CN1398989A - 一种葡萄糖生产中的结晶工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为一种葡萄糖生产中的结晶工艺，其特点是采用数台卧式结晶器串联为一组，实施连续进料、连续出料的卧式连续结晶工艺，只要控制物料进口、物料出口温度等几个主要参数指标，即可控制结晶过程的稳定连续操作。与传统结晶工艺比较，本发明的结晶工艺设备投资少，生产效率高，能实现结晶过程的连续稳定操作，有利于提高产品的质量和结晶葡萄糖收率。

Description

一种葡萄糖生产中的结晶工艺

(一)技术领域

本发明属葡萄糖生产工艺，具体地说是一种葡萄糖生产过程中的结晶工艺。

(二)技术背景

结晶葡萄糖一般以淀粉为原料，经淀粉调浆，液化、糖化、除渣、脱色、离交、结晶、分离、烘干等工序加工而成。它是食品加工、医药产品、工业发酵等行业的重要原料。

我国传统的葡萄糖生产过程中的结晶工艺，均是采用单罐结晶，间歇操作，结晶工序周期长，一般单罐运作周期约70小时，出料量只能达到罐容量的2/3，其余1/3要留作晶种，生产效率低，设备利用率差。这种单罐间歇操作过程中，热交换不均匀，降温过程控制不稳定，易出现晶粒小、生核慢、晶粒软等问题，直接影响最终产品质量，虽然国外化工行业已有先进结晶装置，但由于设备构成复杂，造价昂贵，操作难度大，结晶收率低，不适合我国这类由农产品加工葡萄糖的厂家选用。

(三)发明内容

为解决传统淀粉制葡萄糖生产中结晶工艺的不足，本发明在不增加投资、不引进大型成套设备的前提下，对原传统葡萄糖生产中结晶工艺进行了实质性的改造，设计和实施了“卧式连续结晶工艺”，即采用卧式结晶器进行连续结晶的工艺。

在本发明的卧式连续结晶工艺中，选用卧式结晶器为主要生产设备，该卧式结晶器的外形为卧式长园筒状、带有不锈钢换热夹层的容器，内部设有双螺旋状搅拌装置和螺带状刮晶器，一般使用容积以20-30m³为宜。

为了保障结晶过程的连续稳定，在本发明的结晶工艺中，一般将3-6台卧式结晶器串联为一组，实施连续进料、连续出料的连续结晶过程，如选用容积25m³左右的卧式结晶器，则将4-5只该结晶器进行串联使用是较为理想的方式。

在本发明所述的卧式连续结晶工艺中，主要工艺控制参数是进料温度和出料温度。通常一级结晶器进料口的进料温度应控制在40-50℃，末级结晶器出料口的出料温度应控制在18-25℃，物料流速控制在1-4m³/h；较理想的参数控制范围为一级结晶器进料温度42-44℃，末级结晶器出料温度20-22℃，物料流速控制在2-3m³/h。

本发明所述的卧式连续结晶工艺，是对原传统工艺的一个显著的改进，与原工艺相比，新工艺具有以下方面的优越性：(1)新工艺缩短了生产周期。

原工艺每个结晶周期约需60-70小时；新工艺的物料自一级结晶器进口至末级结晶器出口的总时间在48小时以内，除首次开车外，不需要单独的养晶时间。(2)新工艺节省投资

原工艺每生产万吨结晶葡萄糖约需25-30m³结晶罐10台；新工艺每生产万吨结晶葡萄糖约需25-30m³的结晶器6台。(3)新工艺设备利用率高

原工艺在每个结晶操作周期完成后，必须在罐内保留1/3容积的晶种作为下一周期使用，设备利用率不超过70％；新工艺系连续操作，不需予留晶种，设备利用率可达95％。(4)新工艺工艺稳定，操作方便。

原工艺由于是单罐间歇操作，在结晶过程中必须不断调节冷却水流量，甚至更换不同起始温度的冷却水，操作人员必须严格按照事先制定的时间一温度控制标准曲线严格控制每小时下降1度的降温速度，操作十分不便，控制稳定很不容易，因而往往会影响结晶质量和收率；新工艺改为连续工艺后，只要在开车时调整好进料速度和冷却水速度，在正常操作中监控进、出口温度不变，降温、结晶过程可以控制的相当平稳，对产品质量和收率带来极大保障。(5)新工艺热交换效率高

原工艺每台25-30m³的结晶罐约需17-20℃的新鲜冷却水15-20m³/h；新工艺每组4台25-30m³的结晶器约需17-20℃的新鲜冷却水20-30m³/h。(6)新工艺对防止产品的污染有利

原工艺间歇操作，结晶罐内出现的空间时大时小，造成产品染菌的可能性较高；新工艺是连续稳定操作，结晶器内空间很小，大大减少了产品染菌机会。

总之，本发明卧式连续结晶工艺在节省投资，提高生产效率，改善产品质量和收率方面都有显著的效果。在投资方面，由于设备台数的减少和设备利用率的提高，使整个结晶工序投资与原传统工艺相比，可减少投资40％以上；在生产效率方面，采用连续结晶工艺后，稳定了操作，减少了人工，节约了冷却水用量，缩短了生产周期，生产效率提高至少1倍以上；在产品质量方面，新工艺优质品率可达到为90％以上，原工艺优质品率一般为50％左右；结晶总糖收率方面，新工艺可达到87％以上，原工艺一般为83％左右。

(四)附图说明

附图1为结晶葡萄糖生产工艺流程示意图

附图2为两组、四台卧式结晶器串联使用的物料及冷却水管路示意图

(五)具体实施方式

现以四台25m³的卧式结晶器串联为一组使用的葡萄糖结晶装置为例，具体叙述本发明卧式连续结晶工艺的实施方式。

将经过淀粉调浆、液化、糖化、除渣、脱色处理后从离交工序出来的糖液，经多效蒸发器浓缩至含干物70-72％，PH值控制3.5-4.2，色相≤4^#，温度控制在42-44℃，炭粒≤8粒/500ml，然后用泵打入到结晶工序的一级结晶器的入口，控制物料流速为2.5m³/h左右，使物料以均匀的速度流经一级结晶器、二级结晶器、三级结晶器、四级结晶器，并从四级结晶器出口稳定流出，同时冷却水从四级结晶器夹层底部进入，逆向依次流经四级结晶器、三级结晶器、二级结晶器、一级结晶器的冷却水夹层，自一级结晶器夹层顶部排出。适当控制物料流速和逆向流动的冷却水流速，以一级结晶器物料进口温度和四级结晶物料出口温度为主要控制点，进口物料温度保持为42-44℃，出口物料温度保持为20-22℃，这时一级结晶器物料温度为40-42℃，二级结晶器物料温度为36-38℃，三级结晶器物料温度为32-34℃，四级结晶物料温度为20-22℃。经过四级结晶器的物料中的糖分会不断的进行结晶析出，当物料达到四级结晶器出口时，一般母液含量达到50％以下，这时可用绞龙将糖膏(含有大量结晶的物料)送入下一工序进行离心分离、烘干、经包装后得到最终产品一水结晶葡萄糖，该产品达到WS₁-05(B)-89标准，完全符合食品加工和医药产品的使用要求。

Claims (8)

1.一种葡萄糖生产中的结晶工艺，其特征在于采用卧式结晶器进行连续结晶。

2.如权利要求1所述的结晶工艺，其特征在于所采用的卧式结晶器为卧式长园筒状，带有换热夹层的容器，内部设有搅拌和刮晶器。

3.如权利要求1所述的结晶工艺，其特征在于将3-6台卧式结晶器串联为一组，实施连续进料、连续出料的连续结晶工艺。

4.如权利要求1所述的结晶工艺，其特征在于将4-5台卧式结晶器串联为一组，实施连续进料、连续出料的连续结晶工艺。

5.如权利要求1所述的结晶工艺，其特征在于工艺参数的控制范围如下：

一级结晶器物料进口的温度为40-45℃，末级结晶器物料出口的温度为18-25℃，物料流速为1-4m³/h。

6.如权利要求1所述的结晶工艺，其特征在于优选的工艺参数控制范围如下：

一级结晶器物料进口的温度为42-44℃，末级结晶器物料出口的温度为20-22℃，物料流速为2-3m³/h。

7.如权利要求1所述的结晶工艺，其特征在于采用4台卧式结晶器串联为一组，实施连续进料、连续出料的连续结晶工艺，其一级结晶器物料进口的温度为42-44℃，四级结晶器物料出口温度为20-22℃；一级结晶器物料温度为40-42℃，二级结晶器物料为36-38℃，三级结晶器物料32-34℃，四级结晶器物料温度为20-22℃。

8.如权利要求1所述的结晶工艺，其特征在于物料与冷却水采用逆向流动换热方式。

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