一种左旋肉碱连续化生产装置的制作方法

本实用新型属于化工设备领域，尤其涉及一种左旋肉碱连续化生产装置。

背景技术：

左旋肉碱，又称l-肉碱或音译左卡尼汀，化学名为(r)-3-羧基-2-羟基-n,n,n-三甲基丙胺氢氧化物(内盐)，目前左旋肉碱已应用于医药、保健和食品等领域，并已被瑞士、法国、美国和世界卫生组织规定为法定的多用途营养剂。我国食品添加剂卫生标准gb2960-1996规定了左旋肉碱酒石酸盐为食品营养强化剂，可应用于咀嚼片、饮液、胶囊、乳粉、乳饮料等。

左旋肉碱的来源主要有化学合成和生物发酵两类方法，常以化学合成为主。但是现有技术中的化学合成过程中具备下述缺陷：生产工艺操作繁琐，设备复杂，不适合大规模工业化生产；如若采用高压氢化反应制备，则对设备要求较高，也不适合于工业化生产。

综上所述，为解决传统工艺存在的问题，为解决现有用于左旋肉碱生产设备结构上的不足，本实用新型设计了一种设计合理、生产效率高的左旋肉碱连续化生产装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种设计合理、生产效率高的左旋肉碱连续化生产装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种左旋肉碱连续化生产装置，至少包括串联设置的反应单元一、反应单元二、反应单元三和反应液暂存釜，

反应单元一，设置有混合器一和微通道反应器一，所述混合器一的上端设置有加料管一和加料管二，所述微通道反应器一横向放置且两端分别设置有进料口一和出料口一，所述进料口一与混合器一相连；

反应单元二，设置有混合器二和微通道反应器二，所述混合器二的上端设置有加料管三和加料管四，所述微通道反应器二横向放置且两端分别设置有进料口二和出料口二，所述进料口二与混合器二相连；

反应单元三，设置有混合器三和微通道反应器三，所述混合器三的上端设置有加料管五和加料管六，所述微通道反应器三横向放置且两端分别设置有进料口三和出料口三，所述进料口三与混合器三相连；

反应液暂存釜，该反应液暂存釜与反应单元三串联。

作为进一步的改进，微通道反应器一、微通道反应器二和微通道反应器三均包括外层和内管，所述内管为螺旋形管，该螺旋形管与进料口、出料口相连通。

作为进一步的改进，所述螺旋形管的内壁上设置有刺形凸起。

作为进一步的改进，所述混合器一和所述混合器二、混合器三为y-型或t-型混合器。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1反应单元一、反应单元二、反应单元三的串联实现了三个微通道反应器串联，合成过程以水为溶剂，分别完成胺化、氰化和水解反应，中间体季铵盐、l-腈化物不需要分离，在水溶液中进行三步反应，安全可控，操作简便；

2由于微通道反应器传热效果好，混合均匀性强，有效缩短了反应时间，由传统釜式间歇性反应的8～10小时可缩短至3～10分钟，且在微通道反应器内壁设置有刺形凸起，可起到挡板作用。

附图说明

图1为本实用新型的左旋肉碱连续化生产装置结构示意图；

附图标记说明：

1-反应单元一，11-混合器一，12-微通道反应器一，2-反应单元二，21-混合器二，22-微通道反应器二，3-反应单元三，31-混合器三，32-微通道反应器三32，4-反应液暂存釜。

具体实施方式

下面结合附图1和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是左旋肉碱连续化生产装置。从图中看出，该装置为反应单元一1、反应单元二2、反应单元三3和反应液暂存釜4串联而成。

一种左旋肉碱连续化生产装置，至少包括串联设置的反应单元一1、反应单元二2、反应单元三3和反应液暂存釜4，

反应单元一1，设置有混合器一11和微通道反应器一12，所述混合器一11的上端设置有加料管一和加料管二，所述微通道反应器一横向放置且两端分别设置有进料口一和出料口一，所述进料口一与混合器一相连；

反应单元二2，设置有混合器二21和微通道反应器二22，所述混合器二21的上端设置有加料管三和加料管四，所述微通道反应器二横向放置且两端分别设置有进料口二和出料口二，所述进料口二与混合器二相连；

反应单元三3，设置有混合器三31和微通道反应器三32，所述混合器三31的上端设置有加料管五和加料管六，所述微通道反应器三横向放置且两端分别设置有进料口三和出料口三，所述进料口三与混合器三31相连；

反应液暂存釜4，该反应液暂存釜4与反应单元三3串联。

作为进一步的改进，微通道反应器一12、微通道反应器二22和微通道反应器三32均包括外层和内管，所述内管为螺旋形管，该螺旋形管与进料口、出料口相连通。

作为进一步的改进，所述螺旋形管的内壁上设置有刺形凸起5。微通道反应器的内壁设置有刺形凸起，上述刺形凸起可起到挡板作用。

作为进一步的改进，所述混合器一和所述混合器二、混合器三为y-型或t-型混合器。混合器能够实现原料的充分混合，使用效果佳。

本实用新型为左旋肉碱连续化生产装置，左旋肉碱连续化生产装置具体制备左旋肉碱的生产步骤为：

(1)将(s)-环氧氯丙烷和三甲胺盐酸盐水溶液采用计量泵按比例泵入混合器一11内，混合均匀后，泵入微通道反应器4内进行胺化反应，得到季铵盐水溶液进行下一步反应。

(2)季铵盐水溶液不经分离纯化，直接通入混合器二21中，与计量泵泵入的氰化钠混合均匀后，转入微通道反应器二22内，进行氰化反应，得到l-腈化物水溶液直接进行下一步反应。

(3)l-腈化物水溶液不经分离纯化，直接通入混合器三31中，计量泵泵入的盐酸混合均匀后，转入微通道反应器三32内，高选择性的得到左旋肉碱水溶液。

(4)反应完毕，微通道反应器三32内的得到的左旋肉碱水溶液放置于反应液暂存釜4中，左旋肉碱水溶液在反应液暂存釜4中再经过氨水中和，离心除盐，电渗析除盐，浓缩，结晶等后处理操作，得到高纯度的左旋肉碱。

在本实用新型左旋肉碱连续化生产装置用于左旋肉碱连续化生产时，合成路线图如下：

微通道反应器反应中的反应时间短，且返混比例小，能够有效避免了反应产物进一步发生副反应而生成杂质，使得产物选择性能够高达95％；该反应系统可以为聚四氟乙烯材料，制作简便，生产过程无放大效应，连续反应稳定性佳，而且生产周期短，适用于工业化生产。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。