CN115253364B - 一种酒石酸溶液的离心工艺及离心设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种酒石酸溶液的离心工艺及离心设备，属于酒石酸制备技术领域，它解决了现有酒石酸溶液的离心制备效率低、能耗大、原料转化率低等问题。本离心工艺，依次经由一次浓缩、一次结晶、一次离心、二次浓缩、二次结晶和二次离心，快速、高转化率的得到酒石酸溶液；本离心设备，包括双轴离心机和母液保温罐，双轴离心机分别连接有第一结晶釜、第二浓缩釜和第二结晶釜，第一结晶釜连接有第一浓缩釜，第二结晶釜和第二浓缩釜连接，第一结晶釜和第二结晶釜连接有冷凝器，母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机分别连接有蓄水罐和加热器。本发明离心制备效率高、能耗低、原料转化率高。
Description
技术领域
本发明属于酒石酸制备技术领域，涉及一种酒石酸溶液的离心工艺，特别是一种酒石酸溶液的离心设备。
背景技术
酒石酸，广泛应用于食品、饮料、医药、纺织等行业，其中L(+)-酒石酸为无色半透明晶体或白色细至粗结晶粉末，有酸味。化学名称：L(+)-2，3-二羟基丁二酸，分子式：C4H6O6，其主要功能和用途：L(+)-酒石酸广泛用作饮料和其他食品的酸味剂，用于葡萄酒、软饮料、糖果、面包、某些胶状甜食。利用其光学活性，作为化学拆分剂，用于制造抗结核病药物中间体DL-氨基丁醇的拆分：还可以作为手性原料用于酒石酸衍生物的合成：利用其酸性，作为涤纶织物树脂整理的催化剂，谷维素生产的PH调节剂：利用其络合性，用作电镀、脱硫、酸洗以及化学分析、医药检验中的络合剂、掩蔽剂、螯合剂、印染的防染剂：利用其还原性用作化学制镜的还原剂。照相的显影剂。还能与多种金属离子络合可作金属表面的清洗剂和抛光剂。
酒石酸是一种羧酸，存在于多种植物中，如葡萄和酸角、甜角，也是葡萄酒中主要的有机酸之一。作为食品中添加的抗氧化剂，可以使食物具有酸味。酒石酸最大的用途是饮料添加剂。酒石酸在食品工业中应用远远不如柠檬酸那样广泛，但它却是医药工业的重要原料，许多种难溶药物均可加工成为水溶性极佳的酒石酸盐(如经典药物“酒石酸锑钾”)。在制镜工业中，酒石酸是一个重要的助剂和还原剂，可以控制银镜的形成速度，获得非常均一的镀层。
酒石酸广泛存在于水果中，尤其是葡萄。是最廉价的光活性酒石酸，常被称为“天然酒石酸”。工业上，L-酒石酸的主要来源仍然是天然产物。葡萄酒酿造工业产生的副产物酒石，通过酸化处理即可制得L-酒石酸。
目前工艺路线选择是顺丁烯二酸酐与双氧水在催化剂作用下在60～80℃、微负压进行环氧化反应生成环氧琥珀酸钙，再在常温常压用水解酶作用发生水解反应，生成酒石酸钙，钙化物用98％硫酸酸解，得到L-酒石酸粗品溶液，然后再经过脱色、过阴阳离子交换柱、浓缩重结晶、离心分离、烘干，得到主产品L-酒石酸和副产品DL-酒石酸。
离心分离多采用分体式设备进行制备生产，生产效率低，原料转化率低、原料消耗多，能源电能消耗大。
经检索，如中国专利文献公开了一种用于酒石酸的离心甩干机【申请号：CN202021846943.3；公开号：CN213179059U】。这种离心甩干机，包括固定座、电动机和甩干筒，所述固定座的顶部外壁开有安装槽，且电动机固定设置于安装槽中，所述甩干筒的底部外壁和电动机的输出轴一端连接，所述甩干筒的顶部外壁开有环槽，且环槽的内部放置有吸水棉，所述环槽的内壁开有固定口，且固定口的内壁固定连接有滤网，所述固定座的顶部外壁设置有刮除机构，所述固定座的顶部外壁还设置有限位机构，所述甩干筒上设置有夹持机构。虽然可加快酒石酸的脱水速率，但是生产效率低，原料转化率低、原料消耗多，能源电能消耗大。
基于此，我们提出一种酒石酸溶液的离心工艺及离心设备，离心制备工艺采用联动有机结合的装置的配置合理，生产效率高，能耗小；
离心设备通过浓缩釜和结晶釜以及双轴离心机配合，实现一个动力输出，快速进行二次离心，能耗小；
通过蓄水罐和加热器配合，实现为浓缩釜和结晶釜以及双轴离心机和母液保温罐进行保温处理，使其各部件为最适宜的工作温度，节能、反应快；
通过双轴离心机和母液保温罐配合，实现对母液的循环利用，有效获得母液中的酒石酸，节约原料，同时保证母液温度，保证可快速进行浓缩，反应更快速；
通过第一结晶釜、第二结晶釜与冷凝器配合，实现冷凝收集在结晶产生的水蒸气，有效获得水蒸气中的酒石酸，避免浪费和污染。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种酒石酸溶液的离心工艺及离心设备，该发明要解决的技术问题是：如何实现酒石酸溶液快速有效离心加工，同时保证原料转化率高、原料消耗少，能源电能消耗少。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种酒石酸溶液的离心工艺，包括以下制备工艺步骤：
步骤一，一次浓缩：将通过阴阳离子交换柱的进行阴阳离子交换的酒石酸原液，注入第一浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到一次浓缩液；
步骤二，一次结晶：将一次浓缩液注入第一结晶釜内部，进行冷却结晶，得到结晶液和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；
步骤三，一次离心：将结晶液注入双轴离心机内部，进行依次一次离心，得到离心液和DL-酒石酸，DL-酒石酸为副产品；
步骤四，二次浓缩：将离心液注入第二浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到二次浓缩液；
步骤五，二次结晶：将二次浓缩液注入第二结晶釜内部，进行冷却结晶，得到二次结晶液和和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；
步骤六，二次离心：将二次结晶液再注入双轴离心机内部，进行二次离心，得到母液和L-酒石酸，L-酒石酸为主产品；
所述步骤二中的第一结晶釜和步骤五中的第二结晶釜均连接有冷凝器，步骤二和步骤五产生的水蒸气收集在冷凝器中进行冷凝，得到冷凝液，回流再通过阴阳离子交换柱。
所述步骤六中的双轴离心机连接有母液保温罐，步骤六中产生的母液，收集到母液保温罐中，进行保温处理，保证浓缩的温度稳定，再通过阴阳离子交换柱。
所述步骤一至步骤六中的母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机通过导热水管连接，导热水管连接有蓄水罐和加热器，蓄水罐和加热器之间连接有水泵，加热器对水进行加热，对母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机进行保温处理，保证各步骤的设备工作温度稳定，减小能耗。
一种酒石酸溶液的离心设备，包括双轴离心机和母液保温罐，所述双轴离心机包括两个中心对称的离心组件，其中一个离心组件分别连接有第一结晶釜和第二浓缩釜，第一结晶釜连接有第一浓缩釜，另一个离心组件连接有第二结晶釜，第二结晶釜和第二浓缩釜连接，第一结晶釜和第二结晶釜连接有冷凝器，母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机通过导热水管连接，导热水管分别连接有蓄水罐和加热器，蓄水罐和加热器之间连接有水泵。
本发明的工作原理：将通过阴阳离子交换柱的进行阴阳离子交换的酒石酸原液，注入第一浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到一次浓缩液；将一次浓缩液注入第一结晶釜内部，进行冷却结晶，得到结晶液和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；将结晶液注入双轴离心机的其中一个离心组件内部，进行依次一次离心，得到离心液和DL-酒石酸溶液，DL-酒石酸为副产品；将离心液注入第二浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到二次浓缩液；将二次浓缩液注入第二结晶釜内部，进行冷却结晶，得到二次结晶液和和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；将二次结晶液再注入双轴离心机内部，进行二次离心，得到母液和L-酒石酸溶液，L-酒石酸溶液为主产品；第一结晶釜和第二结晶釜均产生的水蒸气收集在冷凝器中进行冷凝，得到冷凝液，回流再通过阴阳离子交换柱；双轴离心机产生的母液，收集到母液保温罐中，进行保温处理，保证浓缩的温度稳定，也再通过阴阳离子交换柱。水泵将蓄水罐内部的水通过抽入加热器内部，进行加热，热水对母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机进行保温处理，保证各步骤的设备工作温度稳定，减小能耗。
所述双轴离心机还包括电机安装座，电机安装座的上方固定有离心电机和双轴调速器，离心电机的输出轴和双轴调速器传动连接，双轴调速器的两个输出轴分别与两个离心组件之间通过联轴器传动连接。
采用以上结构，离心电机的输出轴带动双轴调速器转动，双轴调速器的输出轴分别通过联轴器带动离心组件进行离心工作。
所述离心组件包括传动基座，传动基座上设有离心罐和直角调速器，离心罐上端设有进料接管，离心罐内部转动设有离心筒，离心筒的转轴与直角调速器的输出轴通过链轮副传动连接，直角调速器的输入轴与对应位置的联轴器传动连接，离心罐上设有第一出料管和第二出料管，第二出料管与离心筒的内部连通，第一出料管与离心罐连通，离心罐的外侧设有收集调温层，第一出料管和第二出料管位于收集调温层的外侧，收集调温层上设有若干与之连通的离心连水管，离心罐上设有检测箱。
采用以上结构，待离心的结晶液，通过进料接管进入离心罐，从而进入离心筒内部，联轴器带动对应位置的直角调速器的输入轴转动，从而使得直角调速器的输出轴通过链轮副带动离心筒的转轴转动，进行离心处理，其中一个离心组件离心得到离心液和DL-酒石酸溶液，离心液从第一出料管排出，DL-酒石酸溶液从第二出料管排出，另一个离心组件离心得到母液和L-酒石酸溶液，母液从第一出料管排出，L-酒石酸溶液从第二出料管排出。
所述第一浓缩釜与第二浓缩釜结构相同，第一浓缩釜与第二浓缩釜包括浓缩安装架，浓缩安装架上固定有进料调控管、浓缩电机和浓缩釜体，浓缩釜体内部设有搅拌架，浓缩电机的输出轴与搅拌架的转轴之间通过链轮副传动连接，进料调控管和浓缩釜体的上端连接有进料细管，浓缩釜体的外侧设有浓缩调温层，浓缩调温层的外侧设有若干浓缩接水管和第一排料管，第一排料管与浓缩釜体连通，浓缩釜体的下端设有第二排料管；第一结晶釜和第二结晶釜的结构相同，第一结晶釜和第二结晶釜包括结晶安装架，结晶安装架上固定有结晶釜体，结晶釜体的内部转动设有搅拌杆，结晶釜体的上端设有结晶电机，结晶电机的输出轴与搅拌杆传动连接，结晶釜体的下侧设有导料管，结晶釜体的外侧设有结晶调温层，结晶调温层上设有若干结晶接水管，结晶釜体上设有蒸汽接管和进料接孔。
采用以上结构，浓缩釜体连接外部真空装置，待浓缩的液体从进料调控管注入，经由进料细管注入浓缩釜体内部，浓缩电机的输出轴通过链轮副带动搅拌架的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行真空浓缩，真空浓缩产生的浓缩液分别从第一排料管和第二排料管排出，浓缩接水管连接加热器，保证浓缩温度；
结晶釜体连接外部冷却装置，待结晶的液体从进料接孔注入结晶釜体内部，结晶电机的输出轴带动搅拌杆的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行冷却结晶，行冷却结晶的结晶液导料管排出，结晶接水管连接加热器，调控结晶温度，结晶产生的水蒸气从蒸汽接管排出，收集在冷凝器内部。
所述母液保温罐包括保温罐体，保温罐体的上设有加料管，保温罐体的下端固定有若干圆周均布的支腿，保温罐体的外侧设有结晶调温层，结晶调温层上设有蒸汽箱和温度传感器，蒸汽箱和温度传感器均伸入保温罐体内部，保温罐体内部转动设有调和架，母液保温层上设有电机安装架，电机安装架上固定有保温电机，保温电机的输出轴与调和架的转轴传动连接，结晶调温层上设有若干保温接水管；冷凝器包括冷凝罐体，冷凝罐体外侧设有冷凝回流管，冷凝罐体的下端设有与之连通的冷凝回流管，冷凝罐体上端设有与之连通的排气管和冷凝进料管。
采用以上结构，母液经由加料管注入保温罐体内部，保温电机的输出轴带动调和架的转动，用于搅拌母液，避免母液沉淀，保温接水管连接加热器，保证母液进行浓缩的温度，降低后续反应加热能耗，保温罐体内部的内部水蒸气会冷凝收集在蒸汽箱内部，可以回流至保温罐体内部，温度传感器监测保温罐体内部温度，及时反馈调整；
第一结晶釜和第二结晶釜均产生的水蒸气通过冷凝进料管收集进入在冷凝罐体内部，进行冷凝，得到冷凝液，从冷凝回流管回流，再通过阴阳离子交换柱，进行循环。
所述离心连水管、浓缩接水管、结晶接水管和保温接水管依次串联与导热水管连接,冷凝进料管与蒸汽接管连接，第一浓缩釜的第一排料管与第一结晶釜的进料接孔，第二浓缩釜的第一排料管与第二结晶釜的进料接孔，导料管与对应位置的进料接管，其中一个离心组件的第一出料管与第二浓缩釜的进料调控管连接，另一个离心组件的第一出料管与母液保温罐的加料管连接。
采用以上结构，离心连水管、浓缩接水管、结晶接水管和保温接水管依次串联与导热水管连接,进行恒温温度，冷凝进料管与蒸汽接管连接，进行水蒸气收集冷凝，第一浓缩釜的第一排料管与第一结晶釜的进料接孔，第二浓缩釜的第一排料管与第二结晶釜的进料接孔，导料管与对应位置的进料接管，其中一个离心组件的第一出料管与第二浓缩釜的进料调控管连接，另一个离心组件的第一出料管与母液保温罐的加料管连接，便于物料的转移。
与现有技术相比，本酒石酸溶液的离心工艺具有以下优点：
离心制备工艺，采用联动有机结合的装置的配置合理，生产效率高，能耗小。
本离心设备具有以下优点：通过浓缩釜和结晶釜以及双轴离心机配合，实现一个动力输出，快速进行二次离心，能耗小；
通过蓄水罐和加热器配合，实现为浓缩釜和结晶釜以及双轴离心机和母液保温罐进行保温处理，使其各部件为最适宜的工作温度，节能、反应快；
通过双轴离心机和母液保温罐配合，实现对母液的循环利用，有效获得母液中的酒石酸，节约原料，同时保证母液温度，保证可快速进行浓缩，反应更快速；
通过第一结晶釜、第二结晶釜与冷凝器配合，实现冷凝收集在结晶产生的水蒸气，有效获得水蒸气中的酒石酸，避免浪费和污染。
附图说明
图1是本发明的工艺流程框图。
图2是本发明的设备框图。
图3是本发明中各设备的俯视结构示意图。
图4是本发明中各设备的立体结构示意图。
图5是本发明中浓缩釜的立体结构示意图。
图6是本发明中结晶釜的立体结构示意图。
图7是本发明中母液保温罐的立体结构示意图。
图8是本发明中冷凝器的立体结构示意图。
图中，1、第一浓缩釜；2、冷凝器；3、第一结晶釜；4、第二浓缩釜；5、第二结晶釜；6、双轴离心机；7、蓄水罐；8、加热器；9、母液保温罐；10、离心罐；11、收集调温层；12、离心连水管；13、第一出料管；14、第二出料管；15、传动基座；16、离心电机；17、电机安装座；18、双轴调速器；19、联轴器；20、检测箱；21、直角调速器；22、进料接管；23、浓缩调温层；24、浓缩安装架；25、第一排料管；26、第二排料管；27、进料调控管；28、进料细管；29、浓缩电机；30、浓缩釜体；31、浓缩接水管；32、结晶安装架；33、结晶调温层；34、结晶接水管；35、结晶釜体；36、蒸汽接管；37、结晶电机；38、进料接孔；39、导料管；40、蒸汽箱；41、保温罐体；42、母液保温层；43、支腿；44、保温接水管；45、温度传感器；46、电机安装架；47、保温电机；48、排气管；49、冷凝罐体；50、冷凝支座；51、冷凝回流管；52、冷凝进料管。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-图2所示，本酒石酸溶液的离心工艺，包括以下制备工艺步骤：
步骤一，一次浓缩：将通过阴阳离子交换柱的进行阴阳离子交换的酒石酸原液，注入第一浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到一次浓缩液；
步骤二，一次结晶：将一次浓缩液注入第一结晶釜内部，进行冷却结晶，得到结晶液和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；
步骤三，一次离心：将结晶液注入双轴离心机内部，进行依次一次离心，得到离心液和DL-酒石酸，DL-酒石酸为副产品；
步骤四，二次浓缩：将离心液注入第二浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到二次浓缩液；
步骤五，二次结晶：将二次浓缩液注入第二结晶釜内部，进行冷却结晶，得到二次结晶液和和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；
步骤六，二次离心：将二次结晶液再注入双轴离心机内部，进行二次离心，得到母液和L-酒石酸，L-酒石酸为主产品；
步骤二中的第一结晶釜和步骤五中的第二结晶釜均连接有冷凝器，步骤二和步骤五产生的水蒸气收集在冷凝器中进行冷凝，得到冷凝液，回流再通过阴阳离子交换柱。
步骤六中的双轴离心机连接有母液保温罐，步骤六中产生的母液，收集到母液保温罐中，进行保温处理，保证浓缩的温度稳定，再通过阴阳离子交换柱。
步骤一至步骤六中的母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机通过导热水管连接，导热水管连接有蓄水罐和加热器，蓄水罐和加热器之间连接有水泵，加热器对水进行加热，对母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机进行保温处理，保证各步骤的设备工作温度稳定，减小能耗。
如图3-图8所示，本酒石酸溶液的离心设备，包括双轴离心机6和母液保温罐9，双轴离心机6包括两个中心对称的离心组件，其中一个离心组件分别连接有第一结晶釜3和第二浓缩釜4，第一结晶釜3连接有第一浓缩釜1，另一个离心组件连接有第二结晶釜5，第二结晶釜5和第二浓缩釜4连接，第一结晶釜3和第二结晶釜5连接有冷凝器2，母液保温罐9、第一浓缩釜1、第一结晶釜3、第二浓缩釜4、第二结晶釜5和双轴离心机6通过导热水管连接，导热水管分别连接有蓄水罐7和加热器8，蓄水罐7和加热器8之间连接有水泵；
将通过阴阳离子交换柱的进行阴阳离子交换的酒石酸原液，注入第一浓缩釜1内部，进行真空浓缩，得到一次浓缩液；
将一次浓缩液注入第一结晶釜3内部，进行冷却结晶，得到结晶液和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；
将结晶液注入双轴离心机的其中一个离心组件内部，进行依次一次离心，得到离心液和DL-酒石酸溶液，DL-酒石酸为副产品；
将离心液注入第二浓缩釜4内部，进行真空浓缩，得到二次浓缩液；
将二次浓缩液注入第二结晶釜5内部，进行冷却结晶，得到二次结晶液和和水蒸气(含少量酒石酸溶液)；
将二次结晶液再注入双轴离心机6内部，进行二次离心，得到母液和L-酒石酸溶液，L-酒石酸溶液为主产品；
第一结晶釜3和第二结晶釜5均产生的水蒸气收集在冷凝器2中进行冷凝，得到冷凝液，回流再通过阴阳离子交换柱；
双轴离心机6产生的母液，收集到母液保温罐9中，进行保温处理，保证浓缩的温度稳定，也再通过阴阳离子交换柱；
水泵将蓄水罐7内部的水通过抽入加热器8内部，进行加热，热水对母液保温罐9、第一浓缩釜1、第一结晶釜2、第二浓缩釜4、第二结晶釜5和双轴离心机6进行保温处理，保证各步骤的设备工作温度稳定，减小能耗。
双轴离心机6还包括电机安装座17，电机安装座17的上方固定有离心电机16和双轴调速器18，离心电机16的输出轴和双轴调速器18传动连接，双轴调速器18的两个输出轴分别与两个离心组件之间通过联轴器19传动连接；
离心电机16的输出轴带动双轴调速器18转动，双轴调速器18的两个输出轴分别通过联轴器19带动离心组件进行离心工作。
离心组件包括传动基座15，传动基座15上设有离心罐10和直角调速器21，离心罐10上端设有进料接管22，离心罐10内部转动设有离心筒，离心筒的转轴与直角调速器21的输出轴通过链轮副传动连接，直角调速器21的输入轴与对应位置的联轴器19传动连接，离心罐10上设有第一出料管13和第二出料管14，第二出料管14与离心筒的内部连通，第一出料管13与离心罐10连通，离心罐10的外侧设有收集调温层11，第一出料管13和第二出料管14位于收集调温层11的外侧，收集调温层11上设有若干与之连通的离心连水管12，离心罐10上设有检测箱20；
待离心的结晶液，通过进料接管22进入离心罐10，从而进入离心筒内部，联轴器19带动对应位置的直角调速器21的输入轴转动，从而使得直角调速器21的输出轴通过链轮副带动离心筒的转轴转动，进行离心处理，其中一个离心组件离心得到离心液和DL-酒石酸溶液，离心液从第一出料管13排出，DL-酒石酸溶液从第二出料管14排出，另一个离心组件离心得到母液和L-酒石酸溶液，母液从第一出料管13排出，L-酒石酸溶液从第二出料管14排出。
第一浓缩釜1与第二浓缩釜4结构相同，第一浓缩釜1与第二浓缩釜4包括浓缩安装架24，浓缩安装架24上固定有进料调控管27、浓缩电机29和浓缩釜体30，浓缩釜体30内部设有搅拌架，浓缩电机29的输出轴与搅拌架的转轴之间通过链轮副传动连接，进料调控管27和浓缩釜体30的上端连接有进料细管28，浓缩釜体30的外侧设有浓缩调温层23，浓缩调温层23的外侧设有若干浓缩接水管31和第一排料管25，第一排料管25与浓缩釜体30连通，浓缩釜体30的下端设有第二排料管26；
浓缩釜体30连接外部真空装置，待浓缩的液体从进料调控管27注入，经由进料细管28注入浓缩釜体30内部，浓缩电机29的输出轴通过链轮副带动搅拌架的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行真空浓缩，真空浓缩产生的浓缩液分别从第一排料管25和第二排料管26排出，浓缩接水管31连接加热器8，保证浓缩温度；
第一结晶釜3和第二结晶釜5的结构相同，第一结晶釜3和第二结晶釜5包括结晶安装架32，结晶安装架32上固定有结晶釜体35，结晶釜体35的内部转动设有搅拌杆，结晶釜体35的上端设有结晶电机37，结晶电机37的输出轴与搅拌杆传动连接，结晶釜体35的下侧设有导料管39，结晶釜体35的外侧设有结晶调温层33，结晶调温层33上设有若干结晶接水管34，结晶釜体35上设有蒸汽接管36和进料接孔38；
结晶釜体35连接外部冷却装置，待结晶的液体从进料接孔38注入结晶釜体35内部，结晶电机37的输出轴带动搅拌杆的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行冷却结晶，行冷却结晶的结晶液导料管39排出，结晶接水管34连接加热器8，调控结晶温度，结晶产生的水蒸气从蒸汽接管36排出，收集在冷凝器2内部。
母液保温罐9包括保温罐体41，保温罐体41的上设有加料管，保温罐体41的下端固定有若干圆周均布的支腿43，保温罐体41的外侧设有结晶调温层33，结晶调温层33上设有蒸汽箱40和温度传感器45，蒸汽箱40和温度传感器45均伸入保温罐体41内部，保温罐体41内部转动设有调和架，母液保温层42上设有电机安装架46，电机安装架46上固定有保温电机47，保温电机47的输出轴与调和架的转轴传动连接，结晶调温层33上设有若干保温接水管44；
母液经由加料管注入保温罐体41内部，保温电机47的输出轴带动调和架的转动，用于搅拌母液，避免母液沉淀，保温接水管44连接加热器8，保证母液进行浓缩的温度，降低后续反应加热能耗，保温罐体41内部的内部水蒸气会冷凝收集在蒸汽箱40内部，可以回流至保温罐体41内部，温度传感器45监测保温罐体41内部温度，及时反馈调整；
冷凝器2包括冷凝罐体49，冷凝罐体49外侧设有冷凝回流管51，冷凝罐体49的下端设有与之连通的冷凝回流管51，冷凝罐体49上端设有与之连通的排气管48和冷凝进料管52；
第一结晶釜3和第二结晶釜5均产生的水蒸气通过冷凝进料管52收集进入在冷凝罐体49内部，进行冷凝，得到冷凝液，从冷凝回流管51回流，再通过阴阳离子交换柱，进行循环。
离心连水管12、浓缩接水管31、结晶接水管34和保温接水管44依次串联与导热水管连接,冷凝进料管52与蒸汽接管36连接，第一浓缩釜1的第一排料管25与第一结晶釜3的进料接孔38，第二浓缩釜4的第一排料管25与第二结晶釜5的进料接孔38，导料管39与对应位置的进料接管22，其中一个离心组件的第一出料管13与第二浓缩釜4的进料调控管27连接，另一个离心组件的第一出料管13与母液保温罐9的加料管连接；
离心连水管12、浓缩接水管31、结晶接水管34和保温接水管44依次串联与导热水管连接,进行恒温温度，冷凝进料管52与蒸汽接管36连接，进行水蒸气收集冷凝，第一浓缩釜1的第一排料管25与第一结晶釜3的进料接孔38，第二浓缩釜4的第一排料管25与第二结晶釜5的进料接孔38，导料管39与对应位置的进料接管22，其中一个离心组件的第一出料管13与第二浓缩釜4的进料调控管27连接，另一个离心组件的第一出料管13与母液保温罐9的加料管连接，便于物料的转移。
实施例1
将通过阴阳离子交换柱的进行阴阳离子交换的酒石酸原液，从进料调控管27注入，经由进料细管28注入第一浓缩釜1的浓缩釜体30内部，浓缩电机29的输出轴通过链轮副带动搅拌架的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行真空浓缩，真空浓缩产生的一次浓缩液分别从第一排料管25和第二排料管26排出，浓缩接水管31连接加热器8，保证浓缩温度；
一次浓缩液从进料接孔38注入第一结晶釜3的结晶釜体35内部，结晶电机37的输出轴带动搅拌杆的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行冷却结晶，冷却结晶的一次结晶液导料管39排出，结晶接水管34连接加热器8，调控结晶温度，结晶产生的水蒸气从蒸汽接管36排出，收集在冷凝器2内部；
一次结晶液通过进料接管22进入离心罐10，从而进入其中一个离心筒内部，联轴器19带动对应位置的直角调速器21的输入轴转动，从而使得直角调速器21的输出轴通过链轮副带动离心筒的转轴转动，进行离心处理，其中一个离心组件离心得到离心液和DL-酒石酸溶液，离心液从第一出料管13排出，DL-酒石酸溶液从第二出料管14排出，DL-酒石酸为副产品；
离心液从进料调控管27注入，经由进料细管28注入第二浓缩釜4的浓缩釜体30内部，浓缩电机29的输出轴通过链轮副带动搅拌架的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行真空浓缩，真空浓缩产生的二次浓缩液分别从第一排料管25和第二排料管26排出，浓缩接水管31连接加热器8，保证浓缩温度；
二次浓缩液从进料接孔38注入第二结晶釜3的结晶釜体35内部，结晶电机37的输出轴带动搅拌杆的转轴转动，对待浓缩的液体进行充分搅拌，然后进行冷却结晶，冷却结晶的二次结晶液导料管39排出，结晶接水管34连接加热器8，调控结晶温度，结晶产生的水蒸气从蒸汽接管36排出，收集在冷凝器2内部；
通过进料接管22进入离心罐10，从而进入另一个离心筒内部，联轴器19带动对应位置的直角调速器21的输入轴转动，从而使得直角调速器21的输出轴通过链轮副带动离心筒的转轴转动，进行离心处理，另一个离心组件离心得到母液和L-酒石酸溶液，母液从第一出料管13排出，L-酒石酸溶液从第二出料管14排出，L-酒石酸溶液为主产品；
母液经由加料管注入保温罐体41内部，保温电机47的输出轴带动调和架的转动，用于搅拌母液，避免母液沉淀，保温接水管44连接加热器8，保证母液进行浓缩的温度，降低后续反应加热能耗，保温罐体41内部的内部水蒸气会冷凝收集在蒸汽箱40内部，可以回流至保温罐体41内部，温度传感器45监测保温罐体41内部温度，及时反馈调整，收集到母液保温罐9中，进行保温处理，保证浓缩的温度稳定，也再通过阴阳离子交换柱；
第一结晶釜3和第二结晶釜5均产生的水蒸气通过冷凝进料管52收集进入在冷凝罐体49内部，进行冷凝，得到冷凝液，从冷凝回流管51回流，再通过阴阳离子交换柱，进行循环；水泵将蓄水罐7内部的水通过抽入加热器8内部，进行加热，热水对母液保温罐9、第一浓缩釜1、第一结晶釜2、第二浓缩釜4、第二结晶釜5和双轴离心机6进行保温处理，保证各步骤的设备工作温度稳定，减小能耗。
实施例2
实施例2与实施例1相比，无蓄水罐7和加热器8，即无循环保温功能。
实施例3
实施例3与实施例1相比，无蓄水罐7和加热器8，双轴离心机6采用两个离心机分别与浓缩釜和结晶釜串联形成。
实施例4
实施例4与实施例1相比，无母液保温罐9和冷凝器2，其他设备不变。
将实施例1-4制备的等量的酒石酸溶液，进行对比实验：其中对比标准：生产效率和单位耗电量，酒石酸原液的消耗，实验表格如下(表1)：
表1
通过表1可知，实施例1-4中，实施例1的离心制备工艺，采用联动有机结合的装置配合生产，配置合理，生产效率高，能耗小。
综上，通过浓缩釜和结晶釜以及双轴离心机6配合，实现一个动力输出，快速进行二次离心，能耗小；
通过蓄水罐7和加热器8配合，实现为浓缩釜和结晶釜以及双轴离心机6和母液保温罐9进行保温处理，使其各部件为最适宜的工作温度，节能、反应快；
通过双轴离心机6和母液保温罐9配合，实现对母液的循环利用，有效获得母液中的酒石酸，节约原料，同时保证母液温度，保证可快速进行浓缩，反应更快速；
通过第一结晶釜3、第二结晶釜5与冷凝器2配合，实现冷凝收集在结晶产生的水蒸气，有效获得水蒸气中的酒石酸，避免浪费和污染。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种酒石酸溶液的离心工艺，其特征在于，包括以下制备工艺步骤：
步骤一，一次浓缩：将通过阴阳离子交换柱的进行阴阳离子交换的酒石酸原液，注入第一浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到一次浓缩液；
步骤二，一次结晶：将一次浓缩液注入第一结晶釜内部，进行冷却结晶，得到结晶液和水蒸气，水蒸气中含有酒石酸溶液；
步骤三，一次离心：将结晶液注入双轴离心机内部，进行依次一次离心，得到离心液和DL-酒石酸，DL-酒石酸为副产品；
步骤四，二次浓缩：将离心液注入第二浓缩釜内部，进行真空浓缩，得到二次浓缩液；
步骤五，二次结晶：将二次浓缩液注入第二结晶釜内部，进行冷却结晶，得到二次结晶液和水蒸气，水蒸气中含有酒石酸溶液；
步骤六，二次离心：将二次结晶液再注入双轴离心机内部，进行二次离心，得到母液和L-酒石酸，L-酒石酸为主产品。
2.根据权利要求1所述的一种酒石酸溶液的离心工艺，其特征在于，所述步骤二中的第一结晶釜和步骤五中的第二结晶釜均连接有冷凝器，步骤二和步骤五产生的水蒸气收集在冷凝器中进行冷凝，得到冷凝液，回流再通过阴阳离子交换柱。
3.根据权利要求2所述的一种酒石酸溶液的离心工艺，其特征在于，所述步骤六中的双轴离心机连接有母液保温罐，步骤六中产生的母液，收集到母液保温罐中，进行保温处理，保证浓缩的温度稳定，再通过阴阳离子交换柱。
4.根据权利要求3所述的一种酒石酸溶液的离心工艺，其特征在于，所述步骤一至步骤六中的母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机通过导热水管连接，导热水管连接有蓄水罐和加热器，蓄水罐和加热器之间连接有水泵，加热器对水进行加热，对母液保温罐、第一浓缩釜、第一结晶釜、第二浓缩釜、第二结晶釜和双轴离心机进行保温处理，保证各步骤的设备工作温度稳定，减小能耗。
5.一种酒石酸溶液的离心设备，其特征在于，包括双轴离心机（6）和母液保温罐（9），所述双轴离心机（6）包括两个中心对称的离心组件，其中一个离心组件分别连接有第一结晶釜（3）和第二浓缩釜（4），第一结晶釜（3）连接有第一浓缩釜（1），另一个离心组件连接有第二结晶釜（5），第二结晶釜（5）和第二浓缩釜（4）连接，第一结晶釜（3）和第二结晶釜（5）连接有冷凝器（2），母液保温罐（9）、第一浓缩釜（1）、第一结晶釜（3）、第二浓缩釜（4）、第二结晶釜（5）和双轴离心机（6）通过导热水管连接，导热水管分别连接有蓄水罐（7）和加热器（8），蓄水罐（7）和加热器（8）之间连接有水泵。
6.根据权利要求5所述的一种酒石酸溶液的离心设备，其特征在于，所述双轴离心机（6）还包括电机安装座（17），电机安装座（17）的上方固定有离心电机（16）和双轴调速器（18），离心电机（16）的输出轴和双轴调速器（18）传动连接，双轴调速器（18）的两个输出轴分别与两个离心组件之间通过联轴器（19）传动连接。
7.根据权利要求6所述的一种酒石酸溶液的离心设备，其特征在于，所述离心组件包括传动基座（15），传动基座（15）上设有离心罐（10）和直角调速器（21），离心罐（10）上端设有进料接管（22），离心罐（10）内部转动设有离心筒，离心筒的转轴与直角调速器（21）的输出轴通过链轮副传动连接，直角调速器（21）的输入轴与对应位置的联轴器（19）传动连接，离心罐（10）上设有第一出料管（13）和第二出料管（14），第二出料管（14）与离心筒的内部连通，第一出料管（13）与离心罐（10）连通，离心罐（10）的外侧设有收集调温层（11），第一出料管（13）和第二出料管（14）位于收集调温层（11）的外侧，收集调温层（11）上设有若干与之连通的离心连水管（12），离心罐（10）上设有检测箱（20）。
8.根据权利要求7所述的一种酒石酸溶液的离心设备，其特征在于，所述第一浓缩釜（1）与第二浓缩釜（4）结构相同，第一浓缩釜（1）与第二浓缩釜（4）包括浓缩安装架（24），浓缩安装架（24）上固定有进料调控管（27）、浓缩电机（29）和浓缩釜体（30），浓缩釜体（30）内部设有搅拌架，浓缩电机（29）的输出轴与搅拌架的转轴之间通过链轮副传动连接，进料调控管（27）和浓缩釜体（30）的上端连接有进料细管（28），浓缩釜体（30）的外侧设有浓缩调温层（23），浓缩调温层（23）的外侧设有若干浓缩接水管（31）和第一排料管（25），第一排料管（25）与浓缩釜体（30）连通，浓缩釜体（30）的下端设有第二排料管（26）；
第一结晶釜（3）和第二结晶釜（5）的结构相同，第一结晶釜（3）和第二结晶釜（5）包括结晶安装架（32），结晶安装架（32）上固定有结晶釜体（35），结晶釜体（35）的内部转动设有搅拌杆，结晶釜体（35）的上端设有结晶电机（37），结晶电机（37）的输出轴与搅拌杆传动连接，结晶釜体（35）的下侧设有导料管（39），结晶釜体（35）的外侧设有结晶调温层（33），结晶调温层（33）上设有若干结晶接水管（34），结晶釜体（35）上设有蒸汽接管（36）和进料接孔（38）。
9.根据权利要求8所述的一种酒石酸溶液的离心设备，其特征在于，所述母液保温罐（9）包括保温罐体（41），保温罐体（41）的上设有加料管，保温罐体（41）的下端固定有若干圆周均布的支腿（43），保温罐体（41）的外侧设有结晶调温层（33），结晶调温层（33）上设有蒸汽箱（40）和温度传感器（45），蒸汽箱（40）和温度传感器（45）均伸入保温罐体（41）内部，保温罐体（41）内部转动设有调和架，母液保温层（42）上设有电机安装架（46），电机安装架（46）上固定有保温电机（47），保温电机（47）的输出轴与调和架的转轴传动连接，结晶调温层（33）上设有若干保温接水管（44）；
冷凝器（2）包括冷凝罐体（49），冷凝罐体（49）外侧设有冷凝回流管（51），冷凝罐体（49）的下端设有与之连通的冷凝回流管（51），冷凝罐体（49）上端设有与之连通的排气管（48）和冷凝进料管（52）。
10.根据权利要求9所述的一种酒石酸溶液的离心设备，其特征在于，所述离心连水管（12）、浓缩接水管（31）、结晶接水管（34）和保温接水管（44）依次串联与导热水管连接,冷凝进料管（52）与蒸汽接管（36）连接，第一浓缩釜（1）的第一排料管（25）与第一结晶釜（3）的进料接孔（38），第二浓缩釜（4）的第一排料管（25）与第二结晶釜（5）的进料接孔（38），导料管（39）与对应位置的进料接管（22），其中一个离心组件的第一出料管（13）与第二浓缩釜（4）的进料调控管（27）连接，另一个离心组件的第一出料管（13）与母液保温罐（9）的加料管连接。
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