[发明专利]序批式分子蒸馏装置及精制海豹油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浓缩海豹油有效成分的序批式分子蒸馏装置及精制海豹油的方法。

背景技术

海豹油提炼自深海哺乳动物海豹，其中富含ω-3多烯脂肪酸，人们发现将海豹油中的三种ω-3多烯脂肪酸富集浓缩到总含量在25％以上时，海豹油将对一些疾病具有治疗和预防作用：如对II型糖尿病、脂肪肝和前列腺炎具有治疗和预防作用等。随着对海豹油研究的深入，人们需要有更高纯度的海豹油，以期达到服用更简便和疗效更确切的效果。

海豹油中绝大部分组分在常压下均具有较高的沸点，而其中的有效成分又具有较高的生物活性，如果应用传统的精馏柱或精馏塔对其进行分离提纯，釜压受塔高限制不易达到高真空，釜温必然保持在较高温度，加上物料在塔釜的受热停留时间长，从而容易损失较多的有效成分，大大降低其利用价值。分子蒸馏技术因其物料受热停留时间短，容易达到高真空，物料在远低于常压沸点的温度下进行分离，从而非常适用于海豹油的进一步提纯浓缩。

但现有的分子蒸馏设备有其不足之处。由于普通单台分子蒸馏设备只具有一级理论塔板数，分离度有限。要想获得更高纯度的海豹油产品，则需要将两台甚至更多的分子蒸馏设备串联起来，大大增加了设备投资和操作费用。

专利ZL200410037167.1公布了一种内循环降膜式分子蒸馏装置(见附图1)，料液由设备内置的轴流泵(1)自底部吸入，经物料循环管(2)上提至真空室(3)，通过分散元件(5)和液体分配器(4)后靠重力成膜向下流，经过蒸发面进行蒸馏分离，蒸发浓缩后的料液朝底部下降，再次由轴流泵(1)送至真空室(3)蒸发浓缩。如此不断循环，直至获得合格产品。虽然该装置实现了单台分子蒸馏设备内物料的持续浓缩，用较低的设备成本实现了产品的纯化，但是该装置采用自然降膜式蒸馏，纯粹靠重力使蒸发面上的物料形成液膜降下。该成膜方式在蒸发面上形成的液膜较厚且不均匀，传质和传热的效率较差，尤其是处理高沸点高黏度或具有热敏性的物料时，容易在蒸发面上发生结焦或者受热分解的现象。

发明内容

本发明针对上述现有分子蒸馏技术和设备的缺陷，提出了一种序批式分子蒸馏装置及精制海豹油的方法，使用该装置对海豹油原料进行提纯，在不大幅增加设备投资的条件下能得到有效成分纯度更高的海豹油产品。

本发明采用的技术方案如下：

一种序批式分子蒸馏装置，在内循环降膜式分子蒸馏装置釜内设置了刮膜器。

所述的刮膜器由行星轮系变速系统(7)、连接杆(10)和刮膜转子(11)构成。由于轴流泵需要较高的转速吸取料液，但刮膜转子(11)转速太高会令料液四处飞溅以致影响分离效率，因此需要由变速系统达到降低转速的目的。行星轮系变速系统(7)位于料液通过轴流泵上提的出口处，包括太阳轮(14)、行星轮(15)和内齿圈(16)；太阳轮(14)以中心轴(8)为轴心，直接与中心轴(8)相焊连接；三根连接杆(10)呈等角度120°放射状排布，每根连接杆(10)一端焊接在内齿圈(16)的外缘，另一端连接刮膜转子(11)，使刮膜转子(11)处于垂直状态并紧贴蒸发面(12)；中心轴(8)通过行星轮系变速系统(7)和连接杆(10)带动刮膜转子(11)转动，从而形成薄而均匀的液膜。

所述的序批式分子蒸馏装置精制海豹油的方法，其主要技术特征在于：海豹油由轴流泵上提后通过料液分散盘(9)分布在蒸发面(12)上，再由刮膜转子(11)形成均匀薄膜进行蒸馏分离，而不是靠重力作用自由降膜。

所述刮膜器不但使液膜得到充分搅拌，加快蒸发面液层的表面更新，从而强化物料的传热和传质过程；而且减少了被蒸馏物料在操作温度下的停留时间，使其热分解的概率大大降低。

所述刮膜转子可以是石墨或者聚四氟乙烯材质制成的转筒刮板。

本发明具有如下优点：

1.本发明与自由降膜的内循环型分子蒸馏设备相比，增加了强制刮膜，强化了物料的传热和传质过程，提高了分离效率；

2.本发明与普通刮膜式分子蒸馏设备相比，在相同的分离效率下节省了多级分子蒸馏设备串连的设备成本；

3.本发明充分发挥了分子蒸馏分离效率高、适于分离高沸点热敏性物料的优点，同时克服了分子蒸馏设备投资成本高的缺点，有利于分子蒸馏技术及设备的推广应用。

海豹油中绝大部分组分的沸点较高，蒸馏浓缩其有效成分的分离条件是相对比较苛刻的，本发明除了能高效浓缩海豹油有效成分之外，还能广泛应用于香精香料、中药等天然产物有效成分的分离和浓缩，以及用于合成精细化工产品的分离与提纯。

附图说明

图1：现有的分子蒸馏装置示意图。

图2：本发明的装置示意图。