一種濃縮利普司他汀發(fā)酵液的蒸發(fā)器裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種濃縮利普司他汀發(fā)酵液的蒸發(fā)器裝置，以達到利普司他汀發(fā)酵液固液分離的目的。該蒸發(fā)器裝置使用蒸汽再壓縮技術(shù)回收利用二次蒸汽，具有顯著的節(jié)能和環(huán)保效果，而且濃縮條件溫和，有利于保護熱敏性的利普司他汀活性成分。
【專利說明】
一種濃縮利普司他訂發(fā)酵液的蒸發(fā)器裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種濃縮利普司他汀發(fā)酵液的蒸發(fā)器裝置，其對發(fā)酵培養(yǎng)毒三素鏈霉菌得到的利普司他汀發(fā)酵液進行蒸發(fā)濃縮，達到固液分離的目的，屬于醫(yī)藥化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]利普司他汀(Lipstatin)是毒三素鏈霉菌(Streptomyces toxytricini)的代謝產(chǎn)物，能選擇性抑制胃腸道中胰脂肪酶的活性，減少脂肪的分解和吸收，其四氫衍生物奧利司他(orlistat)已被羅氏公司(Roche Inc.)成功開發(fā)為減肥藥--賽尼可，是目前唯一作為非中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用而上市的治療肥胖癥的藥物。
[0003]利普司他汀存在于毒三素鏈霉菌的菌絲體中，提取時需要先對利普司他汀發(fā)酵液進行固液分離，以得到菌絲體從而進入下一步提煉工序。由于利普司他汀對熱很敏感，且利普司他汀發(fā)酵液性質(zhì)特殊，含油多，粘性大，濃度高，給固液分離帶來很大的困難。
[0004]目前已有的利普司他汀發(fā)酵液固液分離方法主要是用板框過濾法和噴霧干燥法。板框過濾法一方面需要加入大量的助濾劑，勞動強度大，生產(chǎn)成本高，另一方面會產(chǎn)生高濃度的污水和大量固廢，環(huán)保成本很高。噴霧干燥法則能耗大，操作溫度較高，易使有效成分失活，而且由于利普司他汀發(fā)酵液的粘性大，極易在噴霧塔中結(jié)垢，難以清理。
[0005]機械式蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器是當前國際最先進的蒸發(fā)器技術(shù)，物料在蒸發(fā)器中蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽回收后被壓縮機壓縮，壓縮后品質(zhì)升高的蒸汽作為蒸發(fā)器的熱源使用。這樣，二次蒸汽的潛熱得到了充分利用，能耗大大降低，而且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，容易清洗，穩(wěn)定耐用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述現(xiàn)有的利普司他汀發(fā)酵液固液分離技術(shù)中的難題，本發(fā)明提供一種蒸發(fā)濃縮利普司他汀發(fā)酵液的蒸發(fā)器裝置，達到固液分離的目的。
[0007]本實用新型提供的蒸發(fā)器裝置由進料栗、單效降膜MVR蒸發(fā)器、汽液分離器、機械蒸汽壓縮機、真空栗、循環(huán)栗和出料栗組成。所述單效降膜MVR蒸發(fā)器的料液出口與汽液分離器頂部料液入口相連，汽液分離器的上部二次蒸汽出口與機械蒸汽壓縮機的進口相連，機械蒸汽壓縮機的出口與生蒸汽管道相連，汽液分離器的中部出口與出料栗相連，汽液分離器的底部出口與循環(huán)栗相連。單效降膜MVR蒸發(fā)器是本裝置的主要組成部分，需濃縮的利普司他汀發(fā)酵液通過進料栗從頂部進入降膜蒸發(fā)器的加熱管，沿著加熱管內(nèi)壁形成薄膜向下流動，在此過程中由于加熱管外部的蒸汽加熱，管內(nèi)發(fā)酵液開始沸騰并部分蒸發(fā)，在加熱管下部的汽液分離器中，剩余的發(fā)酵液和蒸汽得以分離，分離出來的二次蒸汽進入機械蒸汽壓縮機。機械蒸汽壓縮機是本裝置的核心，其消耗電能對從汽液分離器中分離出來的二次蒸汽進行壓縮升溫，升溫后的再壓縮蒸汽回到降膜蒸發(fā)器作為蒸發(fā)熱源使用，換熱后的再壓縮蒸汽冷凝成冷凝水排出。真空栗保證整個蒸發(fā)過程都在真空條件下進行。從汽液分離器中分離出來的剩余發(fā)酵液通過循環(huán)栗經(jīng)由一根循環(huán)管路回到蒸發(fā)器再次從頂部進入加熱管，這樣就形成了一個穩(wěn)定循環(huán)的蒸發(fā)過程，發(fā)酵液經(jīng)多次循環(huán)蒸發(fā)后被濃縮到最終濃度，然后通過出料栗排出。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:1、能夠回收利用利普司他汀發(fā)酵液蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽，充分利用了二次蒸汽的潛熱，能量利用率較高，節(jié)能效果顯著。2、僅在開車時需從外部提供少量生蒸汽，連續(xù)運行期間只通過消耗電能壓縮二次蒸汽來提供熱源，所以本裝置利用的能源絕大部分為為清潔能源電能，減排效果顯著。3、采用單效降膜真空蒸發(fā)器，蒸發(fā)溫度低于60°C，加熱溫差小于8°C，蒸發(fā)條件溫和，有利于保護利普司他汀發(fā)酵液中熱敏感的活性成分不被破壞。4、因為蒸發(fā)條件溫和，而且利普司他汀發(fā)酵液被不斷強制循環(huán)，解決了利普司他汀發(fā)酵液受熱易結(jié)垢的難題。5、蒸汽冷凝水的COD值遠低于傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)器，達到國家二級排放標準，大大減少了傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)的污水排放量。6、自動化程度高，可實現(xiàn)無人值守的全自動運行。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型提供的MVR蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明提供的蒸發(fā)器裝置包括進料栗I，單效降膜MVR蒸發(fā)器2，汽液分離器3，機械蒸汽壓縮機4，真空栗5，循環(huán)栗6和出料栗7。
【具體實施方式】
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[0011]本實施例中，發(fā)酵放罐提供的利普司他汀發(fā)酵原液由進料栗I從上部送入到降膜MVR蒸發(fā)器2中的加熱管內(nèi)，發(fā)酵液在加熱管內(nèi)分布成薄膜向下流動并被管外的加熱蒸汽加熱，在高真空度的加熱管內(nèi)，發(fā)酵液沸騰并部分蒸發(fā)，剩余的發(fā)酵液和蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽一起進入汽液分離器3中得以分離，分離出來的二次蒸汽從上部蒸汽出口被抽至壓縮機4壓縮，壓縮得到的再壓縮蒸汽回到降膜MVR蒸發(fā)器2中從加熱管外部順流加熱發(fā)酵液，換熱后的蒸汽冷凝為冷凝水從降膜MVR蒸發(fā)器2下部排出。降膜MVR蒸發(fā)器2的加熱管和汽液分離器3與真空栗5相連，以保持內(nèi)部的高真空度，降低發(fā)酵液的沸點。在汽液分離器3中與二次蒸汽分離的剩余發(fā)酵液從底部出口排出經(jīng)由循環(huán)栗6通過一根循環(huán)管路送回到降膜MVR蒸發(fā)器2的加熱管中再次被加熱蒸發(fā)，發(fā)酵液經(jīng)過這樣多次循環(huán)蒸發(fā)后被濃縮至最終濃度，然后從汽液分離器3中部的出料口通過出料栗7排出。
[0012]本實施例中，蒸發(fā)器裝置每天處理能力約為52m3利普司他汀發(fā)酵液，每天總蒸發(fā)水分量為36m3，單效降膜MVR蒸發(fā)器的蒸發(fā)能力為約2000L/h，設(shè)備滿負荷蒸發(fā)時間為18h/天，生產(chǎn)準備及結(jié)束時間為3h/次。
[0013]本實施例中，蒸發(fā)溫度55-58°C，加熱溫度(再壓縮蒸汽的溫度)62-65°C，由于蒸發(fā)條件溫和，活性成分破壞很少，濃縮工序利普司他汀的收率在99 %以上。
[0014]本實施例中，消耗蒸汽量平均為0.02T/h，電能消耗約為75Kwh(含壓縮機，進料栗，循環(huán)栗，出料栗，真空栗等)，按蒸汽價格230元/T，電價0.7元/度計算，則蒸發(fā)每噸水的能源成本約為28.6元，其中蒸汽成本為2.3元，占總能源成本的8.0 %，電能成本為26.6元，占總能源成本的92%。而一般的三效蒸發(fā)器蒸發(fā)一噸水消耗蒸汽量約0.3-0.4T，能源成本70-90元。使用本MVR蒸發(fā)器裝置濃縮利普司他汀發(fā)酵液比傳統(tǒng)蒸發(fā)器節(jié)能一半以上，而且90%以上的能源消耗為清潔能源電能，節(jié)能減排效果顯著。
[0015]本實施例中，從單效降膜MVR蒸發(fā)器排出的冷凝水COD值約70mg/L，低于國家二級排放標準，可直接排放至城市污水系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.一種濃縮利普司他汀發(fā)酵液的蒸發(fā)器裝置，其特征在于包括進料栗、單效降膜MVR蒸發(fā)器、汽液分離器、機械蒸汽壓縮機、真空栗、循環(huán)栗和出料栗，所述單效降膜MVR蒸發(fā)器的料液出口與汽液分離器頂部料液入口相連，汽液分離器的上部二次蒸汽出口與機械蒸汽壓縮機的進口相連，機械蒸汽壓縮機的出口與生蒸汽管道相連，汽液分離器的中部出口與出料栗相連，汽液分離器的底部出口與循環(huán)栗相連，所述蒸發(fā)器裝置在濃縮利普司他汀發(fā)酵液時，回收利用利普司他汀發(fā)酵液蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽，回收的二次蒸汽經(jīng)機械蒸汽壓縮機壓縮升溫后得到再壓縮蒸汽，再壓縮蒸汽回到單效降膜MVR蒸發(fā)器作為熱源加熱利普司他汀發(fā)酵液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器裝置，其特征在于，從汽液分離器中分離出來的剩余發(fā)酵液通過循環(huán)栗經(jīng)由一根循環(huán)管路回到蒸發(fā)器再次從頂部進入加熱管，這樣就形成了一個穩(wěn)定循環(huán)的蒸發(fā)過程，發(fā)酵液經(jīng)多次循環(huán)蒸發(fā)后被濃縮到最終濃度，然后通過出料栗排出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器裝置，其特征在于，單效降膜MVR蒸發(fā)器的熱源90%以上來自于二次蒸汽被壓縮后得到的再壓縮蒸汽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器裝置，其特征在于，僅在開車啟動時需要從外部提供少量生蒸汽，啟動后連續(xù)運轉(zhuǎn)期間不需再從外部提供生蒸汽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器裝置，其特征在于，采用工控機及PLC自動化控制系統(tǒng)，整個蒸發(fā)器裝置可長期連續(xù)自動化運行。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器裝置，其特征在于，濃縮過程中利普司他汀發(fā)酵液最高溫度不超過60°(:，加熱溫差小于81€。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器裝置，其特征在于，濃縮過程中單效降膜MVR蒸發(fā)器排出的蒸汽冷凝水COD低于100mg/L。
【文檔編號】B01D1/30GK205412282SQ201420719565
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年11月26日
【發(fā)明人】彭瀅, 張?zhí)? 胡勇, 黃熾, 侯紅波
【申請人】大邦(湖南)生物制藥有限公司