本实用新型属于化工及医药领域,更具体地,涉及一种用于淀粉水解液的精制装置,该精制装置可用于对淀粉水解液的两端分子量切割,得到无菌的淀粉水解液的精制产物成品。
背景技术:
淀粉在自然界中的来源广泛,品种繁多,各个种类的淀粉都能通过化学、物理或生物的方法被人们赋予特殊的性质,在医药领域中的应用尤其突出,人们往往通过淀粉水解得到目标相对分子量的产物,特定范围的窄分子量分布的产品才能更好地发挥特定的作用,例如以淀粉为原料制得的代血浆产品、透析液等,都需要特定分子量范围分布的产品,然而淀粉水解液的相对分子质量分布一般较宽,需要经过分离精制才能得到目标的产品。在一些专利中也有提及得到窄分布淀粉水解产品的方法,例如申请号为201210099171.5的申请提供了一种窄分布中分子量羟乙基淀粉的制备方法,具体提到得到窄分布淀粉水解液的方法,是以纯化水分散蜡质玉米淀粉,以无机酸进行水解;采用梯度变温控制,用运动黏度进行水解程度控制。此方法虽然可以得到分布较窄的淀粉水解产物,但过程中能耗较大,过程复杂,并且加大了前期探索制备条件的工作。另外,申请号为201510224774.7的申请提及了一种制备分子量窄分布糊精的方法,具体是通过乙醇沉淀法,在糊精溶液中逐步添加醇,不同分子量的水解物在不同浓度的乙醇环境下沉淀,沉淀的产物通过离心、洗涤、干燥,即可得到相应分子量分布的产品。从以上描述中可以看出,虽然此方法可以有效的获得不同分子量分布段的水解产物,但由于是逐级分离,如果想获得中间分子量分布的产物,势必加大工作量,且整个分离过程难以实现工业化生产,人为因素增大了污染的风险。
技术实现要素:
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本实用新型的目的在于提供一种用于淀粉水解液的精制装置,其中通过对其关键的两级精制釜的连接方式、以及物料的传递循环方式等进行改进,同时设置除菌过滤设备,与现有技术相比能够有效解决精制产物(尤其是中间分子量的精制产物)分离困难的问题,实现在无菌状态下的特定分子量范围淀粉水解液的连续生产;并且本实用新型中的精制装置是采用两级精制、每级可多次循环精制的方式,可对淀粉水解液的两端分子量进行切割,获得目标精制产物成品(如,切割掉淀粉水解液中大分子端和小分子端的产物,从而得到目标重均相对分子质量范围的产品),并有效提高原料淀粉水解液的利用率、以及成品的产率,此外利用除菌过滤设备,保证精制过程的无菌环境。
为实现上述目的,按照本实用新型,提供了一种用于淀粉水解液的精制装置,其特征在于,包括第一精制釜(3)、第一分子截留膜组件(4)、第二精制釜(7)、第二分子截留膜组件(9)、以及成品出口管道(11),其中,
所述第一精制釜(3)用于对淀粉水解液进行一级精制,该第一精制釜(3)与所述第一分子截留膜组件(4)相连;
所述第一分子截留膜组件(4)用于对所述第一精制釜(3)的一级精制产物进行分离;所述一级精制产物中,截留在该第一分子截留膜组件(4)内的所述一级精制产物被作为一级精制原料继续通入到所述第一精制釜(3)中进行所述一级精制,透过该第一分子截留膜组件(4)的所述一级精制产物被作为二级精制原料通入到所述第二精制釜(7)中;
所述第二精制釜(7)用于对所述二级精制原料进行二级精制,该第二精制釜(7)与所述第二分子截留膜组件(9)相连;
所述第二分子截留膜组件(9)用于对所述第二精制釜(7)的二级精制产物进行分离;所述二级精制产物中,透过该第二分子截留膜组件(9)的所述二级精制产物通过第二透过液流出管道(10)流出,截留在该第二分子截留膜组件(9)内的所述二级精制产物被作为所述二级精制原料继续通入到所述第二精制釜(7)中进行所述二级精制;
所述成品出口管道(11)与所述第二精制釜(7)相连,用于将该第二精制釜(7)进行所述二级精制一段时间后的所述二级精制产物作为成品输出。
作为本实用新型的进一步优选,所述第一分子截留膜组件(4)的截留分子量大于所述第二分子截留膜组件(9)的截留分子量。
作为本实用新型的进一步优选,所述第二精制釜(7)通过除菌过滤器(13)与所述成品出口管道(11)相连。
作为本实用新型的进一步优选,所述除菌过滤器(13)为钛棒过滤器、板框过滤器、折叠式滤芯中的任意一种。
作为本实用新型的进一步优选,所述第一精制釜(3)与所述第二精制釜(7)中均通有纯化水参与所述一级精制、以及所述二级精制。
作为本实用新型的进一步优选,所述第一精制釜(3)和所述第二精制釜(7)均设置有温度检测装置(17,18)和液位指示装置(24,22)。
作为本实用新型的进一步优选,所述纯化水通过纯化水管道(1)与所述第一精制釜(3)的顶部、所述第二精制釜(7)的顶部分别相连;
所述淀粉水解液通过水解液管道(2)与所述第一精制釜(3)的顶部相连;
所述截留在所述第一分子截留膜组件(4)内的所述一级精制产物是通过第一截留液回流管道(5)继续通入到所述第一精制釜(3)中的;
所述截留在所述第二分子截留膜组件(9)内的所述二级精制产物是通过第二截留液回流管道(8)继续通入到所述第二精制釜(7)中的;
所述第一精制釜(3)的底部料液出口通过出料管道(16)与所述第一分子截留膜组件(4)的进口相连;该出料管道(16)上设置有离心泵(15)和第一料液进口压力表(23),所述第一料液进口压力表(23)用于检测所述第一分子截留膜组件(4)的进口压力;
所述透过所述第一分子截留膜组件(4)的所述一级精制产物是通过第一透过液流出管道(6)通入到所述第二精制釜(7)中的;
所述第二精制釜(7)的底部料液出口通过输送管道(14)与所述除菌过滤器(13)的进口相连;所述除菌过滤器(13)通过除菌过滤器出口管道(21)与所述成品出口管道(11)、以及所述第二分子截留膜组件(9)分别相连;所述除菌过滤器出口管道(21)上设置有输送泵(12);所述除菌过滤器出口管道(21)是与所述成品出口管道(11)直接相连,并且该除菌过滤器出口管道(21)是通过连接管道(20)与所述第二分子截留膜组件(9)的进口相连,所述连接管道(20)上设置有第二料液进口压力表(19)。
作为本实用新型的进一步优选,所述透过所述第二分子截留膜组件(9)的所述二级精制产物被作为废液。
本实用新型中用于淀粉水解液的精制装置,是种可用于淀粉水解液的两端分子量切割的无菌精制装置,该装置利用膜分离技术切割掉淀粉水解液中大分子端和小分子端的产物,从而得到目标重均相对分子质量范围的产品,且保证精制过程的无菌环境,以达到医药生产的相关要求。
本实用新型中的精制装置,具体说来,具有以下有益效果:
1、整个精制过程连续、自动化,精制过程节能环保,产品收率高,且装置管路短,大大缩短了工时,提高了生产效率;
2、实现了无菌生产,同时减少了膜污染,延长了膜寿命;
3、设备可耐高温,精制过程节能环保,产品收率提高;
4、可实现在线清洗。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
图中各附图标记的含义如下:
1为纯化水管道,
2为水解液管道,
3为精制一釜(即第一精制釜),
4为大分子截留膜组件(即第一分子截留膜组件),
5为大分子截留膜组件的截留液回流管道(即第一截留液回流管道),
6为大分子截留膜组件的透过液流出管道(即第一透过液流出管道),
7为精制二釜(即第二精制釜),
8为小分子截留膜组件的截留液回流管道(即第二截留液回流管道),
9为小分子截留膜组件(即第二分子截留膜组件),
10为小分子截留膜组件的透过液流出管道(即第二透过液流出管道),
11为成品出口管道,
12为输送泵,
13为除菌过滤器,
14为连接精制二釜和除菌过滤器的输送管道,
15为离心泵,
16为精制一釜出料管道,
17为精制一釜温度检测装置,
18为精制二釜温度检测装置,
19为小分子截留膜组件的料液进口压力表(即第二料液进口压力表),
20为连接管道,
21为除菌过滤器的出口管道,
22为精制二釜的液位指示装置,
23为大分子截留膜组件的料液进口压力表(即第一料液进口压力表),
24为精制一釜的液位指示装置。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
如图1所示,本实用新型中用于淀粉水解液的两端分子量切割的无菌精制装置,包括精制一釜3、大分子截留膜组件4、精制二釜7、小分子截留膜组件9和除菌过滤器13,精制一釜3顶部连接有纯化水管道1、水解液管道2和截留液回流管道5,精制一釜3的底部料液出口通过出料管道16与大分子截留膜组件4进口连接,出料管道16上设置有离心泵15和料液进口压力表23,大分子截留膜组件4的外壁出口端连接截留液回流管道5,其底部出口端与精制二釜7的进料口通过透过液流出管道6连接,精制二釜7顶部还连接有纯化水管道1和截留液回流管道8,精制二釜7的底部料液出口与除菌过滤器13的进口通过输送管道14连接,除菌过滤器13的出口管道21上设置有输送泵12,出口管道21末端分成成品出口管道11和连接管道20与小分子截留膜组件9进口连接,连接管道20上设置有料液进口压力表19,小分子截留膜组件9的外壁出口端连接截留液回流管道8,其底部出口端连接透过液流出管道10。
其工作过程为:水解液进入到精制一釜3中,控制温度和液位达到要求,之后水解液通过离心泵15输送到大分子截留膜组件4中,保持进口压力恒定,水解液中的大分子和少量中分子被截留,截留液通过截留液回流管道5回流至精制一釜3循环精制,透过液流入精制二釜7中,保持精制二釜7中水解液温度和液位恒定,水解液流经输送管道14进入除菌过滤器13除去水解液中的细菌,后通过输送泵12输送至小分子截留膜组件9并保持进口压力恒定,水解液中的小分子透过滤膜后被弃去,截留下中分子段的产品和少量小分子,截留液回流至精制二釜7循环精制,整个过程中纯化水通过纯化水管道1进入到精制一釜3和精制二釜7中,用于补足由于透过液流出而造成的液位下降,始终保持液位恒定,按上述步骤等容过滤多次后,得到目标分子量段的水解液成品,水解液成品经过除菌过滤器13进一步除菌后,通过成品出口管道11收集,送入下一处理工段。
本实用新型中的第一精制釜3、与第二精制釜7可实现两级精制(即,一级精制、以及二级精制),每级精制可等容循环精制,直到精制产物满足要求(对于一级精制过程,其目的是去除大分子产物,透过第一分子截留膜组件4的一级精制产物作为二级精制原料通入到第二精制釜7中,被第一分子截留膜组件4截留下的一级精制产物将会再次通入到第一精制釜3中,循环进行一级精制,进一步进行切割,直到其分子量满足条件;对于二级精制过程,其目的是去除小分子产物,二级精制过程的小分子产物透过第二分子截留膜组件9后将被去除,截留下来的二级精制产物,其分子量将满足第二分子截留膜组件9的截留条件,在进行多次等容循环二级精制后,例如进行二级精制一段时间后,保留下来的二级精制产物分子量将满足目标分子量范围,从而得到精制成品)。采用本实用新型精制装置得到的精制成品,其目标分子量(如,目标重均相对分子质量)可相对灵活调整,通过分别控制两组分子截留膜组件的截留分子量大小即可。
本实用新型中的第一精制釜3和第二精制釜7可采用常规的精制反应釜;以第一精制釜3为例,用于对第一精制釜3进行温度检测的温度检测装置17、以及进行釜内液位指示的液位指示装置24,可根据实际要求灵活调整,以满足第一精制釜3具体的温度、以及精制过程中的等容要求;第二精制釜7也相类似。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。