CN101732885A - 连续结晶器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种连续结晶器装置，主要用于食品行业味精生产的浓缩结晶。包括结晶器(3)、原液与母液混合罐(1)、进料泵(2)、板式加热器(14)、外循环泵(11)、加热器(5)、内循环泵(4)和出料泵(10)；原液与母液混合罐(1)与进料泵(2)相连，进料泵(2)与板式加热器(14)相连，板式加热器(14)与外循环泵(11)相连通，外循环泵(11)与加热器(5)相连，加热器(5)与结晶器(3)的循环回流口(3.2)相连通，结晶器(3)的循环出料口(3.18)与外循环泵(11)相连通；内循环泵(4)设置在所述结晶器(3)的底端；所述出料泵(10)的进口与所述结晶器(3)的晶浆出口(3.20)相连，出料泵(10)的出口分别与所述结晶器(3)的晶浆循环口(3.11)和一助晶槽(8)相连。本发明具有装置耗蒸汽低、设备产能高和自动化程度高等特点。

Description

连续结晶器装置
(一)背景技术
本发明涉及一种连续结晶器装置。主要用于食品行业味精生产的浓缩结晶。也可以用于其它行业的浓缩结晶。
(二)背景技术
目前，味精结晶工艺，基本上采用间隙单效浓缩结晶工艺方式。在设备的产能、生产连续化方面都没有大的突破。传统的间隙结晶工艺的主要缺点是：
1、蒸汽综合利用差，耗汽定额高。
据相关资料报道，味精生产的耗汽定额平均为4吨/吨味精。
2、结晶器体积小，设备产能低。
目前，味精行业普遍使用的结晶器体积为12m3、15m3较多，最大也不超过50m3。
3、自动化程度低，工艺不稳定，抗御原料质量波动的能力也差，因而味精成品中杂质含量偏高，生产成本高。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种耗蒸汽低、设备产能高和自动化程度高的连续结晶器装置。
本发明的目的是这样实现的：一种连续结晶器装置，所述装置包括结晶器、原液与母液混合罐、进料泵、板式加热器、外循环泵、加热器、内循环泵、出料泵和表冷器；
所述结晶器，自上至下依次由上封头、上圆筒体、上锥体、中圆筒体、下锥体和底封头首尾相接而成，所述上圆筒体内横向设置有一喷淋管，在所述喷淋管下方的上圆筒体筒壁上连接有一晶浆循环口和接种口，在所述上锥体和中圆筒体内分别设置有一内锥体和一内筒体，内锥体呈倒锥状连接于内筒体顶部，在所述内锥体、内筒体和下锥体内设置有一导流筒；在所述中圆筒体筒壁上设置有一循环出料口，在所述下锥体筒壁上设置有一循环回流口和一晶浆出口，在所述上封头顶部设置有捕集器，该捕集器带有伞形挡板，在捕集器旁侧设置有一二次蒸汽出口；
所述原液与母液混合罐出口与进料泵相连，进料泵与板式加热器进口相连，板式加热器出口与外循环泵进口相连通，外循环泵出口与加热器进口相连，加热器出口与所述结晶器的循环回流口相连通，而所述结晶器的循环出料口与外循环泵进口相连通；
所述内循环泵设置在所述结晶器的底端，该内循环泵的进口与结晶器的内腔相连通，该内循环泵的出口设置于所述导流筒内；
所述出料泵的进口与所述结晶器的晶浆出口相连，出料泵的出口分别与所述结晶器的晶浆循环口和一助晶槽进口相连，助晶槽出口与一离心机进口相连，离心机出口与一离心母液受槽进口相连；
所述表冷器的蒸汽进口与所述结晶器的顶部的二次蒸汽出口相连通，该表冷器的冷凝液出口与一底部冷凝液罐相连通，该底部冷凝液罐与一冷凝水泵相连，表冷器未冷凝气体出口与真空泵相连。
本发明的有益效果是：
1、结晶器设备大型化，产能增加。
结晶器的容积突破了间隙单效浓缩结晶器的常规大小，可以达到80m3以上。而一般间隙结晶器只有20m3左右，放大好多倍。不仅设备产能有了很大的提高，而且还节省了设备台数，降低了投资费用。据了解，建设相同生产规模的味精装置。连续结晶器工艺的投资要节省30％以上。
2、连续结晶器操作连续化，生产成本下降。
连续结晶器工艺，改善了结晶溶液的循环状态，降低了过饱和度，对晶核的形成和晶体的成长极为有利。因而，结晶温度下降了，结晶率有了较大的提高，晶浆可以从结晶器内连续采出。实现了操作连续化，所需的操作人员大幅度减少，劳动生产率有了较大的提高。
3、连续结晶器可实现自动化控制，质量进一步提高。主要表现在杂质少，外观色泽光亮，长晶型结晶均匀整齐。
间隙结晶器为了获得较高的结晶率，不得不依靠提高过饱和度的手段来实现，但过饱和度越高，晶浆的粘度也急剧升高，粘度升高不利于结晶，如要降低粘度又必须提高结晶温度，这样不可避免地产生色素和焦谷氨酸，影响产品质量和结晶效率。连续结晶器实施了关键工艺参数反馈自控，内、外循环量及进罐蒸汽合理设定，大大优化了工艺，产品中杂质明显减少，质量有了较大提高。
综合上述，本发明的连续结晶器，具有产能高、能耗低的特点。
(四)附图说明
图1为本发明的结晶器结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明连续结晶器装置的总体结构示意图。
图4为本发明双流程物料的走向示意图。
图中：
底封头3.1、循环回流口3.2、下锥体3.3、导流筒3.4、筋板I3.5、筋板II 3.6、中圆筒体3.7、内筒体3.8、上锥体3.9、内锥体3.10、晶浆循环口3.11、上圆筒体3.12、喷淋管3.13、上封头3.14、捕集器3.15、二次蒸汽出口3.16、接种口3.17、循环出料口3.18、支撑板3.19、晶浆出口3.20。
原液与母液混合罐1、进料泵2、结晶器3、内循环泵4、加热器5、表冷器6、真空泵7、助晶槽8、离心机9、出料泵10、外循环泵11、抽冷凝水泵12、冷凝水桶13、板式加热器14、底部冷凝液罐15、冷凝水泵16、离心母液受槽17。
(五)具体实施方式
参见图1～2，图1为本发明的连续结晶器结构示意图。图2为图1的俯视图。由图1和图2可以看出，本发明的结晶器3，自上至下依次由上封头3.14、上圆筒体3.12、上锥体3.9、中圆筒体3.7、下锥体3.3和底封头3.1首尾相接而成。所述上圆筒体3.12内横向设置有一喷淋管3.13，在所述喷淋管3.13下方的上圆筒体3.12筒壁上连接有一晶浆循环口3.11和接种口3.17，为了防止结晶沉积及不良循环，在所述上锥体3.9和中圆筒体3.7内分别设置有一内锥体3.10和一内筒体3.8，内锥体3.10呈倒锥状连接于内筒体3.8顶部，所述内筒体3.8外缘通过筋板I 3.5与所述下锥体3.3的内壁相连，在所述内锥体3.10、内筒体3.8和下锥体3.3内设置有一导流筒3.4，导流筒3.4外缘上部通过筋板II 3.6与内筒体3.8的内壁相连，导流筒3.4外缘下部通过支撑板3.19与所述下锥体3.3的内壁相连；在所述中圆筒体3.7筒壁上设置有一循环出料口3.18，在所述下锥体3.3筒壁上设置有一循环回流口3.2和一晶浆出口3.20，该晶浆出口3.20采用晶体淘洗腿的结构；在所述上封头3.14顶部设置有捕集器3.15，该捕集器3.15带有伞形挡板，对防止逃液、减少操作雾沫夹带损失起到了很好作用。在捕集器3.15旁侧设置有一二次蒸汽出口3.16。
参见图3和图4，图3为本发明连续结晶器装置的总体结构示意图。图4为本发明双流程物料的走向示意图。由图3和图4可以看出，本发明连续结晶器装置，包括原液与母液混合罐1、进料泵2、板式加热器14、外循环泵11、加热器5、结晶器3、内循环泵4、出料泵10和表冷器6，所述原液与母液混合罐1出口与进料泵2相连，进料泵2与板式加热器14进口相连，板式加热器14出口与外循环泵11进口相连通，外循环泵11出口与加热器5进口相连，加热器5出口与所述结晶器3的循环回流口3.2相连通，而所述结晶器3的循环出料口3.18与外循环泵11进口相连通，形成了自上而下的外循环***；内循环泵4设置在所述结晶器3的底端，该内循环泵4的进口与结晶器3的内腔相连通，该内循环泵4的出口设置于导流筒3.4内，构成了内循环***。所述出料泵10的进口与所述结晶器3的晶浆出口3.20相连，出料泵10的出口分别与所述结晶器3的晶浆循环口3.11和一助晶槽8进口相连，助晶槽8出口与一离心机9进口相连，离心机9出口与一离心母液受槽17进口相连。所述表冷器6的蒸汽进口与所述结晶器3的顶部的二次蒸汽出口3.16相连通，该表冷器6的冷凝液出口与一底部冷凝液罐15相连通，该底部冷凝液罐15与一冷凝水泵16相连；所述表冷器6未冷凝气体出口与真空泵7(最好采用水环式真空泵)相连。助晶槽8、离心机9和离心母液受槽17构成晶浆分离流程的主要设备。结晶器顶部出来的二次蒸汽，经表冷器冷凝，进入底部冷凝液罐，未冷凝气体被真空泵抽出排空。
助晶器是供结晶器晶浆采出贮存的中间设备，为了保持晶浆液相同于结晶器的状态，助晶器还设有保温夹套及使晶体不沉降，仍维持悬浮的搅带式搅拌机。
加热器5选用双程列管加热器。加热器5的壳体及列管全部为不锈钢材质。这种加热器形式，结构简单，传热效率高、维修方便。
内循环泵采用立式离心泵、外循环泵采用单级离心泵。离心泵的特点，结构简单、扬程低，流量稳定。
在结晶器主要结构尺寸的设计中，还充分考虑了高经比，一般不超过2，过大后会造成沸点上升，影响蒸发速度；伞形档板距离最高液位应保持1m以上。这样晶浆损失小。
结晶器的所有零部件均采用不锈钢材质，不锈钢表面还要进行酸洗钝化处理、内表面抛光处理。
结晶器投入四套工艺参数反馈自控仪表，设定三项流量值，实现了结晶器操作自动化。
四套工艺参数反馈自控仪表分别是：
1、固液比参数反馈自控进料量，采用双法兰差压变送器输出信号反馈调节进料泵的转速(变频调速)实现自控。
2、结晶器内液位参数反馈自控出料量。采用双法兰差压器变送器输送信号反馈调节出料泵转速(变频调速)实现自控。
3、加热器冷凝水罐液位参数反馈自控抽冷凝水泵流量，采用调节阀控制。
4、表冷器温度参数反馈自控冷却水流量，采用调节阀控制。
三项流量值设定分别是：进加热器蒸汽流量、结晶器内循环流量和外循环流量。

Claims (5)

1.一种连续结晶器装置，其特征在于所述装置包括结晶器(3)、原液与母液混合罐(1)、进料泵(2)、板式加热器(14)、外循环泵(11)、加热器(5)、内循环泵(4)、出料泵(10)和表冷器(6)；
所述结晶器(3)，自上至下依次由上封头(3.14)、上圆筒体(3.12)、上锥体(3.9)、中圆筒体(3.7)、下锥体(3.3)和底封头(3.1)首尾相接而成，所述上圆筒体(3.12)内横向设置有一喷淋管(3.13)，在所述喷淋管(3.13)下方的上圆筒体(3.12)筒壁上连接有一晶浆循环口(3.11)和接种口(3.17)，在所述上锥体(3.9)和中圆筒体(3.7)内分别设置有一内锥体(3.10)和一内筒体(3.8)，内锥体(3.10)呈倒锥状连接于内筒体(3.8)顶部，在所述内锥体(3.10)、内筒体(3.8)和下锥体(3.3)内设置有一导流筒(3.4)；在所述中圆筒体(3.7)筒壁上设置有一循环出料口(3.18)，在所述下锥体(3.3)筒壁上设置有一循环回流口(3.2)和一晶浆出口(3.20)，在所述上封头(3.14)顶部设置有捕集器(3.15)，该捕集器(3.15)带有伞形挡板，在捕集器(3.15)旁侧设置有一二次蒸汽出口(3.16)；
所述原液与母液混合罐(1)出口与进料泵(2)相连，进料泵(2)与板式加热器(14)进口相连，板式加热器(14)出口与外循环泵(11)进口相连通，外循环泵(11)出口与加热器(5)进口相连，加热器(5)出口与所述结晶器(3)的循环回流口(3.2)相连通，而所述结晶器(3)的循环出料口(3.18)与外循环泵(11)进口相连通；
所述内循环泵(4)设置在所述结晶器(3)的底端，该内循环泵(4)的进口与结晶器(3)的内腔相连通，该内循环泵(4)的出口设置于所述导流筒(3.4)内；
所述出料泵(10)的进口与所述结晶器(3)的晶浆出口(3.20)相连，出料泵(10)的出口分别与所述结晶器(3)的晶浆循环口(3.11)和一助晶槽(8)进口相连，助晶槽(8)出口与一离心机(9)进口相连，离心机(9)出口与一离心母液受槽(17)进口相连；
所述表冷器(6)的蒸汽进口与所述结晶器(3)的顶部的二次蒸汽出口(3.16)相连通，该表冷器(6)的冷凝液出口与一底部冷凝液罐(15)相连通，该底部冷凝液罐(15)与一冷凝水泵(16)相连，表冷器(6)未冷凝气体出口与真空泵(7)相连。
2.根据权利要求1所述的一种连续结晶器装置，其特征在于所述内筒体(3.8)外缘通过筋板I(3.5)与所述下锥体(3.3)的内壁相连，导流筒(3.4)外缘上部通过筋板II(3.6)与内筒体(3.8)的内壁相连，导流筒(3.4)外缘下部通过支撑板(3.19)与所述下锥体(3.3)的内壁相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种连续结晶器装置，其特征在于所述晶浆出口(3.20)采用晶体淘洗腿的结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种连续结晶器装置，其特征在于所述助晶槽(8)设有保温夹套及搅拌机。
5.根据权利要求1或2所述的一种连续结晶器装置，其特征在于所述加热器(5)选用双程列管加热器。
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