专利名称：一种合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化学反应釜，具体是指一种合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜。
背景技术：
鹿糖脂肪酸酯(sucmse ester),简称鹿糖酯(SE)。1880年首先发现鹿糖11乙酸酯，以后陆续发现和人工合成蔗糖低级脂肪酸酯及蔗糖高级脂肪酸酯，从20世纪50年代起开始系统研究，60年代后期进入商品开发，70年代已达批量并应用于食品、化工、医药等工业。日本是最早工业化生产蔗糖脂肪酸酯的国家。蔗糖脂肪酸酯生产工艺主要有酯交换法(溶剂法、微乳法、熔融法)、直接酯化法(酰氯法、直接脱水法)和微生物法三大类，这些方法或使用有毒溶剂，或反应条件要求高、时间长、成本高，或反应体系不稳定，产品质量得不到保证，所做的一些改进也只是在原料、催化剂、乳化剂上变换。目前实际生产中以酯交换法为主，其缺陷是反应时间长、反应体系不稳定、反应不完全、转化率较低、产品率低。
实用新型内容为了解决现有方法中反应时间长、转化率较低的问题，本实用新型力争从设备入手，提供一种能加速反应速度、提高原料转化率的合成蔗糖脂肪酸酯反应釜。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:一种合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，包括一釜体，在釜体的顶部设置进料口，底部设置出料口，在釜体中设置搅拌器，其特征在于:在釜体中还设置有高剪切分散乳化均质器，由设置在釜体外的乳化电机驱动连接。所述高剪切分散乳化均质器设置有I 3台。所述高剪切分散乳化均质器的工作头主要由定子和转子组成，所述转子连接传动轴，传动轴由所述乳化电机驱动连接；所述定子设置在转子的外围并固定在乳化电机的下端，定子和转子之间构成一定的间隙。所述转子为开槽环式、闭槽环式、四直叶片转子、三弯叶片转子或多层开/闭槽环式；所述定子为直槽开式、直槽闭式、斜槽开式、斜槽闭式、网孔或圆孔式。所述乳化电机为变频调速机，转速在2500-30000转/分钟。所述釜体、搅拌器、高剪切分散乳化均质器均为不锈钢材质。所述釜体壁上设有夹层，夹层内设置加热装置、压力表、温度计。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型通过高剪切分散乳化均质器的高速剪切乳化作用，加速物料的混合，短时间内达到微乳状态，使蔗糖脂肪酸酯合成体系反应更加均匀，能很快地达到共熔状态，提高反应速度，缩短反应时间，从而有效地提高反应产物蔗糖脂肪酸酯的转化率以及产物中蔗糖单酯和总酯的含量。与传统设备相t匕，该设备可直接使用颗粒状蔗糖加工，免去蔗糖粉碎前处理工艺，并明显降低反应温度，减少乳化剂用量，同时提高脂肪酸酯转化率高、缩短反应时间、产品质量好、产率高、单酯含量高，是一个具有很好的工业化前景的蔗糖脂肪酸酯制备设备。
图1是本实用新型合成蔗糖脂肪酸酯反应釜的结构示意图。图2是图1中高剪切乳化机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型具体说明。本实用新型所做的核心改进就是在传统合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜基础上，增设一台或几台高剪切分散乳化均质器。高剪切分散乳化均质器的原理就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相分布到另一个连续相中，而在通常情况下，各个相是互不相溶的。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，在定子的作用下，使物料在定子、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细地分散乳化，经过高频的循环往复，通过高速旋转的转子与定子之间所产生的强力的剪断、冲击、乱流等过程使物料在剪切缝中被切割，迅速破碎成200nm 2 μ m的微粒。物料微粒化、乳化、混合、调匀、分散等可于短时间内完成。参考说明书附图1所示，本实用新型由釜体1、进料口 2、出料口 3、搅拌器4、搅拌电机5、高剪切分散乳化均质器6、乳化电机7等几部分组成。进料口 2设置在釜体I的顶部，出料口 3设置在釜体I的底部。搅拌器4由釜体I的顶部伸入，竖立设置在釜体内；搅拌器4的传动轴41露于釜体I外的部分由设置在釜体顶部的搅拌电机4驱动连接。高剪切分散乳化均质器6同样由釜体I的顶部伸入，竖立设置在釜体内，高剪切分散乳化均质器6的传动轴61露于釜体I外的部分由设置在釜体顶部的乳化电机7驱动连接。如图2所示，高剪切分散乳化均质器6的工作头主要由定子62和转子63组成，转子63连接传动轴61 ;定子62设置在转子63的外围，并固定在乳化电机7的下端。定子62和转子63之间构成一定的间隙。高剪切分散乳化均质器6从排料方式上看，可分为径向流与轴向流的工作模式；从工作密封性要求上可分为敞开(悬挂、釜装)式和密封式(机封、水封、油封、磁传动密封)，封闭式转、定子采用精密配合，开槽式转、定子一般配合间隙稍大。从转子结构上看又可划分为开槽环式、闭槽环式、四直叶片转子、三弯叶片转子或多层开(闭)槽环式；从定子结构上看又可划分为直槽开式、直槽闭式、斜槽开式、斜槽闭式、网孔、圆孔或多层各式。转子和定子的精密配合，双向吸料，剪切效率高。定子62和转子63通常都由锻件制造，因而具有很好的综合机械性能。上述的釜体1、搅拌器4、高剪切分散乳化均质器6均为不锈钢材质。上述的釜体I壁上设有夹层，用于设置加热装置、压力表、温度计等。上述的高剪切分散乳化均质器6可以布置一台、两台或两台以上。乳化电机7为变频调速，转速控制在2500-30000转/分钟。[0027]本实用新型的工作方法如下:以合成蔗糖脂肪酸酯为例，将蔗糖、脂肪酸甲酯、催化剂、乳化剂等原料由进料口投入釜体1，同时开搅拌器4和升温，物料溶解后，开动高剪切分散乳化均质器6，使物料体系成为微乳状液，从而实现加速酯交换反应的进行，达到反应终点时，停止高剪切分散乳化均质器6，成品由出料口排出。本实用新型的反应釜工作原理是通过高剪切分散乳化，使反应物料体系成为微乳状液，使不相溶的两相物料呈均一熔融相，在相界面上碰撞机率增大。从而实现加速酯交换反应的进行。与传统的生产方法相比，该工艺可直接使用颗粒状原料，免去原料粉碎前处理工艺，并明显降低反应温度，减少乳化剂用量，同时缩短反应时间、提高反应速度和反应质量、从而提高原料转化率和产品得率。本实用新型不仅适用于酯交换法生产蔗糖脂肪酸酯，也适用于其他化学合成方法生产蔗糖脂肪酸酯或类似工艺化学合成的产品。
权利要求1.一种合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，包括一釜体，在釜体的顶部设置进料口，底部设置出料口，在釜体中设置搅拌器，其特征在于:在釜体中还设置有高剪切分散乳化均质器，由设置在釜体外的乳化电机驱动连接。
2.根据权利要求1所述的合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，其特征在于:所述高剪切分散乳化均质器设置有I 3台。
3.根据权利要求1或2所述的合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，其特征在于:所述高剪切分散乳化均质器的工作头主要由定子和转子组成，所述转子连接传动轴，传动轴由所述乳化电机驱动连接；所述定子设置在转子的外围并固定在乳化电机的下端，定子和转子之间构成一定的间隙。
4.根据权利要求3所述的合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，其特征在于:所述转子为开槽环式、闭槽环式、四直叶片转子、三弯叶片转子或多层开/闭槽环式；所述定子为直槽开式、直槽闭式、斜槽开式、斜槽闭式、网孔或圆孔式。
5.根据权利要求1所述的合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，其特征在于:所述乳化电机为变频调速机，转速在2500-30000转/分钟。
6.根据权利要求1所述的合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，其特征在于:所述釜体、搅拌器、高剪切分散乳化均质器均为不锈钢材质。
7.根据权利要求1所述的合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，其特征在于:所述釜体壁上设有夹层，夹层内设置加热装置、压力表、温度计。
专利摘要本实用新型涉及一种合成蔗糖脂肪酸酯的反应釜，包括一釜体，在釜体的顶部设置进料口，底部设置出料口，在釜体中设置搅拌器，其特征在于在釜体中还设置有高剪切分散乳化均质器。与现有技术相比，本实用新型通过高剪切分散乳化均质器的高速剪切乳化作用，加速物料的混合，短时间内达到微乳状态，使蔗糖脂肪酸酯合成体系反应更加均匀，能很快地达到共熔状态，提高反应速度，缩短反应时间，从而有效地提高反应产物蔗糖脂肪酸酯的转化率以及产物中蔗糖单酯和总酯的含量。
文档编号C07H13/06GK203044006SQ20132008281
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者陈明杰, 杜中华, 覃栗, 黄维鸿, 陈凤珍, 荣月梅 申请人:柳州长远食品配料科技有限公司