專利名稱：L-乳酸發(fā)酵液強酸性陽離子樹脂交換器的制作方法
技術領域：
；本實用新型涉及到L-乳酸發(fā)酵液提純裝置，直接涉及到一種L-乳酸發(fā)酵液強酸性離子樹脂交換器。
背景技術：
我國自上世紀末，開始生物發(fā)酵生產L-乳酸的研究?，F(xiàn)已實現(xiàn)了工業(yè)化生產。對 L-乳酸發(fā)酵液提取和精制的研究仍在向深處發(fā)展，力爭尋求收率更高，操作方便、環(huán)境友好的方法。發(fā)酵液經(jīng)絮凝、過濾、萃取等過程后，仍存在少量的有機鹽，主要是乳酸鈉，會嚴重影響發(fā)酵液的濃縮和精餾?，F(xiàn)有L-乳酸發(fā)酵液強酸性陽離子樹脂交換器雖然能解決上述問題，但效率偏低。
發(fā)明內容本實用新型的目的就是提供一種新的L-乳酸發(fā)酵液強酸性陽離子樹脂交換器， 它能有效地解決現(xiàn)有L-乳酸發(fā)酵液強酸性陽離子樹脂交換器效率偏低的問題。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的L_乳酸發(fā)酵液強酸性陽離子樹脂交換器，具有罐體、進出液裝置、強酸性樹脂層，罐體為不銹鋼板卷焊制成的筒體，上封頭用主法蘭與罐體連接，下封頭焊接罐體下端，在罐體旁側上部開孔焊裝料人孔，附帶法蘭和蓋，在罐體旁側下部開孔焊接下料孔附帶法蘭和蓋，在罐體旁側上部和下部安裝上液位計、下液位計，強酸性陽離子樹脂層，在強酸性樹脂層下面鋪下不銹鋼絲網(wǎng)，下不銹鋼絲網(wǎng)下面墊有下篩板， 由環(huán)形角鋼和扁鋼焊成的下柵板支撐，下柵板放在下環(huán)形角鋼上面，下環(huán)形角鋼圓周與罐體焊接，強酸性陽離子樹脂層上面依次蓋壓上不銹鋼絲網(wǎng)、上篩板和上柵板，進液裝置是在上封頭的中心部位開孔焊接的上三通管，在上三通管右端安裝L-乳酸發(fā)酵液出液閥，左端安裝反洗液進液閥，出液裝置是在下封頭的中心部位開孔焊接的下三通管，在下三通管右端安裝L-乳酸發(fā)酵液進液閥，左端安裝反洗液出液閥。本實用新型中，進液裝置是在上封頭的中心部位開孔焊接的上三通管，在上三通管右端安裝L-乳酸發(fā)酵液出液閥，左端安裝反洗液進液閥，出液裝置是在下封頭的中心部位開孔焊接的下三通管，在下三通管右端安裝L-乳酸發(fā)酵液進液閥，左端安裝反洗液出液閥。采用本實用新型，L-乳酸發(fā)酵液走向為逆流方式，反洗液走向為順流方式，L-乳酸強酸性陽離子樹脂再生階段，反洗液無需經(jīng)過L-乳酸發(fā)酵液進、出液閥及其外在管路，工作效率高。

附圖是本實用新型的結構示意圖，
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
附圖示出了本實用新型L-乳酸強酸性陽離子樹脂交換器的結構示意圖。具有罐體1、進出液裝置2、強酸性樹脂層3。所述罐體1用厚度為IOmm的不銹鋼板卷焊而成，直徑2米，高度4. 5米。上端用上法蘭6連接上封頭4，下端焊接下封頭5，在罐體1旁側距上法蘭6位置0. 3米處開孔焊接裝料人孔7附帶法蘭和蓋，以便向強酸性樹脂層3裝填樹脂，裝料人孔7的直徑為Φ 500mm,在罐體1旁側距下封頭5位置0. 3米處開孔焊接下料孔8附帶法蘭和蓋，以便更換樹脂。下料孔8直徑為Φ 450mm。所述進液裝置，是在上封頭4中心部位開孔焊接上三通管2-1，為Φ108Χ3πιπι不銹鋼管，上三通管2-1右端安裝發(fā)酵液出液閥11，為DNioopmo球閥，左端安裝反洗液進液閥12，為DN100 PNlO球閥，在下封頭5中心部開孔焊接下三通管2-2，為Φ 108X 3mm不銹鋼管，下三通管2-2右端安裝L-乳酸發(fā)酵液進液閥13，為DmOOPNlO球閥，左端安裝反洗液出液閥14，為DmOOPNlO球閥。所述強酸性樹脂層3，先在罐體1內壁距下封頭5位置0. 1米處焊接下環(huán)形角鋼 18作為支撐，為Z 70 X 7mm不銹鋼，用50 X 5mm的扁鋼焊制成下柵板17，平放在下環(huán)形角鋼 18支撐架上面，下柵板17上面平放下篩板16，是3mm厚不銹鋼板均布鉆Φ 10孔制成的圓板，孔距為20mm，在下篩板16上面鋪100目下不銹鋼濾網(wǎng)15，從裝料人孔7中裝入強酸性陽離子樹脂顆粒，裝填高度為2米，強酸性樹脂層3上面依次蓋100目上不銹鋼絲網(wǎng)19、上篩板20，最后用上柵板21壓在上面，然后封閉裝料人孔7。工作原理本實用新型選用了 732苯乙烯系強酸性陽離子樹脂D001-CC型。含有一個活性基團，即交換官能團，在水溶液中離解出H+。L-乳酸發(fā)酵液中的乳酸鈉以(C3H5O3)-和Na+形式存在，發(fā)酵液從底部L-乳酸發(fā)酵液進液閥13進入罐體1。通過強酸性樹脂層3，樹脂離解出的H+與發(fā)酵液中的(C3H5O3)-結合形成L-乳酸分子，Na+被樹脂吸附，達到脫除乳酸鈉有機鹽的目的，強酸性樹脂長期吸附Na+達到飽和，用HCl水溶液反洗，HCl水溶液中H+置換出樹脂吸附的Na+.與HCl水溶液中的Cl_結合為NaCl隨水排出，樹脂得到再生，繼續(xù)使用。同時，本實用新型的結構采用了逆流方式，發(fā)酵液通過大孔樹脂內部的孔隙，接觸表面積大，離子擴散速度快；同時還具有交換容量大，離子交換速度快，機械強度好等特點。
權利要求1. 一種L-乳酸發(fā)酵液強酸性陽離子樹脂交換器，具有罐體(1)、進出液裝置O)、強酸性樹脂層(3)，罐體(1)為不銹鋼板卷焊制成的筒體，上封頭(4)用上法蘭(6)與罐體(1) 連接，下封頭( 焊接罐體(1)下端，在罐體(1)旁側上部開孔焊裝料人孔(7)，附帶法蘭和蓋，在罐體(1)旁側下部開孔焊接下料孔(8)附帶法蘭和蓋，在罐體(1)旁側上部和下部安裝上液位計(9)、下液位計(10)，強酸性陽離子樹脂層(3)，在強酸性樹脂層( 下面鋪下不銹鋼絲網(wǎng)(15)，下不銹鋼絲網(wǎng)(15)下面墊有下篩板(16)，由環(huán)形角鋼(18)和扁鋼焊成的下柵板(17)支撐，下柵板(17)放在下環(huán)形角鋼(18)上面，下環(huán)形角鋼(18)圓周與罐體 (1)焊接，強酸性陽離子樹脂層( 上面依次蓋壓上不銹鋼絲網(wǎng)(19)、上篩板00)和上柵板(21)，其特征是進液裝置是在上封頭的中心部位開孔焊接的上三通管(2-1)，在上三通管(2-1)右端安裝L-乳酸發(fā)酵液出液閥(11)，左端安裝反洗液進液閥(1 ；出液裝置是在下封頭(5)的中心部位開孔焊接的下三通管0-2)，在下三通管(2- 右端安裝L-乳酸發(fā)酵液進液閥(13)，左端安裝反洗液出液閥(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種L-乳酸發(fā)酵液強酸性陽離子樹脂交換器，具有罐體、進出液裝置和強酸性陽離子樹脂層三部分組成。L-乳酸發(fā)酵液從底部進液閥進入罐體逆流向上進入樹脂層，發(fā)酵液中的乳酸鈉以Na+和(C2H5O3)-形式存在，在通過樹脂層的過程中，Na+被樹脂吸附，樹脂離解出的H+與(C3H5O3)-結合形成L-乳酸C3H6O3，達到L-乳酸去除有機鹽乳酸鈉的目的，樹脂層吸附Na+飽和后，用HCl溶液反洗再生。本實用新型的特點是結構緊湊，操作方便，離子交換速度快，除鹽效果好。
文檔編號B01J47/00GK202315909SQ20112029260
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權日2011年8月12日
發(fā)明者劉憲軍, 唐建樓, 王志勇 申請人:山東祥瑞藥業(yè)有限公司