本實用新型專利技術(shù)公開了一種用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，其包括結(jié)晶容腔、升溫機構(gòu)、降溫機構(gòu)、固態(tài)刮掃器、擾流組件，該結(jié)晶容腔的底部設(shè)置有與結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體連通的出料通道，固態(tài)刮掃器包括設(shè)置在結(jié)晶容腔內(nèi)且能夠?qū)Y(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的內(nèi)壁進(jìn)行刮掃的刮板組件、用于帶動刮板組件在水平方向上旋轉(zhuǎn)的傳動組件，擾流組件包括與出料通道連通的流體輸入管，該流體輸入管用于從底部經(jīng)流體輸入管向結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體內(nèi)通入氣體，該結(jié)晶裝置能夠最大化地使丁二酸溶解在水中然后通過結(jié)晶方式結(jié)晶析出，提升了丁二酸的純度，同時在結(jié)晶以及放料的過程中能夠降低甚至避免丁二酸結(jié)晶物粘附在結(jié)晶裝置上或者堵塞在出料通道中的可能性。的可能性。的可能性。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置
[0001]本技術(shù)涉及生物基丁二酸的結(jié)晶設(shè)備
，具體涉及一種用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置。
技術(shù)介紹
[0002]丁二酸是一種常見的天然有機酸，它廣泛存在于動、植物及微生物體內(nèi)。純凈的丁二酸為無色晶體，味酸，可燃，高溫受熱分解。同時丁二酸是一種重要的基礎(chǔ)原料，通過傳統(tǒng)化學(xué)合成法制備丁二酸容易受石油價格的影響，其成本居高不下，它所帶來的環(huán)境問題也日益成為社會關(guān)注的話題。而微生物發(fā)酵法作為傳統(tǒng)工藝的替代方法正在逐漸興起，當(dāng)前綠色化學(xué)品市場的快速發(fā)展，使得生物基丁二酸的需求量不斷增加。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，丁二酸主要用于涂料及樹脂、醫(yī)藥領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)以及聚酯多元醇的制備。1,4
?
丁二醇、聚氨酯、增塑劑和樹脂需求的增加，以及涂料和染料行業(yè)的需求，一直是丁二酸市場增長的驅(qū)動因素。隨著限塑令的提出，可降解塑料PBS的市場需求將急劇增大，未來幾年作為合成PBS的關(guān)鍵原料丁二酸的的年需求量將持續(xù)增大。
[0003]國內(nèi)的生物基丁二酸生產(chǎn)裝置起步較早，但截止到目前，生物基丁二酸產(chǎn)品仍沒有實現(xiàn)預(yù)期的市場規(guī)模。主要原因可能有兩方面：一是早期菌種技術(shù)主要以細(xì)菌中性發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸，該技術(shù)存在的最大問題是：細(xì)菌無法在低pH值條件的丁二酸發(fā)酵液中保持良好的生長和代謝狀態(tài)，因此發(fā)酵過程中需要流加中和劑，發(fā)酵結(jié)束后再通過離交或者酸化將丁二酸鹽轉(zhuǎn)化成丁二酸，并形成大量副產(chǎn)品無機鹽，后者量大且價值低，其分離成本以及處理成本極大；二是，PBS的聚合過程對原料丁二酸的純度要求非常高。目前主流的丁二酸分離提純工藝是采用離交、結(jié)晶、重結(jié)晶工藝，而常用的玻璃結(jié)晶鍋存在不耐高溫，且驟冷驟熱容易損壞，并且出料口容易堵塞，晶體附著在容器壁上，因其瓶口小，不易收集清理。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個不足，提供一種改進(jìn)的用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，該結(jié)晶裝置能夠最大化地使丁二酸溶解在水中然后通過結(jié)晶方式結(jié)晶析出，提升了丁二酸的純度，同時在結(jié)晶以及放料的過程中能夠降低甚至避免丁二酸結(jié)晶物粘附在結(jié)晶裝置上或者堵塞在出料通道中的可能性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，該結(jié)晶裝置包括：
[0006]結(jié)晶容腔，至少用于容納丁二酸結(jié)晶母液，該結(jié)晶容腔的底部設(shè)置有與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體連通的出料通道；
[0007]升溫機構(gòu)，其設(shè)置在所述結(jié)晶容腔上且用于加熱丁二酸結(jié)晶母液；
[0008]降溫機構(gòu)，其設(shè)置在所述結(jié)晶容腔上且用于使丁二酸結(jié)晶母液降溫結(jié)晶；
[0009]固態(tài)刮掃器，其包括設(shè)置在所述結(jié)晶容腔內(nèi)且能夠?qū)λ鼋Y(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的內(nèi)壁進(jìn)行刮掃的刮板組件、用于帶動所述刮板組件在水平方向上旋轉(zhuǎn)的傳動組件；
[0010]擾流組件，其包括與所述出料通道連通的流體輸入管，該流體輸入管用于從底部經(jīng)所述流體輸入管向所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體內(nèi)通入氣體。
[0011]根據(jù)本技術(shù)的一些優(yōu)選方面，所述出料通道的中心線沿豎直方向延伸，所述流體輸入管的中心線沿水平方向延伸。
[0012]根據(jù)本技術(shù)的一些優(yōu)選方面，所述流體輸入管的管徑小于所述出料通道的管徑。
[0013]根據(jù)本技術(shù)的一些優(yōu)選且具體的方面，所述氣體為氮氣、氬氣、二氧化碳或空氣。
[0014]根據(jù)本技術(shù)的一些優(yōu)選方面，所述刮板組件包括第一刮板、與所述第一刮板呈對稱設(shè)置的第二刮板以及兩端分別與所述第一刮板、所述第二刮板連接的第三刮板，所述第一刮板、所述第二刮板分別沿上下方向延伸且用于對所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的側(cè)壁進(jìn)行刮掃，所述第三刮板位于所述第一刮板或所述第二刮板的下方且用于對所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的底部進(jìn)行刮掃。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一刮板與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的側(cè)壁之間的最短距離、所述第二刮板與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的側(cè)壁之間的最短距離分別為0
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0.5mm，所述第三刮板與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的底部之間的最短距離為0.1
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2mm。
[0016]本技術(shù)中，所述第一刮板與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的側(cè)壁之間的最短距離是指第一刮板與其鄰近的結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的側(cè)壁之間的最小距離，所述第二刮板與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的側(cè)壁之間的最短距離是指第二刮板與其鄰近的結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的側(cè)壁之間的最小距離，所述第三刮板與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的底部之間的最短距離是指第三刮板與結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的底部表面之間的最小距離。
[0017]在本技術(shù)的一些優(yōu)選實施方式中，所述第三刮板呈兩端高中間低的弧形結(jié)構(gòu)，所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的底部呈兩端高中間低的弧形結(jié)構(gòu)，兩者相適應(yīng)。
[0018]根據(jù)本技術(shù)的一些優(yōu)選方面，所述傳動組件包括旋轉(zhuǎn)桿、與所述旋轉(zhuǎn)桿傳動連接且用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部件，所述旋轉(zhuǎn)桿的部分伸入所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體內(nèi)，所述第一刮板、所述第二刮板分別通過沿水平方向延伸的連接桿固定在所述旋轉(zhuǎn)桿的中部，所述第三刮板的中部固定在所述旋轉(zhuǎn)桿的下端部。
[0019]根據(jù)本技術(shù)的一些優(yōu)選方面，所述升溫機構(gòu)位于所述降溫機構(gòu)的上方，更有利于丁二酸結(jié)晶在結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的底部析出。
[0020]在本技術(shù)的一些優(yōu)選實施方式中，所述升溫機構(gòu)、所述降溫機構(gòu)分別包括覆設(shè)在所述結(jié)晶容腔的外壁上的夾套，升溫機構(gòu)的夾套內(nèi)部通入熱水或高溫水蒸汽，降溫機構(gòu)的夾套內(nèi)部通入冷流體，冷流體包括但不限于冷水、液氮等。
[0021]根據(jù)本技術(shù)的一些優(yōu)選方面，所述結(jié)晶容腔由不銹鋼材質(zhì)的材料構(gòu)成，可以更耐高低溫，能夠耐受冷熱頻繁變化、交替。
[0022]由于上述技術(shù)方案運用，本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：
[0023]本技術(shù)基于現(xiàn)有技術(shù)中生物基丁二酸后期結(jié)晶采用的結(jié)晶鍋存在的諸如出料口易堵塞、晶體易粘附在容器壁上等缺陷，創(chuàng)新地提供了一種改進(jìn)的結(jié)晶裝置，該結(jié)晶裝置通過設(shè)置在結(jié)晶容腔的底部的出料通道、與出料通道連通的擾流組件相配合，通過氣體的通入，使位于出料通道內(nèi)的丁二酸結(jié)晶母液始終處于流動狀態(tài)，能夠與結(jié)晶容腔的內(nèi)部
腔體內(nèi)的丁二酸結(jié)晶母液發(fā)生物料相互傳遞與交換，而結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體內(nèi)的丁二酸結(jié)晶母液又在固態(tài)刮掃器的刮掃擾動下發(fā)生運動，進(jìn)一步使得丁二酸結(jié)晶母液在結(jié)晶過程中保持運動狀態(tài)，可以將初始粘附或粘附還不牢固且位于結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的內(nèi)壁上的結(jié)晶帶走，而刮板組件可以較好地將粘附較牢的結(jié)晶刮掃脫離，尤其是，本技術(shù)的結(jié)晶裝置從底部通入氣流與固態(tài)刮掃器的有機組合，還可以控制結(jié)晶顆粒的大小，避免發(fā)生過大結(jié)晶情況的發(fā)生，使出料完全，從而在不影響結(jié)晶進(jìn)行的情況下克服了現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)晶堵塞出料口或者粘附在容器壁上的缺陷，還可以通過氣體的輸入使得降溫結(jié)晶時內(nèi)部的溫度下降更快，提高降溫速率，提高生產(chǎn)效率。
附圖說明
[0024]為了更清楚地說明本技術(shù)實施例或現(xiàn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，其特征在于，該結(jié)晶裝置包括：結(jié)晶容腔，至少用于容納丁二酸結(jié)晶母液，該結(jié)晶容腔的底部設(shè)置有與所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體連通的出料通道；升溫機構(gòu)，其設(shè)置在所述結(jié)晶容腔上且用于加熱丁二酸結(jié)晶母液；降溫機構(gòu)，其設(shè)置在所述結(jié)晶容腔上且用于使丁二酸結(jié)晶母液降溫結(jié)晶；固態(tài)刮掃器，其包括設(shè)置在所述結(jié)晶容腔內(nèi)且能夠?qū)λ鼋Y(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體的內(nèi)壁進(jìn)行刮掃的刮板組件、用于帶動所述刮板組件在水平方向上旋轉(zhuǎn)的傳動組件；擾流組件，其包括與所述出料通道連通的流體輸入管，該流體輸入管用于從底部經(jīng)所述流體輸入管向所述結(jié)晶容腔的內(nèi)部腔體內(nèi)通入氣體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，其特征在于，所述出料通道的中心線沿豎直方向延伸，所述流體輸入管的中心線沿水平方向延伸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，其特征在于，所述流體輸入管的管徑小于所述出料通道的管徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，其特征在于，所述氣體為氮氣、氬氣、二氧化碳或空氣。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物基丁二酸結(jié)晶的結(jié)晶裝置，其特征在于，所述刮板組件包括第一刮板、與所述第一刮板呈對稱設(shè)置的第二刮板以及兩端分別與所述第一刮板、所述第二刮板連接的第三刮板，所述第一刮板、所述第二刮板分別沿上下方向延伸且用于對所述結(jié)晶...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱曉飛，吳文學(xué)，李杰，計偉，
申請(專利權(quán))人：蘇州蘇震生物工程有限公司，
類型：新型
國別省市：
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