專利名稱：三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多效蒸發(fā)系統(tǒng)及工藝，具體涉及一種蛋氨酸生產(chǎn)過程中蒸發(fā)分離副產(chǎn)品硫酸鈉的三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)及工藝。
背景技術(shù)：
一種制備蛋氨酸的方法包括在酸性條件下如濃硫酸中和蛋氨酸鈉溶液，蛋氨酸鈉被硫酸中和后得到的溶液主要含有蛋氨酸和硫酸鈉。根據(jù)蛋氨酸及硫酸鈉的溶解度特性可知，在32. 4 1到120 1的條件下，硫酸鈉的溶解度隨著溫度的升高而降低，而蛋氨酸的溶解度則隨著溫度的升高而迅速增加。因此，通過逐步冷卻、真空閃蒸的方式結(jié)晶提取蛋氨酸，然后對蛋氨酸母液采取升溫蒸發(fā)結(jié)晶的方法回收硫酸鈉，從而達(dá)到了分離蛋氨酸和硫酸鈉的目的。硫酸鈉的升溫蒸發(fā)結(jié)晶是在多效蒸發(fā)系統(tǒng)中完成的，多效蒸發(fā)中物料與二次蒸汽的流向可以多種組合，主要有三種并流加料，逆流加料和平流加料。如果將含有蛋氨酸的硫酸鈉溶液按常規(guī)的逐步升溫逆流加料蒸發(fā)的方式進(jìn)行升溫蒸發(fā)結(jié)晶，會造成物料到達(dá)最后一效蒸發(fā)器時濃度非常高，硫酸鈉會過量析出，加上溶液中的蛋氨酸也會析出部分結(jié)晶物，會在出料口附近積聚堵塞管道及分離器，不利于分離操作，并且硫酸鈉過量析出還容易使蛋氨酸受熱碳化而變質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)及工藝，能有效控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，防止物料濃度過高。本發(fā)明公開了一種三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)，包括第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器，所述第一效蒸發(fā)器的蒸汽出口與第二效蒸發(fā)器的蒸汽入口連通，第二效蒸發(fā)器的蒸汽出口與第三效蒸發(fā)器的蒸汽入口連通，所述第三效蒸發(fā)器的物料出口與第一效蒸發(fā)器的物料入口連通，第一效蒸發(fā)器的物料出口與第二效蒸發(fā)器的物料入口連通。進(jìn)一步，所述第三效蒸發(fā)器的物料出口還與第二效蒸發(fā)器的物料入口連通。進(jìn)一步，所述第三效蒸發(fā)器的物料出口通過輸送泵與第一效蒸發(fā)器的物料入口連通。本發(fā)明還公開了一種三效錯流蒸發(fā)工藝，將蒸汽首先通入第一效蒸發(fā)器中，從第一效蒸發(fā)器出來的蒸汽再通入第二效蒸發(fā)器中，從第二效蒸發(fā)器出來的蒸汽最后通入第三效蒸發(fā)器中，將物料首先通入第三效蒸發(fā)器中，從第三效蒸發(fā)器出來的物料再通入第一效蒸發(fā)器中，從第一效蒸發(fā)器出來的物料最后通入第二效蒸發(fā)器中。進(jìn)一步，將從所述第三效蒸發(fā)器出來的物料分流為兩部分，其中一部分通入第一效蒸發(fā)器中，另一部分直接通入第二效蒸發(fā)器中；
進(jìn)一步，將從所述第二效蒸發(fā)器出來的物料進(jìn)行固液分離，將分離得到的母液的一部分通入第一效蒸發(fā)器中；進(jìn)一步，所述第三效蒸發(fā)器中，物料溫度為6(T70°C，壓力為0. 03、. 04MPa，所述第一效蒸發(fā)器中，物料溫度為12(T128°C，所述第二效蒸發(fā)器中，物料溫度為io(nio°c，通入第一效蒸發(fā)器的蒸汽為0. 4^0. 7MPa的飽和蒸汽；
進(jìn)一步，將從所述第三效蒸發(fā)器出來的物料分流為兩部分，其中80%通入第一效蒸發(fā)器中，剩余20%直接通入第二效蒸發(fā)器中，將從所述第二效蒸發(fā)器出來的物料進(jìn)行固液分離，將分離得到的母液的70%通入第一效蒸發(fā)器中；
進(jìn)一步，所述第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器均進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。本發(fā)明的有益效果在于
本發(fā)明采用錯流蒸發(fā)工藝進(jìn)行物料的蒸發(fā)結(jié)晶，蒸汽的流向是從第一效蒸發(fā)器到第二效蒸發(fā)器，再到第三效蒸發(fā)器，物料的流向是從第三效蒸發(fā)器到第一效蒸發(fā)器，再到第二效蒸發(fā)器，因此，第三效蒸發(fā)器到第一效蒸發(fā)器之間是逆流加料，而第一效蒸發(fā)器到第二效蒸發(fā)器之間是并流加料；由于逆流傳熱的換熱平均溫差最大、換熱效率最高，而并流傳熱的換熱平均溫差最小、換熱效率最低，因此，與常規(guī)的逐步升溫逆流加料蒸發(fā)的方式相比，本發(fā)明的錯流蒸發(fā)方法能有效控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的蒸發(fā)量，有效控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，防止物料濃度過高。另外，本發(fā)明將從第三效蒸發(fā)器出來的物料分流一部分直接通入第二效蒸發(fā)器中，稀釋第二效蒸發(fā)器中較濃的物料，將固液分離得到的母液的一部分通入第一效蒸發(fā)器中，稀釋第一效蒸發(fā)器中較濃的物料，也達(dá)到了控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度、防止物料濃度過高的目的。將本發(fā)明應(yīng)用于含有蛋氨酸的硫酸鈉溶液的升溫蒸發(fā)結(jié)晶，通過控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，起到了防止硫酸鈉過量析出、防止結(jié)晶物堵塞管道的作用，使分離操作順利進(jìn)行。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖I為本發(fā)明的工藝流程圖，如圖所示，本發(fā)明的三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)，包括第一效蒸發(fā)器I、第二效蒸發(fā)器2和第三效蒸發(fā)器3，所述第一效蒸發(fā)器I的蒸汽出口與第二效蒸發(fā)器2的蒸汽入口連通，第二效蒸發(fā)器2的蒸汽出口與第三效蒸發(fā)器3的蒸汽入口連通，所述第三效蒸發(fā)器3的物料出口與第一效蒸發(fā)器I的物料入口連通，第一效蒸發(fā)器I的物料出口與第二效蒸發(fā)器2的物料入口連通。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三效蒸發(fā)器3的物料出口還與第二效蒸發(fā)器2的物料入口連通；用于將從第三效蒸 發(fā)器3出來的物料分流一部分直接通入第二效蒸發(fā)器2中，稀釋第二效蒸發(fā)器2中較濃的物料。所述第三效蒸發(fā)器3的物料出口通過輸送泵4與第一效蒸發(fā)器I的物料入口連通；第三效蒸發(fā)器3至第一效蒸發(fā)器I的輸送通過輸送泵4進(jìn)行，第一效蒸發(fā)器I至第二效蒸發(fā)器2靠壓力輸送。
圖I中粗實(shí)線為物料流向，細(xì)實(shí)線為蒸汽流向，虛線為冷凝水，如圖所示，本發(fā)明的三效錯流蒸發(fā)工藝，將蒸汽首先通入第一效蒸發(fā)器I中，從第一效蒸發(fā)器I出來的蒸汽再通入第二效蒸發(fā)器2中，從第二效蒸發(fā)器2出來的蒸汽最后通入第三效蒸發(fā)器3中，將物料首先通入第三效蒸發(fā)器3中，從第三效蒸發(fā)器3出來的物料再通入第一效蒸發(fā)器I中，從第一效蒸發(fā)器I出來的物料最后通入第二效蒸發(fā)器2中。本發(fā)明從第三效蒸發(fā)器3到第一效蒸發(fā)器I之間是逆流加料，而第一效蒸發(fā)器I到第二效蒸發(fā)器2之間是并流加料，因此本發(fā)明是一種錯流蒸發(fā)工藝；由于逆流傳熱的換熱平均溫差最大、換熱效率最高，而并流傳熱的換熱平均溫差最小、換熱效率最低，因此，與常規(guī)的逐步升溫逆流加料蒸發(fā)的方式相比，本發(fā)明的錯流蒸發(fā)方法能有效控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的蒸發(fā)量，有效控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，防止物料濃度過高。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，將從所述第三效蒸發(fā)器3出來的物料分流為兩部分，其中一部分通入第一效蒸發(fā)器I中，另一部分直接通入第二效蒸發(fā)器2中；分流至第二效蒸發(fā)器2中的那部分物料是為了稀釋第二效蒸發(fā)器2中較濃的物料，以控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，防止物料濃度過高。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，將從所述第二效蒸發(fā)器2出來的物料進(jìn)行固液分離，將分離得到的母液的一部分通入第一效蒸發(fā)器I中；將部分母液繼續(xù)循環(huán)蒸發(fā)，是為了稀釋第一效蒸發(fā)器I中較濃的物料，以控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，防止物料濃度過高。作為本發(fā)明的具體應(yīng)用之一，所述物料為含有蛋氨酸的硫酸鈉溶液，將本發(fā)明應(yīng)用于含有蛋氨酸的硫酸鈉溶液的升溫蒸發(fā)結(jié)晶時，具體的工藝參數(shù)如下
所述第三效蒸發(fā)器3中，物料溫度為6(T70°C，壓力為0. 03、. 04MPa，所述第一效蒸發(fā)器I中，物料溫度為12(Tl28°C，所述第二效蒸發(fā)器2中，物料溫度為10(Tll(TC，通入第一效蒸發(fā)器I的蒸汽為0. 4^0. 7MPa的飽和蒸汽；物料溫度控制必須小于130°C，因為在高于130°C的溫度下，部分蛋氨酸可能受熱碳化，從而影響到產(chǎn)品的品質(zhì)及蛋氨酸的收率；進(jìn)料物料中的蛋氨酸濃度為I. 9^2. 5%，因為采用的是三效蒸發(fā)，蒸發(fā)率按最大2. 5計(此處的蒸發(fā)率是指水的蒸發(fā)量/蒸汽的進(jìn)料量)，蛋氨酸濃度最大將在6. 25%左右，根據(jù)蛋氨酸和硫酸鈉在水中的共溶線可知，在10(Tll0°C之間出料時，蛋氨酸將不會析出。將從所述第三效蒸發(fā)器3出來的物料分流為兩部分，其中80%通入第一效蒸發(fā)器I中，剩余20%直接通入第二效蒸發(fā)器2中；將從所述第二效蒸發(fā)器2出來的物料進(jìn)行固液分離，將分離得到的母液的70%通入第一效蒸發(fā)器I中。所述第一效蒸發(fā)器I、第二效蒸發(fā)器2和第三效蒸發(fā)器3均進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)；在此作用下，循環(huán)速度較快，有效的防止了物料局部過濃、造成堵塞的現(xiàn)象。將本發(fā)明應(yīng)用于含有蛋氨酸的硫酸鈉溶液的升溫蒸發(fā)結(jié)晶，通過控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，起到了防止硫酸鈉過量析出、防止結(jié)晶物堵塞管道的作用，使分離操作順利進(jìn)行。實(shí)施例I
將17kg/h含有蛋氨酸的硫酸鈉溶液(其中蛋氨酸含量2. 44%，硫酸鈉含量18. 89%)通入本發(fā)明的三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)中按上述三效錯流蒸發(fā)工藝進(jìn)行升溫蒸發(fā)結(jié)晶，蒸發(fā)熱源使用0. 7MPa飽和蒸汽5kg/h，蒸發(fā)時間為I小時。對第二效蒸發(fā)器2出來的物料進(jìn)行分析，其中硫酸鈉含量29. 9%，蛋氨酸含量
6.69%，含水52. 3%，其余為雜質(zhì)，經(jīng)觀察，絕大部分結(jié)晶在第二效蒸發(fā)器2內(nèi)形成；對固液分離得到的母液進(jìn)行分析，其中硫酸鈉含量為19. 77%，蛋氨酸含量為6. 3%，含水63. 48%，其余為雜質(zhì)；對第二效蒸發(fā)器2出來的物料進(jìn)行沉降分離，最終得到濕品硫酸鈉2kg/h，經(jīng)分析，其中硫酸鈉含量為95. 86%，蛋氨酸含量為0. 05%，含水4%，其余為雜質(zhì)。(上述含量均為質(zhì)量百分含量)
最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在 形式上和細(xì)節(jié)上對其做出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)，包括第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器，所述第一效蒸發(fā)器的蒸汽出口與第二效蒸發(fā)器的蒸汽入口連通，第二效蒸發(fā)器的蒸汽出口與第三效蒸發(fā)器的蒸汽入口連通，其特征在于所述第三效蒸發(fā)器的物料出口與第一效蒸發(fā)器的物料入口連通，第一效蒸發(fā)器的物料出口與第二效蒸發(fā)器的物料入口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述第三效蒸發(fā)器的物料出口還與第二效蒸發(fā)器的物料入口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述第三效蒸發(fā)器的物料出口通過輸送泵與第一效蒸發(fā)器的物料入口連通。
4.一種三效錯流蒸發(fā)工藝，將蒸汽首先通入第一效蒸發(fā)器中，從第一效蒸發(fā)器出來的蒸汽再通入第二效蒸發(fā)器中，從第二效蒸發(fā)器出來的蒸汽最后通入第三效蒸發(fā)器中，其特征在于將物料首先通入第三效蒸發(fā)器中，從第三效蒸發(fā)器出來的物料再通入第一效蒸發(fā)器中，從第一效蒸發(fā)器出來的物料最后通入第二效蒸發(fā)器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三效錯流蒸發(fā)工藝，其特征在于將從所述第三效蒸發(fā)器出來的物料分流為兩部分，其中一部分通入第一效蒸發(fā)器中，另一部分直接通入第二效蒸發(fā)器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三效錯流蒸發(fā)工藝，其特征在于將從所述第二效蒸發(fā)器出來的物料進(jìn)行固液分離，將分離得到的母液的一部分通入第一效蒸發(fā)器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三效錯流蒸發(fā)工藝，其特征在于所述第三效蒸發(fā)器中，物料溫度為6(T70°C，壓力為O. 03、. 04MPa，所述第一效蒸發(fā)器中，物料溫度為12(Tl28°C，所述第二效蒸發(fā)器中，物料溫度為10(Tll0°C，通入第一效蒸發(fā)器的蒸汽為O. 4^0. 7MPa的飽和蒸汽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三效錯流蒸發(fā)工藝，其特征在于將從所述第三效蒸發(fā)器出來的物料分流為兩部分，其中80%通入第一效蒸發(fā)器中，剩余20%直接通入第二效蒸發(fā)器中，將從所述第二效蒸發(fā)器出來的物料進(jìn)行固液分離，將分離得到的母液的70%通入第一效蒸發(fā)器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三效錯流蒸發(fā)工藝，其特征在于所述第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器均進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)及工藝；本發(fā)明的三效錯流蒸發(fā)系統(tǒng)包括第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器，所述第一效蒸發(fā)器的蒸汽出口與第二效蒸發(fā)器的蒸汽入口連通，第二效蒸發(fā)器的蒸汽出口與第三效蒸發(fā)器的蒸汽入口連通，所述第三效蒸發(fā)器的物料出口與第一效蒸發(fā)器的物料入口連通，第一效蒸發(fā)器的物料出口與第二效蒸發(fā)器的物料入口連通；本發(fā)明的三效錯流蒸發(fā)工藝中，蒸汽的流向是從第一效蒸發(fā)器到第二效蒸發(fā)器，再到第三效蒸發(fā)器，物料的流向是從第三效蒸發(fā)器到第一效蒸發(fā)器，再到第二效蒸發(fā)器；本發(fā)明能有效控制蒸發(fā)結(jié)晶過程中的物料濃度，防止物料濃度過高。
文檔編號C01D5/00GK102627301SQ20121013029
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者周明權(quán), 柳亞玲, 梁順太, 羅玉成, 魏天錄, 黃寶玉 申請人:重慶紫光天化蛋氨酸有限責(zé)任公司