CN103833052A - 食品级氯化钾的制造工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种食品级氯化钾的制造工艺方法，用工业氯化钾为原料，将工业氯化钾通过溶解、一次过滤、碱液沉淀反应、二次过滤、调酸处理、真空浓缩、结晶、脱水处理、干燥的工艺方法处理后得到食品级氯化钾，并且母液还可以通过循环系统输送至溶解槽中继续循环使用，大大节约了原料资源。通过本发明的工艺方法得到的食品级氯化钾成品完全达到食品级氯化钾的标准，其氯化钾的含量可以达到99％以上，在提高氯化钾产品有效成分含量的同时还增强了食品氯化钾的风味和口感，并且生产设备相对简单，工艺流程较短，易于大规模的工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及食用氯化钾的制造工艺方法，尤其涉及一种食品级氯化钾的制造工艺方法。
背景技术
众所周知，在人体內液和细胞外液中有很大不同，在人体血浆中，钠离子的浓度是钾离子的30倍，而在细胞內液中则相反，这种浓度差决定了人类的各种电物理功能。世界卫生组织建议每人每日摄入的食盐(NaCl)为1～2g，2013年1月31日世界卫生组织发布新的食盐摄取指南，明确指出钠摄入过量或钾摄入不足都是导致高血压的风险因素。每人每天如能减少6克钠盐，高血压患病率下降7％，脑卒中减少24%，冠心病减少18%。中国营养学会建议每人每日摄入的食盐(NaCl)不要超过5g，2007年国家出台了《中国居民膳食指南(2007)》，建议人均每日食盐不宜超过6克。而实际上中国人的食盐摄入量要高很多，卫生部门有调查显示，北京人每天食盐平均摄入量为13.4克，超过标准一倍多，农村地区更是高达16.5克。食盐摄入量过多是升高血压的重要危险因素，也是导致北方人高血压高发的重要原因之一。高血压、心脏病等疾病均与摄入过量的食盐(NaCl)有关。影响我国人民群众身体健康的常见慢性病主要有心脑血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、慢性呼吸系统疾病等，现有确诊患者2.6亿人，是重大的公共卫生问题。慢性病导致的死亡已经占到我国总死亡的85%，导致的疾病负担已占总疾病负担的70%，而我国总死亡中的40%归因于心脑血管病，若不及时有效控制，将带来严重的社会经济问题。国内外经验表明，慢性病是可以有效预防和控制的疾病。我国高血压患者2亿人，患病率18%，成年人患病率24.46%，另有3.5亿人若不采取应对措施，10年后，将有50%发展成为高血压患者。因此，必须科学指导合理膳食，积极开发推广低盐、低脂、低糖、低热量的健康食品。降低钠离子摄入量同时保证咸度的食盐替代物的开发对人们饮食健康具有重要意义。
为贯彻落实《中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》，根据2012年5月8日国家卫生部联合15部委下发的《中国慢性病防治工作规划（2012-2015年）》，2015年达到的减盐目标为：全国人均每日食盐摄入量下降到9克以下。2005年国家发展改革委批准了《低钠盐》QB2019-2005行业标准。按该标准生产的低钠盐氯化钠含量70％，氯化钾含量30％左右。食品级氯化钾作为氯化钠的替代物，可大幅度降低的人们食盐摄入量，用氯化钾替代30％的氯化钠的食盐属于低钠盐，由于氯化钾具有略微不同于氯化钠的苦涩味，如能够在生产氯化钾时改良其风味，使用氯化钾调配的低钠盐更易于被人们接受，则不仅有利于人类的身体健康，同时也是利国利民的一件大事。在上世纪80年代，国外发达国家就已经开始推广低钠盐。芬兰从1979年开始实施减盐系列措施，使用含低钠、高钾镁的低钠盐替代传统钠盐。到2002年钠盐摄入降至人均9克以下，人群平均舒张压下降10mmHg，脑卒中死亡率减少了75%～80%。英国从2003年开始实施减盐行动，大规模可持续公众宣传教育和指导，2008年，人均每天食盐摄入量从2001年的9.5克降至8.6克。日本自1975年启动全国减盐行动，2009年减少到的10.7克，与20世纪50年代末比较，脑卒中死亡率下降了80%。澳大利亚、加拿大、瑞士、美国等国家也先后启动减盐计划，制定了阶段性目标和具体的减盐措施，立法规定全民使用低钠盐。最近，韩国也启动了具体的减盐计划。
中国专利201010533173公开了一种精制氯化钾生产工艺，即将含量为90％的氯化钾精制成食品级氯化钾含量为97％以上的工艺，该工艺简单、投资少，易于工业化生产；但该专利的精制氯化钾生产工艺方法只能将已经精制的并且达到90%的氯化钾再进行精制至97%以上，该方法不能对粗品或工业氯化钾进行提炼和精制处理，目前在对粗品或工业氯化钾进行提炼或精制的技术是该行业的一大技术难题。并且该专利还存在母液中可溶性杂质较多，氯化钾纯度不够高，同时母液经过多次循环后只能生产低品位的氯化钾产品，浪费了宝贵的资源。传统精制氯化钾工艺在处理母液时，往往会倒掉母液，这样更加造成资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种食品级氯化钾的制造工艺方法，本方法能够对工业氯化钾或粗品氯化钾进行提炼和精制处理，工艺流程短、易于操控、易于实现工业化，得到的氯化钾成品完全达到食品级氯化钾的标准，同时还增加了氯化钾的风味，并且纯度、质量都较高。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种食品级氯化钾的制造工艺方法，其工艺方法步骤如下：
a、将工业氯化钾溶解于溶解槽中，并得到氯化钾粗品溶液；
b、向氯化钾粗品溶液中加入缓慢固体氯化钾粉末，并不断搅拌氯化钾粗品溶液，并得到氯化钾粗品饱和溶液；
c、向氯化钾粗品饱和溶液中加入食品级的氢氧化钾或碳酸钾或磷酸三钾或氢氧化钠或碳酸钠或磷酸三钠或磷酸或柠檬酸或乳酸或焦磷酸的一种或者若干种混合物，让其与氯化钾粗品饱和溶液中的钙离子或镁离子或铁离子或其它杂质进行充分沉淀反应，反应并得到沉淀物；
d、对步骤c含沉淀物的氯化钾粗品饱和溶液进行过滤，滤掉沉淀物滤渣，得到氯化钾初级饱和溶液；
e、对步骤d的氯化钾初级饱和溶液进行调酸处理，调酸过程加入食品级的磷酸或柠檬酸或乳酸或焦磷酸或者其它酸性成分使氯化钾初级饱和溶液调节至中性溶液；
f、将步骤e的中性氯化钾精制饱和溶液经过真空浓缩处理，真空浓缩后将中性氯化钾精制饱和溶液经过冷却结晶器进行冷却结晶；
g、将步骤f冷却结晶后得到的氯化钾结晶物经过离心机进行脱水处理，然后再经过干燥床干燥后，得到精制食品级氯化钾。
为了更好地实现本发明，所述步骤e～g剩余的母液通过循环系统输送至步骤a溶解槽中的氯化钾粗品溶液中进行循环使用。
进一步的技术方案是：所述步骤a中工业氯化钾溶解于溶解槽中得到的是饱和氯化钾粗品溶液，然后再将饱和氯化钾粗品溶液经过粗过滤器进行一级过滤，排出过滤出的滤渣，然后再进入步骤b。
再进一步的技术方案是：所述步骤b在加入固体氯化钾粉末之前，先将步骤a得到的氯化钾粗品饱和溶液加热至100～110℃，待固体氯化钾粉末全部溶解。
本发明提供一种优选的步骤c工艺方法是：所述步骤c中沉淀反应过程中不断进行加热，让其溶液温度保持在100～110℃。
本发明提供一种优选的步骤e工艺方法是：所述步骤e的调酸处理时，包括有酸液罐一和酸液罐二两种调酸输送罐，两种调酸输送罐的酸性度不一致。
为了使得整个制造工艺方法效率更高、质量更高，所述步骤a～g中的溶液温度值保持在100℃以上。
本发明提供一种优选的步骤c工艺方法是：所述步骤c中氯化钾重量份数为950～990在沉淀反应时加入原料重量份数如下：氢氧化钾或/和碳酸钾或/磷酸三钾为4～20，磷酸或/和柠檬酸或/和乳酸或/和焦磷酸为6～30。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）通过本发明的工艺方法得到的食品级氯化钾成品完全达到食品级氯化钾的标准，其氯化钾的含量可以达到99％以上，在提高氯化钾产品有效成分含量的同时还增强了食品氯化钾的风味和口感，并且生产设备相对简单，工艺流程较短，易于大规模的工业化生产。
（2）本发明在步骤a～g中的温度保持在100℃以上，这样有助于溶解更加快速、溶液饱和率更高，使沉淀反应更快、更彻底，调酸处理将更为均匀；在将纯净氯化钾溶液变为晶体时，采用真空浓缩，真空冷却结晶的方式，所以结晶效率更高，结晶后的氯化钾结晶物还要经过离心机的脱水处理，最后经过干燥床的干燥，就能到精制的食品级氯化钾，其氯化钾的含量达到99％以上。
附图说明
图1为本发明制造工艺方法的简图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例一
如图1所示，一种食品级氯化钾的制造工艺方法，其工艺方法步骤如下：
a、将工业氯化钾溶解于溶解槽中，并得到氯化钾粗品溶液；
b、向氯化钾粗品溶液中加入缓慢固体氯化钾粉末，并不断搅拌氯化钾粗品溶液，并得到氯化钾粗品饱和溶液；搅拌可以加快溶解，粉末可以更快的溶解。
c、向氯化钾粗品饱和溶液中加入食品级的氢氧化钾或碳酸钾或磷酸三钾或氢氧化钠或碳酸钠或磷酸三钠或磷酸或柠檬酸或乳酸或焦磷酸的一种或者若干种混合物，让其与氯化钾粗品饱和溶液中的钙离子或镁离子或铁离子或其它杂质进行充分沉淀反应，反应并得到沉淀物；该沉淀物可能是碳酸钙、磷酸钙、碳酸镁、磷酸镁、碳酸铁、磷酸铁等。
d、对步骤c含沉淀物的氯化钾粗品饱和溶液进行过滤，滤掉沉淀物滤渣，得到氯化钾初级饱和溶液；
e、对步骤d的氯化钾初级饱和溶液进行调酸处理，调酸过程加入食品级的磷酸或柠檬酸或乳酸或焦磷酸或者其它酸性成分使氯化钾初级饱和溶液调节至中性溶液；
f、将步骤e的中性氯化钾精制饱和溶液经过真空浓缩处理，真空浓缩后将中性氯化钾精制饱和溶液经过冷却结晶器进行冷却结晶；
g、将步骤f冷却结晶后得到的氯化钾结晶物经过离心机进行脱水处理，然后再经过干燥床干燥后，得到精制食品级氯化钾。
根据本发明的一个实施例，步骤e～g剩余的母液通过循环系统输送至步骤a溶解槽中的氯化钾粗品溶液中进行循环使用。
根据本发明步骤a优选的一个实施例，步骤a中工业氯化钾溶解于溶解槽中得到的是饱和氯化钾粗品溶液，然后再将饱和氯化钾粗品溶液经过粗过滤器进行一级过滤，排出过滤出的滤渣，然后再进入步骤b。
根据本发明的一个实施例，步骤b在加入固体氯化钾粉末之前，先将步骤a得到的氯化钾粗品饱和溶液加热至100～110℃，待固体氯化钾粉末全部溶解。
根据本发明步骤c优选的一个实施例，步骤c中沉淀反应过程中不断进行加热，让其溶液温度保持在100～110℃。
根据本发明的一个实施例，步骤e的调酸处理时，包括有酸液罐一和酸液罐二两种调酸输送罐，两种调酸输送罐的酸性度不一致。
根据本发明的一个实施例，步骤a～g中的溶液温度值保持在100℃以上。
根据本发明的一个实施例，步骤c中氯化钾重量份数为950～990在沉淀反应时加入原料重量份数如下：氢氧化钾或/和碳酸钾或/磷酸三钾为4～20，磷酸或/和柠檬酸或/和乳酸或/和焦磷酸为6～30。
其根据本发明的一个具体实施例如下：
将400kg氯化钾加入3500kg氯化钾饱和溶液（或循环液）中，加热至90～120℃，本实施例优选的温度范围为100～110℃，使其形成饱和溶液。将饱和溶液经过一次过滤器过滤后，得到澄清的饱和溶液。饱和溶液升温至100～120℃，本发明优选是100～110℃，本实施例选用100～106℃，向饱和清液中加入食品级氢氧化钾5～6kg，或者碳酸钾5～6kg或者磷酸三钾5～6kg或者氢氧化钠5～6kg或者碳酸钠5～6kg或者磷酸三钠5～6kg，当然也可以是氢氧化钾、碳酸钾、磷酸三钾、氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠的两种或两种以上5～6kg。让加入的物质与饱和溶液中的钙、镁、铁等杂质反应，产生沉淀，经过保温过滤器过滤后，得到精制的饱和溶液。精制的饱和溶液中再添加食品级磷酸10～12kg，或者柠檬酸10～12kg或者乳酸10～12kg或者焦磷酸10～12kg或者其它酸性成分10～12kg，当然也可以是食品级磷酸、柠檬酸、乳酸、焦磷酸的两种或两种以上10～12kg，并调节饱和溶液到中性，精制的饱和溶液经过真空冷却结晶器冷却结晶，再经离心机脱水，干燥床干燥后，得到精制食品级氯化钾，离心机脱出的母液作为循环液返回系统。该产品氯化钾含量达到99％以上，达到食品级氯化钾的标准。
实施例二
其根据本发明的另一个具体实施例如下：
将400kg氯化钾加入3500kg氯化钾饱和溶液（或循环液）中，加热至90～120℃，本发明优选的温度范围为100～110℃，本实施例的温度范围为100～110℃，形成饱和溶液；将饱和溶液经过一次过滤器过滤后，得到澄清的饱和溶液；饱和溶液升温至100～120℃，本发明优选是100～110℃，本实施例选用100～106℃，向饱和清液中加入食品级碳酸钾2～6kg、磷酸三钾1～3kg，与饱和溶液中的钙、镁、铁等杂质反应，产生沉淀，经过保温过滤器过滤后，得到精制的饱和溶液。精制的饱和溶液中再添加食品级磷酸1～2kg，柠檬酸1～2kg、乳酸1～3kg、焦磷酸1～3kg调节饱和溶液到中性，精制的饱和溶液经过真空冷却结晶器冷却结晶，再经离心机脱水，干燥床干燥后，得到精制食品级氯化钾，离心机脱出的母液作为循环液返回系统。该产品氯化钾含量达到99％以上，达到食品级氯化钾的标准。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (8)
1.一种食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：其工艺方法步骤如下：
a、将工业氯化钾溶解于溶解槽中，并得到氯化钾粗品溶液；
b、向氯化钾粗品溶液中加入缓慢固体氯化钾粉末，并不断搅拌氯化钾粗品溶液，并得到氯化钾粗品饱和溶液；
c、向氯化钾粗品饱和溶液中加入食品级的氢氧化钾或碳酸钾或磷酸三钾或氢氧化钠或碳酸钠或磷酸三钠或磷酸或柠檬酸或乳酸或焦磷酸的一种或者若干种混合物，让其与氯化钾粗品饱和溶液中的钙离子或镁离子或铁离子或其它杂质进行充分沉淀反应，反应并得到沉淀物；
d、对步骤c含沉淀物的氯化钾粗品饱和溶液进行过滤，滤掉沉淀物滤渣，得到氯化钾初级饱和溶液；
e、对步骤d的氯化钾初级饱和溶液进行调酸处理，调酸过程加入食品级的磷酸或柠檬酸或乳酸或焦磷酸或者其它酸性成分使氯化钾初级饱和溶液调节至中性溶液；
f、将步骤e的中性氯化钾精制饱和溶液经过真空浓缩处理，真空浓缩后将中性氯化钾精制饱和溶液经过冷却结晶器进行冷却结晶；
g、将步骤f冷却结晶后得到的氯化钾结晶物经过离心机进行脱水处理，然后再经过干燥床干燥后，得到精制食品级氯化钾。
2.按照权利要求1所述的食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤e～g剩余的母液通过循环系统输送至步骤a溶解槽中的氯化钾粗品溶液中进行循环使用。
3.按照权利要求1所述的食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤a中工业氯化钾溶解于溶解槽中得到的是饱和氯化钾粗品溶液，然后再将饱和氯化钾粗品溶液经过粗过滤器进行一级过滤，排出过滤出的滤渣，然后再进入步骤b。
4.按照权利要求1或3所述的食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤b在加入固体氯化钾粉末之前，先将步骤a得到的氯化钾粗品饱和溶液加热至100～110℃，待固体氯化钾粉末全部溶解。
5.按照权利要求1所述的食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤c中沉淀反应过程中不断进行加热，让其溶液温度保持在100～110℃。
6.按照权利要求1所述的食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤e的调酸处理时，包括有酸液罐一和酸液罐二两种调酸输送罐，两种调酸输送罐的酸性度不一致。
7.按照权利要求1所述的食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤a～g中的溶液温度值保持在100℃以上。
8.按照权利要求1所述的食品级氯化钾的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤c中氯化钾重量份数为950～900在沉淀反应时加入原料重量份数如下：氢氧化钾或/和碳酸钾或/磷酸三钾为4～20，磷酸或/和柠檬酸或/和乳酸或/和焦磷酸为6～30。
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