CN102167363B - 一种生产食用氯化钾的节能工艺 - Google Patents

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Abstract

一种生产食用氯化钾的节能新工艺，经溶解除杂后的氯化钾溶液进入预热器预热，由DTB结晶器溢流的母液与预热器过来的物料汇合后经强制循环泵的输送，进入到加热蒸发器，经过加蒸发器加热吸收热量升温后，进入DTB结晶器内结晶，利用晶浆泵的输送，将晶浆送往离心机进行分离，得到氯化钾晶体，由DTB结晶器出来的二次蒸汽通过经蒸汽压缩机进行压缩升温后送入加热蒸发器对物料进行间接加热，凝结水进入收集器，用于预热器的预加热。其操作稳定可靠。是一种结晶粒度大、产量高、能耗低的节能新工艺。

Description

一种生产食用氯化钾的节能工艺
技术领域
本发明涉及一种氯化钾的生产方法，特别是一种生产食用氯化钾的节能新工艺。
背景技术
氯化钾为白色粉末或无色结晶，无臭，有咸味，无毒，易溶于水。氯化钾可作为咸味剂，营养增补剂，为了抑制人们对食盐过量摄取可作部分食盐的代用品。与食盐同样作为农产、水产、畜产、发酵、调味、罐头、方便食品等各类食品的调味剂。用于低钠加工，有钾的强化作用。用于果冻的凝胶强化。
随着医学的发展，医学权威人士认识到过多的钠易引起一些病人体液滞流，致使心脏充血，产生高血压。1979年Walrei等人研究证明血压与钾有显著关系。1982年Anborsionl发现高钾可以对抗高钠引起的高血压效应。高血压患者如果给予高钾饮食120-127毫克当量/日。可平均降压3-10％。美国食品科学及营养委员会1980年推荐成人每天摄取钾的量为1875-5625毫克，钠与钾的比例1∶1。7。为了减少人体每天对钠的摄入量，目前在国外取代食盐的代用品的销量日益增长。近几年来，日本、德国、美国等国家均大力推广低钠盐，最近还有各种低钠高钾的调味品和调味酱油出现。
预计随着生活水平的提高，对低钠产品的需求量会越来越大，目前国内食用氯化钾年产量在20万吨左右，预计未来10年需求量将达到30万吨。
国内外生产食用氯化钾的生产工艺基本上是沿用1990年代的蒸发结晶的工艺，其工艺一般包括溶解、除杂、结晶、过滤、烘干。这种方法虽然能生产出符合质量要求的食用氯化钾产品，但生产成本高，其工艺缺点是：没有蒸发环节，直接加热干燥，能耗高。食用氯化钾结晶颗粒小且不均匀。产量低、能耗高、成本高、二氧化碳排量大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种结晶粒度大、产量高、能耗低的生产食用氯化钾的节能新工艺。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种生产食用氯化钾的节能新工艺，其特点是：经溶解除杂后的氯化钾溶液通过进料泵经过进料流量计计量后进入预热器预热，然后进入到强制循环泵的入口，经强制循环泵的输送，进入到加热蒸发器，经过加蒸发器加热吸收热量升温后，进入DTB结晶器内结晶，在DTB结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区，通过密度的自动控制，利用晶浆泵的输送，将含晶体30％-40％的晶浆送往离心机进行分离，得到颗粒较大的氯化钾晶体，由DTB结晶器顶部出来的二次蒸汽通过管路送至蒸汽压缩机，经蒸汽压缩机进行压缩升温后的高温蒸汽送入加热蒸发器对加热蒸发器内的物料进行间接加热，然后高温蒸汽凝结为较高温度的凝结水进入凝结水收集器，进入凝结水收集器中的较高温度的凝结水再经泵输送至预热器对预热器内的物料进行间接的预加热，由DTB结晶器溢流的母液经管路至强制循环泵的入口，与预热器过来的物料汇合后，送入到加热蒸发器进行循环。
本发明与现有技术相比，选用DTB型式的结晶器有利于得到分布均匀和粒度较大的晶体，有利于后续的过滤和干燥，可以大大降低后续过程的能耗。利于对饱和溶液的无机盐物料的蒸发，不容易结疤，结垢，使得系统更加稳定。采用蒸汽压缩技术，蒸汽的热效率相当于二十效蒸发器的效能，正常运行蒸汽消耗为“零”消耗。同时大大的缩短了工艺流程，节能效果十分的明显。占地面积小、操作人员少；配套的公用工程项目少。可采用全自动化控制，操作更加稳定可靠。是一种结晶粒度大、产量高、能耗低的节能新工艺。
附图说明
图1为本发明的工艺示意框图。
具体实施方式
一种生产食用氯化钾的节能新工艺，具体实施工艺如下：
物料加热、蒸发：经溶解除杂后的氯化钾溶液通过进料泵经过进料流量计计量后进预热器1预热，利用加热蒸发器2冷凝下来的较高温度的凝结水，在预热器1将氯化钾溶液预热到80℃以上，然后进强制循环泵的入口和DTB结晶器溢流的母液混合，经强制循环泵的输送，进入加热蒸发器2，物料经过加热蒸发器2壳程蒸汽的间接加热，吸收热量后温度升到108℃左右，然后进入DTB结晶器3，由于DTB结晶器3内为负压，物料进来后瞬间进行蒸发，大部分水变成温度为90℃的二次蒸汽，由二次蒸汽出口进入蒸汽压缩机5，蒸汽经压缩后蒸汽的压力提高，同时温度也升高到110℃左右，对加热蒸发器2内的物料进行间接加热后，冷凝下来的较高温度的凝结水进入凝结水收集器6，进入凝结水收集器6中的较高温度的凝结水再经泵输送至预热器1对预热器内的物料进行间接的预加热。
结晶：进入DTB结晶器3中的物料在螺旋桨的推动下，通过导流筒快速上升至液体表层，由于设备内为负压，部分水瞬间产生蒸发成为蒸汽后有顶部出口排出再利用，没有蒸发的物料沿导流筒与挡板之间的环形通道流至器底，重又被吸入导流筒的下端，形成了内循环通道，以较高速率反复循环，使料液充分混合，保证了器内各处的过饱和度比较均匀，极大地强化了结晶器的生产能力。
圆筒形挡板将结晶器分隔为晶体生长区和澄清区。澄清区的母液物料溢流后和预热器过来的物料混合后经强制循环泵输送加热蒸发器2循环加热。
结晶器内的物料经设备内混合区、养晶区后晶体颗粒很快的长大，颗粒大晶体由于沉降速度大于悬浮速度，在结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区，通过密度的自动控制，利用晶浆泵的输送，将含晶体30％-40％的晶浆送往离心机4进行分离。得到颗粒较大的氯化钾晶体。
经离心机4分离的滤液经处理将剩余的产品提出后返回系统重新蒸发提纯。
DTB型结晶器(DTB是Drabt Tube Babbled的缩写)为导流筒结构器。设备容积为6m3的DTB结晶器，材质为TA2，设备分混合区、晶浆区、澄清区等区域，结晶室是通过大流量的内循环，将过饱和产生的晶体相互撞击形成大颗粒，向底部移动，可以在底部形成晶体浓度较高的晶浆区，通过内部的特殊结构使饱和溶液进入澄清区，经溢流口进入蒸发器再加热、蒸发。设备带内循环推进装置，功率为5.5Kw。结晶器的设计既要考虑过饱和溶液中形成晶核，又需要顾及这些晶核微粒长大到所需产品粒度的范围。
目前，DTB结晶器和蒸汽压缩机虽在其它产品上有所使用，但在食用氯化钾的生产工艺上，国内还没有厂家使用。本发明根据食用氯化钾的质量和生产工艺要求，对DTB结晶器和蒸汽压缩机的各项参数进行调整和调试，使之合适食用氯化钾的生产，达到生产工艺的要求。我们在结晶器设计中，依靠计算流体力学工具，综合考虑停留时间、流速、设备表面特性、pH值等因素对结晶过程的影响，对结晶器的结构进行优化，为晶体的生长提供良好的条件。
蒸汽压缩机：机械式蒸汽压缩机，轴功率为50KW，该设备的目的是将结晶器产生的二次蒸汽再压缩，提高蒸汽的温度，重新利用，蒸汽进口温度为90℃，通过压力调节，控制出口温度为110℃，蒸汽流量为2000Kg/h。蒸汽压缩机设有蒸汽补充管路，作为系统运转前的热量供给。

Claims (1)

1.一种生产食用氯化钾的节能工艺，其特征在于：经溶解除杂后的氯化钾溶液通过进料泵经过进料流量计计量后进入预热器预热，然后进入到强制循环泵的入口，经强制循环泵的输送，进入到加热蒸发器，经过加蒸发器加热吸收热量升温后，进入DTB结晶器内结晶，在DTB结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区，通过密度的自动控制，利用晶浆泵的输送，将含晶体30％-40％的晶浆送往离心机进行分离，得到颗粒较大的氯化钾晶体，由DTB结晶器顶部出来的二次蒸汽通过管路送至蒸汽压缩机，经蒸汽压缩机进行压缩升温后的高温蒸汽送入加热蒸发器对加热蒸发器内的物料进行间接加热，然后高温蒸汽凝结为较高温度的凝结水进入凝结水收集器，进入凝结水收集器中的较高温度的凝结水再经泵输送至预热器对预热器内的物料进行间接的预加热，由DTB结晶器溢流的母液经管路至强制循环泵的入口，与预热器过来的物料汇合后，送入到加热蒸发器进行循环。
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