CN102921185B - 双效连续结晶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双效连续结晶装置，它包括用于原液、母液混合的进料泵6、板式换热器9、II效外循环泵4、II效加热器7、II效结晶罐12、I效出料泵16、I效外循环泵8、I效加热器15、I效结晶罐14、II效出料泵18、增稠器13、助晶槽5、冷凝器1、二次凝水罐3、一次凝水罐11、抽一次凝水泵10、抽二次凝水泵2和溢流泵17，进料泵6的出口与板式换热器9的进口相连接，板式换热器9的出口与II效外循环泵4的进口相连接，II效外循环泵4的出口与II效加热器7的管程进口相连接，II效加热器7的管程出口与II效结晶罐12底部的循环回流口相连接。本发明双效连续结晶器装置能够大幅度降低生产能耗，产品质量得到了明显提高。

Description

双效连续结晶装置
技术领域
本发明涉及一种双效连续结晶装置，主要用于食品行业味精生产的浓缩结晶，也可用于化工医药等其他行业的浓缩结晶，属于结晶技术领域。
背景技术
目前，国内味精行业的结晶工艺，已由传统的间隙单效浓缩结晶向连续单效结晶工艺转型升级。味精生产的产能、质量、耗能等技术经济指标有了很大提高。但是，随着产能大幅度增加，大量的二次蒸汽没有充分利用，热能浪费严重。经计算，年产2.5万吨的味精生产装置，每小时产生0.38atm压力的二次蒸汽约为5.4t，单效连续结晶器的节能潜力巨大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能耗低、质量好、设备大型化、连续化、自动化的双效连续结晶装置。
本发明的目的是这样实现的：一种双效连续结晶器装置，其特征在于：它包括用于原液、母液混合的进料泵、板式换热器、II效外循环泵、II效加热器、II效结晶罐、I效出料泵、I效外循环泵、I效加热器、I效结晶罐、II效出料泵、增稠器、助晶槽、冷凝器、二次凝水罐、一次凝水罐、抽一次凝水泵、抽二次凝水泵和溢流泵，进料泵的出口与板式换热器的进口相连接，板式换热器的出口与II效外循环泵的进口相连接，II效外循环泵的出口与II效加热器的管程进口相连接，II效加热器的管程出口与II效结晶罐底部的循环回流口相连接，II效结晶罐中部的循环出料口与II效外循环泵的进口相连接，I效结晶罐底部的晶浆出口与I效出料泵的进口相连接，I效出料泵的出口与增稠器顶部的进口相连接，增稠器底部的出口与助晶槽顶部的进口相连接，所述II效结晶罐底部的晶浆出口与II效出料泵的进口相连接，II效出料泵的出口与I效外循环泵的进口相连接，I效外循环泵的出口与I效加热器的管程进口相连接，I效加热器的管程出口与I效结晶罐底部的循环回流口相连接，I效结晶罐中部的循环出料口与I效外循环泵的进口相连接，所述I效结晶罐的二次蒸汽出口与II效加热器的壳程进口相连接，II效加热器的壳程出口与二次凝水罐相连接，所述II效结晶罐的二次蒸汽出口与冷凝器的壳程进口相连接，冷凝器的壳程出口与二次凝水罐相连接。
所述I效结晶罐由自上而下依次布置的上封头、上圆筒体、上锥体、中圆筒体、下锥体和底封头首尾相接而成，所述中圆筒体的筒壁上设置有循环出料口，所述下锥体的筒壁上设置有循环回流口和晶浆出口，所述上封头顶部设置有捕集器，在捕集器旁侧设置有二次蒸汽出口，所述II效结晶罐的结构与I效结晶罐的结构相同。
所述装置外部设置有锅炉房，所述I效加热器的壳程进口与来自锅炉房的生蒸汽接口相连接，I效加热器的壳程出口与一次凝水罐顶部的进口相连接。
所述装置外部设置有凝水贮槽，所述一次凝水罐和二次凝水罐底部的出口分别与抽一次凝水泵和抽二次凝水罐的进口相连接，抽一次凝水泵和抽二次凝水泵的出口分别与外部凝水贮槽进口相连接。
进料泵的进口与原液、母液混合液的出口相连接。
所述I效加热器和II效加热器采用双程列管换热器。
所述进料泵、I效外循环泵、II效出料泵、II效外循环泵和I效出料泵均采用单级变频离心泵。
所述I效结晶罐固液比与I效外循环量联锁；II效结晶罐固液比与II效外循环量联锁；II效结晶罐液面与II效出料泵输出流量联锁；生蒸汽流量自控联锁。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、双效连续结晶器装置与传统单效浓缩结晶装置、单效连续结晶装置相比，蒸汽单耗的指标如下：
蒸汽单耗对照表
装置类别 蒸汽单耗（吨/吨） 节能降低率%
单效间隙结晶 4.0  
单效连续结晶 2.2 与间隙相比降低45
双效连续结晶 1.37 与单效连续相比降低37.7
国内味精行业如果都采用双效连续结晶工艺，按目前国内味精每年生产量180万吨计算，则节约蒸汽量应为：180万吨×（4-1.37）吨/吨=474.0万吨
2.双效装置设备大型化、生产连续化、仪表自动化，与单效间隙浓缩结晶装置相比，生产效率提高80%，生产成本降低三成以上，这是目前味精行业创新技术发展的主要趋势。
3.双效连续结晶器装置实施了关键工艺参数自动连锁，即：I效、II效结晶罐外循环量、采出量以及I效加热器蒸汽量合理锁定，工艺得到了优化，改善了结晶溶液循环状态，降低了过饱和度、结晶温度，减少色素和焦谷酸的生成，外观色泽光亮，长晶型结晶颗粒均匀整齐。
综上所述，本发明双效连续结晶器装置能够大幅度降低生产能耗，产品质量得到了明显提高。
附图说明
图1为本发明一种双效连续结晶器装置的总体结构示意图。
图2为图1中I效、II效结晶罐的结构示意图。
图3为本发明一种双效连续结晶器装置的物料走向示意图。
其中：
冷凝器1
抽二次凝水泵2
二次凝水罐3
II效外循环泵4
助晶槽5
进料泵6
II效加热器7
I效外循环泵8
板式换热器9
抽一次凝水泵10
一次凝水泵11
II效结晶罐12
增稠器13
I效结晶罐14
上封头14.1
上圆筒体14.2
上锥体14.3
中圆筒体14.4
下锥体14.5
底封头14.6
循环出料口14.7
循环回流口14.8
晶浆出口14.9
捕集器14.10
二次蒸汽出口14.11
I效加热器15
I效出料泵16
溢流泵17
II效出料泵18。
具体实施方式
参见图1~图3，本发明一种双效连续结晶器装置，它包括用于原液、母液混合的进料泵6、板式换热器9、II效外循环泵4、II效加热器7、II效结晶罐12、I效出料泵16、I效外循环泵8、I效加热器15、I效结晶罐14、II效出料泵18、增稠器13、助晶槽5、冷凝器1、二次凝水罐3、一次凝水罐11、抽一次凝水泵10、抽二次凝水泵2和溢流泵17。
所述I效结晶罐14由自上而下依次布置的上封头14.1、上圆筒体14.2、上锥体14.3、中圆筒体14.4、下锥体14.5和底封头14.6首尾相接而成，为了防止结晶沉积及不良循环在所述上锥体14.3和中圆筒体14.4内部分别设置内锥体和内筒体，所述中圆筒体14.4的筒壁上设置有循环出料口14.7，所述下锥体14.5的筒壁上设置有循环回流口14.8和晶浆出口14.9，所述晶浆出口采用晶体淘洗腿的结构，所述上封头14.1顶部设置有捕集器14.10，该捕集器14.10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14.10旁侧设置有二次蒸汽出口14.11。
所述II效结晶罐12的结构与I效结晶罐14的结构完全相同。
进料泵6的进口与原液、母液混合液的出口相连接，进料泵6的出口与板式换热器9的进口相连接，板式换热器9的出口与II效外循环泵4的进口相连接，II效外循环泵4的出口与II效加热器7的管程进口相连接，II效加热器7的管程出口与II效结晶罐12底部的循环回流口相连接，II效结晶罐12中部的循环出料口与II效外循环泵4的进口相连接，从而形成了II效结晶罐12的外循环系统。
I效结晶罐14底部的晶浆出口与I效出料泵16的进口相连接，I效出料泵16的出口与增稠器13顶部的进口相连接，增稠器13底部的出口与助晶槽5顶部的进口相连接，所述II效结晶罐12底部的晶浆出口与II效出料泵18的进口相连接，II效出料泵18的出口与I效外循环泵8的进口相连接，I效外循环泵8的出口与I效加热器15的管程进口相连接，I效加热器15的管程出口与I效结晶罐14底部的循环回流口相连接，I效结晶罐14中部的循环出料口与I效外循环泵8的进口相连接，因而又构成了I效结晶罐14的外循环系统。
增稠器13中部的出口与溢流阀17的进口相连接，溢流阀17的出口与外部贮罐的进口相连。
所述I效结晶罐14的二次蒸汽出口与II效加热器7的壳程进口相连接，II效加热器7的壳程出口与二次凝水罐3相连接。
所述II效结晶罐12的二次蒸汽出口与冷凝器1的壳程进口相连接，冷凝器1的壳程出口与二次凝水罐3相连接。
所述I效加热器15的壳程进口与来自锅炉房的生蒸汽接口相连接，I效加热器15的壳程出口与一次凝水罐11顶部的进口相连接。
所述一次凝水罐11和二次凝水罐3底部的出口分别与抽一次凝水泵10和抽二次凝水罐2的进口相连接，抽一次凝水泵10和抽二次凝水泵2的出口分别与外部凝水贮槽进口相连接。
增稠器13和助晶槽5是I效结晶罐14的晶浆连续采出后的中间设备，它的主要作用是有助于晶浆中的过饱和溶质晶体析出及晶体成长。I效结晶罐14、II效结晶罐12、增稠器13及助晶槽5等所有零件均采用不锈钢材质，不锈钢表面要求进行酸洗钝化处理，内表面抛光处理。
I效加热器15、II效加热器7的型号采用双程列管换热器，管程及壳程的材质全部为不锈钢，这种加热器结构简单，传热效率高，维修方便。
进料泵6、I效外循环泵8、II效出料泵18、II效外循环泵4、I效出料泵16等型号均选择单级变频离心泵，其特点是结构简单、扬程不高，流量稳定。
双效连续结晶器装置设置四套工艺参数反馈自控仪表，即：I效结晶罐固液比与I效外循环量联锁；II效结晶罐固液比与II效外循环量联锁；II效结晶罐液面与II效出料泵输出流量联锁；生蒸汽流量自控联锁，通过上述四项自动联锁设置的实施，达到了双效连续结晶装置操作自动化目的。

Claims (8)

1.一种双效连续结晶器装置，其特征在于：它包括用于原液、母液混合的进料泵（6）、板式换热器（9）、II效外循环泵（4）、II效加热器（7）、II效结晶罐（12）、I效出料泵（16）、I效外循环泵（8）、I效加热器（15）、I效结晶罐（14）、II效出料泵（18）、增稠器（13）、助晶槽（5）、冷凝器（1）、二次凝水罐（3）、一次凝水罐（11）、抽一次凝水泵（10）、抽二次凝水泵（2）和溢流泵（17），进料泵（6）的出口与板式换热器（9）的进口相连接，板式换热器（9）的出口与II效外循环泵（4）的进口相连接，II效外循环泵（4）的出口与II效加热器（7）的管程进口相连接，II效加热器（7）的管程出口与II效结晶罐（12）底部的循环回流口相连接，II效结晶罐（12）中部的循环出料口与II效外循环泵（4）的进口相连接，I效结晶罐（14）底部的晶浆出口与I效出料泵（16）的进口相连接，I效出料泵（16）的出口与增稠器（13）顶部的进口相连接，增稠器（13）底部的出口与助晶槽（5）顶部的进口相连接，所述II效结晶罐（12）底部的晶浆出口与II效出料泵（18）的进口相连接，II效出料泵（18）的出口与I效外循环泵（8）的进口相连接，I效外循环泵（8）的出口与I效加热器（15）的管程进口相连接，I效加热器（15）的管程出口与I效结晶罐（14）底部的循环回流口相连接，I效结晶罐（14）中部的循环出料口与I效外循环泵（8）的进口相连接，所述I效结晶罐（14）的二次蒸汽出口与II效加热器（7）的壳程进口相连接，II效加热器（7）的壳程出口与二次凝水罐（3）相连接，所述II效结晶罐（12）的二次蒸汽出口与冷凝器（1）的壳程进口相连接，冷凝器（1）的壳程出口与二次凝水罐（3）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种双效连续结晶器装置，其特征在于：所述I效结晶罐（14）由自上而下依次布置的上封头（14.1）、上圆筒体（14.2）、上锥体（14.3）、中圆筒体（14.4）、下锥体（14.5）和底封头（14.6）首尾相接而成，所述中圆筒体（14.4）的筒壁上设置有循环出料口（14.7），所述下锥体（14.5）的筒壁上设置有循环回流口（14.8）和晶浆出口（14.9），所述上封头（14.1）顶部设置有捕集器（14.10），在捕集器（14.10）旁侧设置有二次蒸汽出口（14.11），所述II效结晶罐（12）的结构与I效结晶罐（14）的结构相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种双效连续结晶器装置，其特征在于：所述装置外部设置有锅炉房，所述I效加热器（15）的壳程进口与来自锅炉房的生蒸汽接口相连接，I效加热器（15）的壳程出口与一次凝水罐（11）顶部的进口相连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种双效连续结晶器装置，其特征在于：所述装置外部设置有凝水贮槽，所述一次凝水罐（11）和二次凝水罐（3）底部的出口分别与抽一次凝水泵（10）和抽二次凝水泵（2）的进口相连接，抽一次凝水泵（10）和抽二次凝水泵（2）的出口分别与外部凝水贮槽进口相连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种双效连续结晶器装置，其特征在于：进料泵（6）的进口与原液、母液混合液的出口相连接。
6.根据权利要求1或2所述的一种双效连续结晶器装置，其特征在于：所述I效加热器（15）和II效加热器（7）采用双程列管换热器。
7.根据权利要求1或2所述的一种双效连续结晶器装置，其特征在于：所述进料泵（6）、I效外循环泵（8）、II效出料泵（18）、II效外循环泵（4）和I效出料泵（16）均采用单级变频离心泵。
8.根据权利要求1或2所述的一种双效连续结晶器装置，其特征在于：所述I效结晶罐固液比与I效外循环量联锁；II效结晶罐固液比与II效外循环量联锁；II效结晶罐液面与II效出料泵输出流量联锁；生蒸汽流量自控联锁。
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