、汽液分離器(12)蒸發(fā)室沸點溫度為60±5℃，二效外循環(huán)蒸發(fā)器(21)加熱室溫度為60±5℃、汽液分離器(22)蒸發(fā)室沸點溫度為45±5℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，其特征在于一效外循環(huán)蒸發(fā)器(11)、二效外循環(huán)蒸發(fā)器(21)均采用降膜蒸發(fā)器。
全文摘要
一種低溶解度、易結(jié)晶、熱敏性物料雙效蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，用兩套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一套作一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，一套作二效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，是將一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽一部分與連續(xù)通入的加熱蒸汽通過熱泵加壓后通入一效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程作一效外循環(huán)蒸發(fā)器的熱源、剩余的一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的二次蒸汽與一效外循環(huán)蒸發(fā)器排出的冷凝水通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程閃蒸出的蒸汽作二效外循環(huán)蒸發(fā)器的熱源進行生產(chǎn)的，由于一效蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備蒸出的水得到了充分利用，不僅減少了加熱蒸汽用量，還減小了蒸出水排放量、降低了蒸出水和冷凝水排放溫度，減小了熱能損失，使生產(chǎn)能耗降低、處理蒸出水用冷卻水消耗量降低、環(huán)保防治成本降低、熱能利用率提高。
文檔編號B01D9/02GK1454692SQ0313792
公開日2003年11月12日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者史曉平, 張繼軍, 張英杰, 王騫, 鄭獻軍 申請人:石家莊工大化工設(shè)備有限公司