專利名稱：一種生產(chǎn)食用氯化鉀的節(jié)能新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氯化鉀的生產(chǎn)方法，特別是一種生產(chǎn)食用氯化鉀的節(jié)能新工藝。
背景技術(shù)：
氯化鉀為白色粉末或無色結(jié)晶，無臭，有咸味，無毒，易溶于水。氯化鉀可作為咸味劑，營養(yǎng)增補劑，為了抑制人們對食鹽過量攝取可作部分食鹽的代用品。與食鹽同樣作為農(nóng)產(chǎn)、水產(chǎn)、畜產(chǎn)、發(fā)酵、調(diào)味、罐頭、方便食品等各類食品的調(diào)味劑。用于低鈉加工，有鉀的強化作用。用于果凍的凝膠強化。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)權(quán)威人士認(rèn)識到過多的鈉易引起一些病人體液滯流，致使心臟充血，產(chǎn)生高血壓。1979年Walrei等人研究證明血壓與鉀有顯著關(guān)系。1982年 Anborsionl發(fā)現(xiàn)高鉀可以對抗高鈉引起的高血壓效應(yīng)。高血壓患者如果給予高鉀飲食 120-127毫克當(dāng)量/日。可平均降壓3-10%。美國食品科學(xué)及營養(yǎng)委員會1980年推薦成人每天攝取鉀的量為1875-5625毫克，鈉與鉀的比例1:1。7。為了減少人體每天對鈉的攝入量，目前在國外取代食鹽的代用品的銷量日益增長。近幾年來，日本、德國、美國等國家均大力推廣低鈉鹽，最近還有各種低鈉高鉀的調(diào)味品和調(diào)味醬油出現(xiàn)。預(yù)計隨著生活水平的提高，對低鈉產(chǎn)品的需求量會越來越大，目前國內(nèi)食用氯化鉀年產(chǎn)量在20萬噸左右，預(yù)計未來10年需求量將達(dá)到30萬噸。國內(nèi)外生產(chǎn)食用氯化鉀的生產(chǎn)工藝基本上是沿用1990年代的蒸發(fā)結(jié)晶的工藝， 其工藝一般包括溶解、除雜、結(jié)晶、過濾、烘干。這種方法雖然能生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的食用氯化鉀產(chǎn)品，但生產(chǎn)成本高，其工藝缺點是沒有蒸發(fā)環(huán)節(jié)，直接加熱干燥，能耗高。食用氯化鉀結(jié)晶顆粒小且不均勻。產(chǎn)量低、能耗高、成本高、二氧化碳排量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種結(jié)晶粒度大、產(chǎn)量高、能耗低的生產(chǎn)食用氯化鉀的節(jié)能新工藝。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種生產(chǎn)食用氯化鉀的節(jié)能新工藝，其特點是經(jīng)溶解除雜后的氯化鉀溶液通過進(jìn)料泵經(jīng)過進(jìn)料流量計計量后進(jìn)入預(yù)熱器預(yù)熱，然后進(jìn)入到強制循環(huán)泵的入口，經(jīng)強制循環(huán)泵的輸送，進(jìn)入到加熱蒸發(fā)器， 經(jīng)過加蒸發(fā)器加熱吸收熱量升溫后，進(jìn)入DTB結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶，在DTB結(jié)晶器的底部會形成一個懸浮密度穩(wěn)定的晶漿區(qū)，通過密度的自動控制，利用晶漿泵的輸送，將含晶體30%_40%的晶漿送往離心機進(jìn)行分離，得到顆粒較大的氯化鉀晶體，由DTB結(jié)晶器頂部出來的二次蒸汽通過管路送至蒸汽壓縮機，經(jīng)蒸汽壓縮機進(jìn)行壓縮升溫后的高溫蒸汽送入加熱蒸發(fā)器對加熱蒸發(fā)器內(nèi)的物料進(jìn)行間接加熱，然后高溫蒸汽凝結(jié)為較高溫度的凝結(jié)水進(jìn)入凝結(jié)水收集器，進(jìn)入凝結(jié)水收集器中的較高溫度的凝結(jié)水再經(jīng)泵輸送至預(yù)熱器對預(yù)熱器內(nèi)的物料進(jìn)行間接的預(yù)加熱，由DTB結(jié)晶器溢流的母液經(jīng)管路至強制循環(huán)泵的入口，與預(yù)熱器過來的物料匯合后，送入到加熱蒸發(fā)器進(jìn)行循環(huán)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，選用DTB型式的結(jié)晶器有利于得到分布均勻和粒度較大的晶體，有利于后續(xù)的過濾和干燥，可以大大降低后續(xù)過程的能耗。利于對飽和溶液的無機鹽物料的蒸發(fā)，不容易結(jié)疤，結(jié)垢，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定。采用蒸汽壓縮技術(shù)，蒸汽的熱效率相當(dāng)于二十效蒸發(fā)器的效能，正常運行蒸汽消耗為“零”消耗。同時大大的縮短了工藝流程， 節(jié)能效果十分的明顯。占地面積小、操作人員少；配套的公用工程項目少?？刹捎萌詣踊刂?，操作更加穩(wěn)定可靠。是一種結(jié)晶粒度大、產(chǎn)量高、能耗低的節(jié)能新工藝。


圖1為本發(fā)明的工藝示意框圖。
具體實施例方式一種生產(chǎn)食用氯化鉀的節(jié)能新工藝，具體實施工藝如下
物料加熱、蒸發(fā)經(jīng)溶解除雜后的氯化鉀溶液通過進(jìn)料泵經(jīng)過進(jìn)料流量計計量后進(jìn)預(yù)熱器1預(yù)熱，利用加熱蒸發(fā)器2冷凝下來的較高溫度的凝結(jié)水，在預(yù)熱器1將氯化鉀溶液預(yù)熱到80°C以上，然后進(jìn)強制循環(huán)泵的入口和DTB結(jié)晶器溢流的母液混合，經(jīng)強制循環(huán)泵的輸送，進(jìn)入加熱蒸發(fā)器2，物料經(jīng)過加熱蒸發(fā)器2殼程蒸汽的間接加熱，吸收熱量后溫度升到108°C左右，然后進(jìn)入DTB結(jié)晶器3，由于DTB結(jié)晶器3內(nèi)為負(fù)壓，物料進(jìn)來后瞬間進(jìn)行蒸發(fā)，大部分水變成溫度為90°C的二次蒸汽，由二次蒸汽出口進(jìn)入蒸汽壓縮機5，蒸汽經(jīng)壓縮后蒸汽的壓力提高，同時溫度也升高到110°C左右，對加熱蒸發(fā)器2內(nèi)的物料進(jìn)行間接加熱后，冷凝下來的較高溫度的凝結(jié)水進(jìn)入凝結(jié)水收集器6，進(jìn)入凝結(jié)水收集器6中的較高溫度的凝結(jié)水再經(jīng)泵輸送至預(yù)熱器1對預(yù)熱器內(nèi)的物料進(jìn)行間接的預(yù)加熱。結(jié)晶進(jìn)入DTB結(jié)晶器3中的物料在螺旋槳的推動下，通過導(dǎo)流筒快速上升至液體表層，由于設(shè)備內(nèi)為負(fù)壓，部分水瞬間產(chǎn)生蒸發(fā)成為蒸汽后有頂部出口排出再利用，沒有蒸發(fā)的物料沿導(dǎo)流筒與擋板之間的環(huán)形通道流至器底，重又被吸入導(dǎo)流筒的下端，形成了內(nèi)循環(huán)通道，以較高速率反復(fù)循環(huán)，使料液充分混合，保證了器內(nèi)各處的過飽和度比較均勻， 極大地強化了結(jié)晶器的生產(chǎn)能力。圓筒形擋板將結(jié)晶器分隔為晶體生長區(qū)和澄清區(qū)。澄清區(qū)的母液物料溢流后和預(yù)熱器過來的物料混合后經(jīng)強制循環(huán)泵輸送加熱蒸發(fā)器2循環(huán)加熱。結(jié)晶器內(nèi)的物料經(jīng)設(shè)備內(nèi)混合區(qū)、養(yǎng)晶區(qū)后晶體顆粒很快的長大，顆粒大晶體由于沉降速度大于懸浮速度，在結(jié)晶器的底部會形成一個懸浮密度穩(wěn)定的晶漿區(qū)，通過密度的自動控制，利用晶漿泵的輸送，將含晶體30%-40%的晶漿送往離心機4進(jìn)行分離。得到顆粒較大的氯化鉀晶體。經(jīng)離心機4分離的濾液經(jīng)處理將剩余的產(chǎn)品提出后返回系統(tǒng)重新蒸發(fā)提純。DTB型結(jié)晶器(DTB是Drabt Tube Babbled的縮寫)為導(dǎo)流筒結(jié)構(gòu)器。設(shè)備容積為6m3的DTB結(jié)晶器，材質(zhì)為TA2，設(shè)備分混合區(qū)、晶漿區(qū)、澄清區(qū)等區(qū)域，結(jié)晶室是通過大流量的內(nèi)循環(huán)，將過飽和產(chǎn)生的晶體相互撞擊形成大顆粒，向底部移動，可以在底部形成晶體濃度較高的晶漿區(qū)，通過內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)使飽和溶液進(jìn)入澄清區(qū)，經(jīng)溢流口進(jìn)入蒸發(fā)器再加熱、蒸發(fā)。設(shè)備帶內(nèi)循環(huán)推進(jìn)裝置，功率為5. 5Kw。結(jié)晶器的設(shè)計既要考慮過飽和溶液中形成晶核，又需要顧及這些晶核微粒長大到所需產(chǎn)品粒度的范圍。
目前，DTB結(jié)晶器和蒸汽壓縮機雖在其它產(chǎn)品上有所使用，但在食用氯化鉀的生產(chǎn)工藝上，國內(nèi)還沒有廠家使用。本發(fā)明根據(jù)食用氯化鉀的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝要求，對DTB結(jié)晶器和蒸汽壓縮機的各項參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和調(diào)試，使之合適食用氯化鉀的生產(chǎn)，達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求。我們在結(jié)晶器設(shè)計中，依靠計算流體力學(xué)工具，綜合考慮停留時間、流速、設(shè)備表面特性、PH值等因素對結(jié)晶過程的影響，對結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，為晶體的生長提供良好的條件。蒸汽壓縮機機械式蒸汽壓縮機，軸功率為50KW，該設(shè)備的目的是將結(jié)晶器產(chǎn)生的二次蒸汽再壓縮，提高蒸汽的溫度，重新利用，蒸汽進(jìn)口溫度為90°C，通過壓力調(diào)節(jié)，控制出口溫度為110°C，蒸汽流量為2000Kg/h。蒸汽壓縮機設(shè)有蒸汽補充管路，作為系統(tǒng)運轉(zhuǎn)前的熱量供給。
權(quán)利要求
1. 一種生產(chǎn)食用氯化鉀的節(jié)能新工藝，其特征在于經(jīng)溶解除雜后的氯化鉀溶液通過進(jìn)料泵經(jīng)過進(jìn)料流量計計量后進(jìn)入預(yù)熱器預(yù)熱，然后進(jìn)入到強制循環(huán)泵的入口，經(jīng)強制循環(huán)泵的輸送，進(jìn)入到加熱蒸發(fā)器，經(jīng)過加蒸發(fā)器加熱吸收熱量升溫后，進(jìn)入DTB結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶，在DTB結(jié)晶器的底部會形成一個懸浮密度穩(wěn)定的晶漿區(qū)，通過密度的自動控制，利用晶漿泵的輸送，將含晶體30%-40%的晶漿送往離心機進(jìn)行分離，得到顆粒較大的氯化鉀晶體， 由DTB結(jié)晶器頂部出來的二次蒸汽通過管路送至蒸汽壓縮機，經(jīng)蒸汽壓縮機進(jìn)行壓縮升溫后的高溫蒸汽送入加熱蒸發(fā)器對加熱蒸發(fā)器內(nèi)的物料進(jìn)行間接加熱，然后高溫蒸汽凝結(jié)為較高溫度的凝結(jié)水進(jìn)入凝結(jié)水收集器，進(jìn)入凝結(jié)水收集器中的較高溫度的凝結(jié)水再經(jīng)泵輸送至預(yù)熱器對預(yù)熱器內(nèi)的物料進(jìn)行間接的預(yù)加熱，由DTB結(jié)晶器溢流的母液經(jīng)管路至強制循環(huán)泵的入口，與預(yù)熱器過來的物料匯合后，送入到加熱蒸發(fā)器進(jìn)行循環(huán)。
全文摘要
一種生產(chǎn)食用氯化鉀的節(jié)能新工藝，經(jīng)溶解除雜后的氯化鉀溶液進(jìn)入預(yù)熱器預(yù)熱，由DTB結(jié)晶器溢流的母液與預(yù)熱器過來的物料匯合后經(jīng)強制循環(huán)泵的輸送，進(jìn)入到加熱蒸發(fā)器，經(jīng)過加蒸發(fā)器加熱吸收熱量升溫后，進(jìn)入DTB結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶，利用晶漿泵的輸送，將晶漿送往離心機進(jìn)行分離，得到氯化鉀晶體，由DTB結(jié)晶器出來的二次蒸汽通過經(jīng)蒸汽壓縮機進(jìn)行壓縮升溫后送入加熱蒸發(fā)器對物料進(jìn)行間接加熱，凝結(jié)水進(jìn)入收集器，用于預(yù)熱器的預(yù)加熱。其操作穩(wěn)定可靠，是一種結(jié)晶粒度大、產(chǎn)量高、能耗低的節(jié)能新工藝。
文檔編號A23L1/237GK102167363SQ20111007036
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者張 浩, 李明達(dá), 祝桂林 申請人:連云港樹人科創(chuàng)食品添加劑有限公司