[发明专利]色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法

说明书

本发明涉及一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法，属于生物技术制造领域。所述一效蒸发器通过管道与一效循环泵组成循环通路，一效蒸发器与一效分离器通过管道相连通，一效分离器与二效蒸发器相连通；所述二效蒸发器与二效分离器相连通，二效分离器通过管道接入二效循环泵，二效循环泵通过管道与二效蒸发器相连通；所述蒸发结晶器通过管道与循环出料泵组成循环通路，蒸发结晶器还与表面冷凝器相连通；表面冷凝器通过管道与真空冷凝水罐相连，真空冷凝水罐与真空冷凝水泵相连。本发明通过将蒸发浓缩技术、蒸汽热力再压缩技术（TVR）、多效蒸发技术、蒸发结晶技术巧妙地有效结合，将系统内各部分热能充分利用，使蒸汽和物料充分换热达到热平衡，使整个系统温度稳定、平稳、易于控制。

技术领域

本发明涉及一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法，属于生物技术制造领域。

背景技术

L-色氨酸是人体和动物生命活动所需的8 种必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着非常重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等行业。L-色氨酸的生产方法广泛采用的主要是微生物发酵法，主要工艺为发酵、除菌、浓缩、结晶、离心、干燥等工序。

在色氨酸生产工艺里浓缩工艺和结晶工艺一般为单独的两套系统。浓缩工艺一般采用单效蒸发浓缩或多效蒸发浓缩，结晶工艺一般采用单效蒸发结晶。具体操作时，一般将低浓度料液打入蒸发浓缩系统，在浓缩系统内通过蒸汽将料液水分蒸发，接近饱和浓度即将析出晶体时，将料液输送至蒸发结晶系统内进一步蒸发直至大量晶体析出。蒸发浓缩和蒸发结晶工艺的能源消耗，关系着整个生产线的生产成本。现有蒸发浓缩和蒸发结晶系统存在着能耗高、二次蒸汽利用不足、排放较多、系统温度波动较大不易控制、结晶质量不稳定等明显缺陷。尤其是蒸发结晶工艺由于蒸汽波动而产生的温度波动，造成色氨酸结晶过程中晶形大小不均匀，产生很多粉晶，一方面造成产品质量下降，甚至含量不合格，另一方面造成产品收率降低，成本增加。面对激烈的市场竞争，如何节能减耗、降低成本、稳定产品质量引起了各生产企业的广泛关注。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷和不足，提供一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法，将浓缩系统和结晶系统有效结合，使热能充分交换使用，一方面有效提高了蒸汽的利用率，另一方面使整个系统温度平稳，有助于提高产品的结晶质量。

本发明的技术方案，一种色氨酸TVR蒸发浓缩结晶系统，包括一效蒸发器、一效分离器、二效蒸发器、二效分离器、结晶加热器、蒸发结晶器、蒸汽喷射泵、表面冷凝器、进料泵、一效循环泵、二效循环泵、循环出料泵、冷凝水泵、真空冷凝水泵、一级冷凝水罐、二级冷凝水罐、真空冷凝水罐、一级换热器、二级换热器、三级换热器；

所述一效蒸发器通过管道与一效循环泵组成循环通路，一效蒸发器与一效分离器通过管道相连通，一效分离器与二效蒸发器相连通；

所述二效蒸发器与二效分离器相连通，二效分离器通过管道接入二效循环泵，二效循环泵通过管道与二效蒸发器相连通；

所述蒸发结晶器通过管道与循环出料泵组成循环通路，蒸发结晶器还与表面冷凝器相连通；表面冷凝器通过管道与真空冷凝水罐相连，真空冷凝水罐与真空冷凝水泵相连；

所述进料泵通过管道依次连接一级换热器、二级换热器、三级换热器和一效蒸发器；一效循环泵的出口通过管道与二效循环泵的进口相连通；二效分离器与循环出料泵的进口相连通，循环出料泵的出口与结晶加热器连接；所述结晶加热器与蒸发结晶器连接。

所述一效蒸发器上方设有进料口，下方设有出料口，还设有冷凝水出口；一效分离器的下方通过管道与一效蒸发器的出料口管道相连通；一效蒸发器的冷凝水出口通过管道与一级冷凝水罐相连通。

所述二效蒸发器下方设有进料口，上方设有出料口，还设有冷凝水出口；二效蒸发器的出料口通过管道与与二效分离器相连通；二效蒸发器冷凝水出口与二级冷凝水罐相连通。