CN103845916A - 连续浓缩采晶系统和工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了连续浓缩采晶系统和工艺，该系统包括：高效蒸馏器，用于持续接收溶媒稀溶液，并进行溶媒蒸出；溶媒冷凝器，用于持续接收来自高效蒸馏器蒸出的溶媒，并进行冷凝；溶媒接收罐，用于持续接收经溶媒冷凝器冷凝后的溶媒；以及结晶器，用于持续接收经输送泵传送的来自高效蒸馏器的过饱和溶液并进行降温结晶；结晶后的母液自结晶器上部持续返回所述高效蒸馏器，晶体自结晶器下部采出；其中，在所述溶媒接收罐上接有真空泵，使系统压力在0-20KPa之间。本发明取消传统工艺中二次蒸馏、降温结晶及离心分离三个高耗能工序，比传统工艺一次性设备、土建投资可降低1100多万元，能耗及人工费用节约500多万元，经济效益显著。
Description
技术领域
本发明属于溶媒提取工艺，具体为连续浓缩采晶系统和工艺。
背景技术
在化工生产过程中，将常温下为固态的某一产品从某种溶媒溶液中提取出来的生产工艺为溶媒提取工艺。
作为一种常见的化工生产过程，传统的溶媒提取生产过程要经过一次蒸馏溶媒、二次蒸馏溶媒、冷冻结晶及固液分离等工序，如图2所示。某晶体的溶媒稀溶液输送至强制循环升膜蒸馏系统进行一次蒸馏浓缩，蒸馏至过饱和溶液时会有溶质产品的晶体析出。当溶液的固含量约大于20%时，为了避免析出晶体堵塞强制循环系统中的高效蒸馏设备，需停止蒸馏并将物料转运至二次搅拌蒸馏浓缩设备中继续蒸馏浓缩，至固含量约大于50%的过饱和悬浊液时停止蒸馏。两次蒸馏的溶媒经冷凝后回收再利用，而所得过饱和悬浊液输送至降温结晶设备中进行降温结晶。降温结晶形成的高固含量的物料经离心机或过滤机分离为晶体及溶媒。析出的固体物料进入下一工序，溶媒回收后再利用。
上述工艺存在过程繁琐，控制点多，产品质量和产品收率难控制；设备数量多投资高；蒸汽用量大，能耗高；岗位多，操作人员多，人工费用高等弊端。因此，解决溶媒提取过程中高能耗、高投资的问题，是很多企业面临的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续浓缩采晶系统和工艺，以简化工艺过程、降低设备投资低、能源消耗及人工费用，较传统工艺经济效益显著。
本发明是这样实现的：
本发明的连续浓缩采晶系统包括：
高效蒸馏器，用于持续接收溶媒稀溶液，并进行溶媒蒸出；
溶媒冷凝器，用于持续接收来自高效蒸馏器蒸出的溶媒，并进行冷凝；
溶媒接收罐，用于持续接收经溶媒冷凝器冷凝后的溶媒；以及
结晶器，用于持续接收经输送泵传送的来自高效蒸馏器的过饱和溶液并进行降温结晶；结晶后的母液自结晶器上部持续返回所述高效蒸馏器，晶体自结晶器下部采出；
其中，在所述溶媒接收罐上接有真空泵，使系统压力在0-20KPa之间。
本发明的连续浓缩采晶工艺包括：将溶媒稀溶液持续打入高效蒸馏器进行溶媒蒸出；以冷凝器持续接收来自高效蒸馏器蒸出的溶媒并进行冷凝，所述经冷凝器冷凝的溶媒持续排入溶媒接收罐中；以结晶器持续接收经输送泵传送的来自高效蒸馏器的过饱和溶液并进行降温结晶；结晶后的母液自结晶器上部持续返回所述高效蒸馏器，晶体自结晶器下部采出；在所述溶媒接收罐上接有真空泵，使整个闭路循环系统压力处于0-20KPa之间。
本发明中，利用真空泵，控制系统压力处于0-20KPa之间，实现减压浓缩并负压连续采晶的闭路连续浓缩采晶工艺，在该工艺中，高效蒸馏器内通常将温度控制在比待处理溶媒对应的饱和蒸汽温度高5°C-10°C条件下进行即可。
本发明所设计的连续浓缩采晶系统和工艺，既有溶媒和晶体的不断采出，也有结晶后的母液自结晶器上部持续不断返回所述高效蒸馏器，同时伴随有溶媒稀溶液的不断加入，由此，既实现了连续生产，也使得高效蒸馏器中的溶媒溶液中固含量较低，从而既提高了蒸馏效率，也克服了现有技术中高效蒸发器易于堵塞的缺陷。还省去了二次蒸馏程序，简化了工艺，因而减少了设备数，相应地在设备安装、基础建设等环节的整体投资也得到了有效降低。与传统工艺相比，由于取消传统工艺中二次蒸馏、降温结晶及离心分离三个高耗能工序，因此本发明工艺能耗明显降低。由于工艺控制点少，操作简单，用工减少，人工成本也明显降低。以年产万吨的某维生素工艺过程为例，采用本工艺比传统工艺一次性设备、土建投资可降低1100多万元，能耗及人工费用节约500多万元，经济效益显著。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是传统的溶媒提取生产过程的示意图。
具体实施方式
如图1所示，连续浓缩采晶系统是由流体连通的高效蒸馏器3、溶媒冷凝器1、溶媒接收罐2、输送泵5以及结晶器6形成的闭路循环系统，可以实现溶媒蒸馏及晶体连续采出功能。高效蒸馏器3的上部通过流通管路分别和溶媒冷凝器1的上部、结晶器6的上部流体连通。高效蒸馏器3的下部和结晶器6的下部经流通管路连通，所述流通管路上设置有阀门4并安装有输送泵5。溶媒冷凝器1的下部通过流通管路与溶媒接收罐2相接。结晶器6的下部接晶体收集装置进行持续采晶。在所述溶媒接收罐上接有真空泵（未图示）。本发明中前述所有装置均可采用现有技术中已有装置完成。
本发明的溶媒提取工艺，适用于将常温下为固态的某一产品从某种溶媒溶液中提取出来的所有应用场合。下面仅以维生素C的甲醇稀溶液为例对本连续浓缩采晶工艺进行说明，但该说明不构成对本发明的任何限制。
参考图1，启动真空泵，使系统压力处于0-20KPa之间。来自外部的维生素C的甲醇稀溶液持续打入高效蒸馏器3中，在温度为30-35°C条件下将甲醇蒸出。蒸出的甲醇持续进入溶媒冷凝器1进行冷凝，经溶媒冷凝器1冷凝的甲醇持续排入溶媒接收罐2中。蒸出甲醇后所得到的过饱和溶液经输送泵4持续送至结晶器6中进行降温结晶；结晶器中，维生素C结晶析出后的母液自结晶器上部持续返回所述高效蒸馏器，与来自外部的维生素C的甲醇稀溶液在高效蒸馏器中混合后进行蒸馏。结晶器6下部连续采出晶体并收集。本发明为闭路循环系统，来自外部的维生素C的甲醇稀溶液的加入量为得到的甲醇的质量和维生素C晶体的质量之和，实现连续性生产。
Claims (2)
1.一种连续浓缩采晶系统，其特征在于，该系统包括：
高效蒸馏器，用于持续接收溶媒稀溶液，并进行溶媒蒸出；
溶媒冷凝器，用于持续接收来自高效蒸馏器蒸出的溶媒，并进行冷凝；
溶媒接收罐，用于持续接收经溶媒冷凝器冷凝后的溶媒；以及
结晶器，用于持续接收经输送泵传送的来自高效蒸馏器的过饱和溶液并进行降温结晶；结晶后的母液自结晶器上部持续返回所述高效蒸馏器，晶体自结晶器下部采出；
其中，在所述溶媒接收罐上接有真空泵，使系统压力在0-20KPa之间。
2.一种连续浓缩采晶工艺，其特征在于，该工艺包括：将溶媒稀溶液持续打入高效蒸馏器进行溶媒蒸出；以冷凝器持续接收来自高效蒸馏器蒸出的溶媒并进行冷凝，所述经冷凝器冷凝的溶媒持续排入溶媒接收罐中；以结晶器持续接收经输送泵传送的来自高效蒸馏器的过饱和溶液并进行降温结晶；结晶后的母液自结晶器上部持续返回所述高效蒸馏器，晶体自结晶器下部采出；在所述溶媒接收罐上接有真空泵，使系统压力处于0-20KPa之间。
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