一种具有温度控制系统的反应釜技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有温度控制系统的反应釜，特别是一种用于制备共晶体麦芽糖醇和山梨醇的具有温度控制系统的反应釜。本实用新型专利技术的反应釜将过滤与结晶的操作集成在一个反应釜内，大大提高了反应釜的利用效率，简化了生产设备。本实用新型专利技术采用抽真空过滤，有效去除了原料中的杂质，同时，过滤抽真空后熬糖也是在真空状态下，因此反应釜连接真空泵能够达到连续使用的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有温度控制系统的反应釜，特别是涉及一种用于制备共晶体麦芽糖醇和山梨醇的具有温度控制系统的反应釜，属于制糖工业控制领域。
技术介绍
反应釜是化工生产过程中广泛使用的化工设备，也是制备共晶体麦芽糖醇和山梨醇必不可少的生产设备，现有的反应釜设备较为复杂，往往需要多种设备协同工作才能实现，导致整个生产线长，各个环节的工艺参数难以得到有效的控制，共晶质量难以得到保证，并且设备成本高，使用效果不尽人意。同时，化学生产过程属于放热的反应过程，如果不及时移去反应热，将会导致反应剧烈从而使温度超出正常范围，易引起“爆聚”或产生安全阀跳。反应釜温度控制的品质直接影响生产效率和产品质量，对温度的精准控制是保证产品生产质量的关键环节。因此，对反应釜的改进和创新势在必行。麦芽糖醇，又名氢化麦芽糖，化学名称为4-O-α-D-葡萄糖基-D-葡糖醇，分子式为C12H24O11，相对分子质量为344.31，是一种新型的功能性甜味剂。由于其具有低热量、非龋齿性、难消化性、促进钙的吸收等多种生理特性，已经引起了人们的广泛关注。麦芽糖醇的甜度为蔗糖的85％～95％，但热值仅为蔗糖的5％，因此麦芽糖醇不会升高血糖，不增加胆固醇，是疗效食品的理想甜味剂。同时，麦芽糖醇具有耐热性、耐酸性、保湿性和非发酵性等特点，基本上不起美拉德反应。在体内不被消化吸收，也可用于儿童食品，以防儿童龋齿。因此，麦芽糖醇是一种优良的蔗糖替代品，具有巨大的开发潜力和应用前景。麦芽糖醇为白色结晶性粉末或无色透明的中性黏稠液体，易溶于水，不溶于甲醇和乙醇，吸湿性很强，常见的商品化麦芽糖醇为麦芽糖醇糖浆，很难满足多种需求。山梨醇也是功能性甜味剂，用途非常广泛，其γ-结晶山梨醇具有良好的硬度和较低的吸潮性。研究表明，山梨醇能够与其他醇类共结晶从而解决部分醇类易吸湿，硬度低等问题。但是目前还没有针对麦芽糖醇共晶的相关报道。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种具有温度控制系统的反应釜，该反应釜能够提高反应釜的利用效率、简化生产设备，解决麦芽糖醇易吸湿、共晶过程温度控制及生产设备复杂的技术问题。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种具有温度控制系统的反应釜，包括釜体，所述釜体内顶部设置有溶解槽，釜体上设置有与溶解槽内腔相连通的原料进料管，溶解槽的底面开有均布的过滤孔，溶解槽底面的下表面覆盖有翻转式的密封板，釜体上设置有伸出釜体外部且与釜体内腔相连通的抽真空管和晶种进料管，抽真空管伸出釜体的一端与真空泵相连，釜体的底部设置有与其内腔相连通的出料管和搅拌器，搅拌器伸出釜体的一端与第二电机相连，釜体的外壁设有夹套，夹套上分别设置有介质进口和介质出口。所述的密封板经转轴装在溶解槽的底面的下方，转轴的一端与第一电机相连，构成过滤孔的翻转式启闭结构。所述溶解槽底面的过滤孔孔径为30-50μm。所述的原料进料管、晶种进料管和出料管上均设置有阀门，阀门分别为启闭原料进料管的第一阀门、启闭晶种进料管的第二阀门和启闭出料管的第三阀门。所述的原料进料管有3根，分别为用于麦芽糖醇进料的第一进料管，用于山梨醇进料的第二进料管和用于加水的第三进料管，原料进料管上设置有用于检测进料流量的第一流量传感器。所述的溶解槽腔体的底部设置有用于检测溶液温度的第一温度传感器；所述的釜体腔体的底部设置有用于检测溶液温度的第二温度传感器。所述的介质进口和介质出口分别为热介质进口、热介质出口、冷介质进口、冷介质出口。所述的热介质进口设置有用于检测热介质流量的第二流量传感器和控制热介质流量的热介质电磁阀；所述冷介质进口上设置有用于检测冷介质流量的第三流量传感器和控制冷介质流量的冷介质电磁阀。本技术有益效果(1)采用本技术反应釜制备共晶体麦芽糖醇和山梨醇，是针对麦芽糖醇的性质和特点，将麦芽糖醇与山梨醇共晶，得到一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇。该共晶体具有不吸湿、硬度高等特点，有效解决了麦芽糖醇易吸湿，不易保存的问题，具有良好的机械性能，适用于压片，满足了对麦芽糖醇的多样需求。(2)与结晶麦芽糖醇或结晶山梨醇相比，采用本技术反应釜制备得到的共晶体麦芽糖醇和山梨醇的吸湿性显著降低，硬度显著提高。(3)采用本技术反应釜制备共晶体麦芽糖醇和山梨醇的方法简单，操作方便，可采用机械化生产，易于工业化推广，有力推动了麦芽糖醇的推广应用，具有良好的社会和经济效益。(4)本技术的反应釜将过滤与结晶的操作集成在一个反应釜内，大大提高了反应釜的利用效率，简化了生产设备。本技术采用抽真空过滤，有效去除了原料中的杂质，同时，过滤抽真空后熬糖也是在真空状态下，因此反应釜连接真空泵能够达到连续使用的效果。(5)本技术的反应釜是利用基于模糊神经网络的反应釜温度控制算法实现反应釜内温度的精确控制，通过硬件组态和软件组态的结合，工作人员只需在控制室就能达到反应釜内温度的精确控制。该方法具有在线自学习能力,自调整能力，能够准确控制反应釜温度，具有良好的鲁棒性。同时，能够大幅度提高反应釜温度控制的稳定性，实现精确控制，也能够减少生产过程中由于反应釜温度控制欠佳导致的原料浪费和次品的生产，节省成本、提高经济效率。附图说明以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为本技术具有温度控制系统的反应釜的剖面图，图中，1为釜体，2为溶解槽，2a为溶解槽底面，3a为第一进料管，3b为第二进料管，3c为第三进料管，4为夹套，5为出料管，6a为第一阀门，6b为第二阀门，6c为第三阀门，7为转轴，8为密封板，9为抽真空管，10为真空泵，11为晶种进料管，12a为热介质进口，13a为热介质出口，12b为冷介质进口，13b为冷介质出口，14a为第一温度传感器，14b为第二温度传感器，15b为第二电机，16为搅拌器，17a为第一流量传感器，17b为第二流量传感器，17c为第三流量传感器，18a为热介质电磁阀，18b为冷介质电磁阀。图2为本技术溶解槽的结构示意图，图中，2为溶解槽，7为转轴，8为密封板，15a为第一电机。图3为基于模糊神经网络的反应釜温度控制系统原理图。图4为基于模糊神经网络的反应釜温度控制系统图，图中，19为被控对象，20为模糊神经网络控制器的学习算法，21为模糊神经网络控制器，y(t)为实际测量的反应釜内温度；r(t)为反应釜温度设定值；e(t)为反应釜内设定值和实际测量值之间的温度误差；de(t)/d(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有温度控制系统的反应釜，包括釜体，其特征在于，所述釜体（1）内顶部设置有溶解槽（2），釜体（1）上设置有与溶解槽（2）内腔相连通的原料进料管，溶解槽（2）的底面（2a）开有均布的过滤孔，溶解槽（2）底面（2a）的下表面覆盖有翻转式的密封板（8），釜体（1）上设置有伸出釜体（1）外部且与釜体（1）内腔相连通的抽真空管（9）和晶种进料管（11），抽真空管（9）伸出釜体（1）的一端与真空泵（10）相连，釜体(1)的底部设置有与其内腔相连通的出料管（5）和搅拌器（16），搅拌器（16）伸出釜体（1）的一端与第二电机（15b）相连，釜体（1）的外壁设有夹套（4），夹套（4）上分别设置有介质进口和介质出口。

【技术特征摘要】
1.一种具有温度控制系统的反应釜，包括釜体，其特征在于，所述釜体（1）内顶部设置
有溶解槽（2），釜体（1）上设置有与溶解槽（2）内腔相连通的原料进料管，溶解槽（2）的底面
（2a）开有均布的过滤孔，溶解槽（2）底面（2a）的下表面覆盖有翻转式的密封板（8），釜体（1）
上设置有伸出釜体（1）外部且与釜体（1）内腔相连通的抽真空管（9）和晶种进料管（11），抽
真空管（9）伸出釜体（1）的一端与真空泵（10）相连，釜体(1)的底部设置有与其内腔相连通
的出料管（5）和搅拌器（16），搅拌器（16）伸出釜体（1）的一端与第二电机（15b）相连，釜体
（1）的外壁设有夹套（4），夹套（4）上分别设置有介质进口和介质出口。
2.根据权利要求1所述的具有温度控制系统的反应釜，其特征在于，所述的密封板（8）
经转轴（7）装在溶解槽（2）的底面（2a）的下方，转轴（7）的一端与第一电机（15a）相连，构成
过滤孔的翻转式启闭结构。
3.根据权利要求1所述的具有温度控制系统的反应釜，其特征在于，所述的原料进料
管、晶种进料管（11）和出料管（5）上均设置有阀门，阀门分别为启闭原料进料管的第一阀门
（6a）、启闭晶种进料管（11）的第二阀门（...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓茜，李连荣，王徽，甄亚，冯艳平，邵帅飞，
申请(专利权)人：郑州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：河南;41