CN105110365B - 一种食品级二氧化钛的生产系统及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种食品级二氧化钛的生产系统及其生产工艺，属于食品添加剂生产技术领域，采用工业级二氧化钛作为原料，将原料与去离子水混合搅拌成浆料，用研磨机将浆料进行研磨粉碎，然后将研磨后的浆料进行超声振动过滤，二氧化钛被过滤提出出来，对二氧化钛依次进行水、乙酸及水的洗涤，每次洗涤后进行一次超声振动过滤，之后得到二氧化钛并进行干燥处理，最终得到食品级二氧化钛，本发明中的生产系统及其生产工艺使提取工序改进为超声振动过滤，代替了萃取提取的方式，避免了萃取试剂的残留，同时，超声振动的解聚作用避免了使用分散剂造成的最终产品中的毒性残留，使用本发明生产工艺生产所得的食品级二氧化钛杂质含量较少，品质较高。

Description

一种食品级二氧化钛的生产系统及其生产工艺

技术领域

本发明属于食品添加剂生产技术领域，具体涉及一种食品级二氧化钛的生产系统及其生产工艺。

背景技术

食品级二氧化钛是较高分性非包膜处理的锐钛型二氧化钛，食品医药领域中常俗称为白色素，也可以称为食品级钛白粉，或者医药级钛白粉，食用二氧化钛，也作为食品增白剂使用，无毒、无味、白色粉末状，有时候为了方便分散，也制成液体状，广泛应用于制药，食品和化妆品行业中。

目前食品级二氧化钛的生产工艺主要利用工业级二氧化钛进行提取，工业级二氧化钛中存在重金属离子、硫酸根离子及磷酸根离子等杂质，现有的生产工艺包括依次进行打浆、萃取、压滤、干燥及粉碎，最后形成食品级二氧化钛产品，申请号为CN201010282221.4的专利文件中介绍了一种利用工业级二氧化钛制备食品级二氧化钛的生产工艺，该工艺也是利用工业级二氧化钛进行萃取生产食品级二氧化钛，萃取过程会添加额外的试剂最终的产品会存在外来试剂残留，影响产品的纯度和质量，而且在现有工艺中，为了防止二氧化钛在加工过程中粘接，往往会在提取出的二氧化钛中添加分散剂，导致最终的产品中会存在有毒性残留的情况，食品级二氧化钛的安全性不能得到保证。

发明内容

本发明针对现有食品级二氧化钛生产中存在的缺点，提供了一种食品级二氧化钛的生产系统及其生产工艺，采用本发明中的生产系统进行食品级二氧化钛生产时，避免了萃取试剂和分散剂的残留，生产的食品级二氧化钛产品出品率较高、品质较好，安全性也有所保证。

本发明的具体技术方案是：

一种食品级二氧化钛的生产系统，该系统包括带有搅拌装置的打浆槽、提取装置、干燥装置及粉碎装置，打浆槽还连接有去离子水管路和原料仓，关键点是，所述的提取装置为第一超声波振动筛，粉碎装置通过管路连接设置在打浆槽与第一超声波振动筛之间，干燥装置输入端与第一超声波振动筛输出端连接。

所述的第一超声波振动筛与干燥装置之间连接设置有洗涤机构，洗涤机构包括相连的洗涤罐和过滤装置，洗涤罐连接有水管路和乙酸管路，洗涤罐输入端与第一超声波振动筛的输出端相连，过滤装置的输出端与干燥装置的输入端相连。

所述的第一超声波振动筛与干燥装置之间依次连接设置有三个洗涤机构，洗涤机构包括从前向后相连的洗涤罐和过滤装置，三个洗涤罐分别连接有水管路、乙酸管路及水管路，最前端洗涤机构的洗涤罐输入端与第一超声波振动筛输出端连接，最后端洗涤机构的过滤装置输出端与干燥装置的输入端连接。

所述的过滤装置为第二超声波振动筛。

如上所述生产系统进行的一种食品级二氧化钛的生产工艺，包括将二氧化钛原料打浆、二氧化钛提取、干燥及粉碎工序，最后形成食品级二氧化钛产品，其特征在于：所述的二氧化钛提取采用超声振动过滤进行提取，与之相适应的粉碎工序设置在超声振动过滤之前，在此基础上，食品级二氧化钛的生产工艺包括以下步骤：

a、将二氧化钛原料与去离子水输入打浆槽中，搅拌装置进行搅拌打浆后形成浆料；

b、将浆料注入粉碎装置中进行粉碎；

c、将粉碎后的浆料注入第一超声波振动筛中进行超声振动过滤，二氧化钛被过滤提取出来；

d、对步骤c中过滤提取出的二氧化钛输送至干燥装置中进行干燥，最后得到食品级二氧化钛产品。

所述的步骤c中，在二氧化钛被过滤提取后依次进行水、乙酸及水的洗涤，乙酸的浓度的5％，每次洗涤后进行一次过滤。

所述的三次洗涤之后的过滤均为超声振动过滤。

所述的步骤a中，二氧化钛原料与去离子水之间按照重量的混合比例为3:7。

所述的步骤b中，浆料粉碎所用设备为砂磨机，研磨粉碎完毕后，浆料中的二氧化钛的颗粒粒径为100-150nm。

本发明主要的改进点在于将现有的食品级二氧化钛生产中采用萃取方式提取改为粉碎后超声振动过滤的方式提取，超声振动过滤是边进行超声波振动解聚边进行过滤，可以打散二氧化钛凝聚成的大颗粒，让二氧化钛颗粒充分与水混合，增加二氧化钛中硫酸盐、磷酸盐及钙络合物等杂质与水的充分混合相溶，在后续过滤除杂时效果更好，同时也避免了加入分散剂进行颗粒打散造成的毒性残留。

本发明的有效果是：本发明采用超声振动过滤的方式进行二氧化钛的提取，不需加入其他物质，避免了杂质的额外增加，而且超声振动能够实现颗粒的解聚，无需加入分散剂等具有毒性的解聚剂，使用本发明生产的食品级二氧化钛中不存在试剂残留，也不存在毒性物质残留，对于食用的安全性有所保障，产品的纯度和出品率有所提高，品质有明显的提升。

附图说明

图1是本发明实施例1中生产系统的结构示意图。

图2是本发明实施例2中生产系统的结构示意图。

图3是本发明中生产工艺的流程示意图。

附图中，1、打浆槽，2、干燥装置，3、粉碎装置，4、去离子水管路，5、原料仓，6、第一超声波振动筛，7、洗涤罐，8、第二超声波振动筛。

具体实施方式

本发明涉及一种食品级二氧化钛的生产系统及其生产工艺，生产系统中包括带有搅拌装置的打浆槽1、提取装置、干燥装置2及粉碎装置3，打浆槽1还连接有去离子水管路4和原料仓5，其特征在于：所述的提取装置为第一超声波振动筛6，粉碎装置3通过管路连接设置在打浆槽1与第一超声波振动筛6之间，干燥装置2输入端与第一超声波振动筛6输出端连接，利用该生产系统进行食品级二氧化钛加工的生产工艺包括将二氧化钛原料打浆、二氧化钛提取、干燥及粉碎工序，最后形成食品级二氧化钛产品，所述的二氧化钛提取采用超声振动过滤进行提取，与之相适应的粉碎工序设置在超声振动过滤之前。

实施例1，如图1所示，所述的第一超声波振动筛6与干燥装置2之间连接设置有洗涤机构，洗涤机构包括相连的洗涤罐7和过滤装置，洗涤罐7连接有水管路和乙酸管路，洗涤罐7输入端与第一超声波振动筛6的输出端相连，过滤装置的输出端与干燥装置2的输入端相连，所述的过滤装置为第二超声波振动筛8，在此基础上，食品级二氧化钛的生产工艺包括以下步骤：

a、将二氧化钛原料与去离子水输入打浆槽1中，二氧化钛原料与去离子水之间按照重量的混合比例为3:7，搅拌装置进行搅拌打浆后形成浆料；

b、将浆料注入粉碎装置3中进行粉碎，粉碎装置3为砂磨机，研磨粉碎完毕后，浆料中的二氧化钛的颗粒粒径为100-150nm；

c、将粉碎后的浆料注入第一超声波振动筛6中进行超声振动过滤，二氧化钛被过滤提取出来，将二氧化钛输送至洗涤罐7中并通过水管路向其中注水，充分水洗后，将混合液通过第二超声波振动筛使将二氧化钛过滤出来，然后将二氧化钛输送回洗涤罐7中并通过乙酸管路向其中注入浓度为5％的乙酸，充分洗涤后，将混合液通过第二超声波振动筛8使二氧化钛过滤出来，再将二氧化钛输送回洗涤罐7中并通过水管路向其中注入水，充分水洗后，将混合液通过第二超声波振动筛8进行二氧化钛过滤；

d、对步骤c中过滤提取出的二氧化钛输送至干燥装置2中进行干燥，干燥装置2为闪蒸干燥机，最后得到食品级二氧化钛产品。

本实施例中，三次洗涤所用的洗涤机构为同一个，经过洗涤罐7和第二超声波振动筛8的反复洗涤和超声振动过滤，将二氧化钛洗涤干净并过滤出来进入下一个工序，这样的设置既可以节省设备成本，也不影响二氧化钛的三次洗涤效果。

实施例2，如图2所示，所述的第一超声波振动筛6与干燥装置2之间依次连接设置有三个洗涤机构，洗涤机构包括从前向后相连的洗涤罐7和过滤装置，三个洗涤罐7分别连接有水管路、乙酸管路及水管路，最前端洗涤机构的洗涤罐7输入端与第一超声波振动筛6输出端连接，最后端洗涤机构的过滤装置输出端与干燥装置2的输入端连接，所述的过滤装置为第二超声波振动筛8，在此基础上，食品级二氧化钛的生产工艺包括以下步骤：

a、将二氧化钛原料与去离子水输入打浆槽1中，二氧化钛原料与去离子水之间按照重量的混合比例为3:7，搅拌装置进行搅拌打浆后形成浆料；

b、将浆料注入粉碎装置3中进行粉碎，粉碎装置3为砂磨机，研磨粉碎完毕后，浆料中的二氧化钛的颗粒粒径为100-150nm；

c、将粉碎后的浆料注入第一超声波振动筛6中进行超声振动过滤，二氧化钛被过滤提取出来，在二氧化钛被过滤提取后依次进行水、乙酸及水的洗涤，乙酸的浓度的5％，每次洗涤后进行一次过滤，三次洗涤之后的过滤均为超声振动过滤，二氧化钛从第一超声波振动筛6过滤出来后，依次输送至三个洗涤机构，分别在洗涤罐7中进行水、乙酸及水的洗涤，并且分别通过第二超声波振动筛8进行振动过滤，最终将洗涤后的二氧化钛过滤提取出来；

d、对步骤c中过滤提取出的二氧化钛输送至干燥装置中进行干燥，干燥装置为闪蒸干燥机，最后得到食品级二氧化钛产品。

本实施例中二氧化钛的洗涤采用三个依次连接的洗涤机构，二氧化钛在三个洗涤机构中以流水线的形式进行三次洗涤和三次超声振动过滤，三个洗涤机构能够同时进行工作，工作的效率提高，单位时间内二氧化钛的产出量能够大大提升。

本发明中提供了一种较为成熟和安全性高的生产系统，该系统使现有工艺中二氧化钛的萃取提取方式改进为超声振动过滤提取，提取过程中不会产生化学试剂的添加，超声振动过滤可以将聚合的大颗粒进行超声振动解聚，代替了现有技术中加入分散剂进行解聚的方法，避免了由于分散剂导致的毒性残留，二氧化钛最终产品杂质含量少、品质较高，本发明中的生产工艺还增加了三级洗涤工艺，将二氧化钛依次进行水、乙酸及水的洗涤，乙酸的浓度为5％时，酸洗的效果最佳，能够大量减少二氧化钛中的杂质，大大提升食品级二氧化钛产品的纯度。

Claims (7)

1.一种食品级二氧化钛的生产系统，该系统包括带有搅拌装置的打浆槽(1)、提取装置、干燥装置(2)及粉碎装置(3)，打浆槽(1)还连接有去离子水管路(4)和原料仓(5)，其特征在于：所述的提取装置为第一超声波振动筛(6)，粉碎装置(3)通过管路连接设置在打浆槽(1)与第一超声波振动筛(6)之间，干燥装置(2)输入端与第一超声波振动筛(6)输出端连接；

所述的第一超声波振动筛(6)与干燥装置(2)之间连接设置有洗涤机构，洗涤机构包括相连的洗涤罐(7)和过滤装置，洗涤罐(7)连接有水管路和乙酸管路，洗涤罐(7)输入端与第一超声波振动筛(6)的输出端相连，过滤装置的输出端与干燥装置(2)的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种食品级二氧化钛的生产系统，其特征在于：所述的第一超声波振动筛(6)与干燥装置(2)之间依次连接设置有三个洗涤机构，洗涤机构包括从前向后相连的洗涤罐(7)和过滤装置，三个洗涤罐(7)分别连接有水管路、乙酸管路及水管路，最前端洗涤机构的洗涤罐(7)输入端与第一超声波振动筛(6)输出端连接，最后端洗涤机构的过滤装置输出端与干燥装置(2)的输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种食品级二氧化钛的生产系统，其特征在于：所述的过滤装置为第二超声波振动筛(8)。

4.如权利要求1所述生产系统进行的一种食品级二氧化钛的生产工艺，包括将二氧化钛原料打浆、二氧化钛提取、干燥及粉碎工序，最后形成食品级二氧化钛产品，其特征在于：所述的二氧化钛提取采用超声振动过滤进行提取，与之相适应的粉碎工序设置在超声振动过滤之前，在此基础上，食品级二氧化钛的生产工艺包括以下步骤：

a、将二氧化钛原料与去离子水输入打浆槽(1)中，搅拌装置进行搅拌打浆后形成浆料；

b、将浆料注入粉碎装置(3)中进行粉碎；

c、将粉碎后的浆料注入第一超声波振动筛(6)中进行超声振动过滤，二氧化钛被过滤提取出来；

d、对步骤c中过滤提取出的二氧化钛输送至干燥装置(2)中进行干燥，最后得到食品级二氧化钛产品；

所述的步骤c中，在二氧化钛被过滤提取后依次进行水、乙酸及水的洗涤，乙酸的浓度5％，每次洗涤后进行一次过滤。

5.根据权利要求4所述的一种食品级二氧化钛的生产工艺，其特征在于：所述的三次洗涤之后的过滤均为超声振动过滤。

6.根据权利要求4所述的一种食品级二氧化钛的生产工艺，其特征在于：所述的步骤a中，二氧化钛原料与去离子水之间按照重量的混合比例为3:7。

7.根据权利要求4所述的一种食品级二氧化钛的生产工艺，其特征在于：所述的步骤b中，粉碎装置(3)为砂磨机，研磨粉碎完毕后，浆料中的二氧化钛的颗粒粒径为100-150nm。