檸檬酸為一種有機(jī)化合物,白色結(jié)晶粉末、無(wú)色晶體或顆粒,極易溶于水。廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工及建筑、能源等工業(yè)上。其產(chǎn)品生產(chǎn)級(jí)別又可分為食品級(jí)和工業(yè)級(jí)。國(guó)內(nèi)第一個(gè)年產(chǎn)量為!萬(wàn)#的食品級(jí)檸檬酸生產(chǎn)廠利用原有的發(fā)酵工藝,引 進(jìn)國(guó)外的精煉工藝,主要生產(chǎn)無(wú)水檸檬酸($%%),同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)的需求,也可生產(chǎn)一水檸檬酸($%&) 。檸檬酸在常溫常壓下極易吸濕潮解,具有很強(qiáng)的腐蝕性。本文重點(diǎn)介紹食品級(jí)檸檬酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品干燥和空氣凈化的特殊要求及設(shè)計(jì)特點(diǎn)。! 干燥系統(tǒng) 工藝用干燥系統(tǒng)所處理的空氣都將直接進(jìn)入到工藝系統(tǒng)流程中,而且是在出成品階段與產(chǎn)品直接接觸,故系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不僅要保證工藝所需的各項(xiàng)指標(biāo),其設(shè)備構(gòu)造及材料選用也要有特殊考慮。!"! 加熱干燥系統(tǒng) 加熱干燥系統(tǒng)用于將導(dǎo)入的室外新風(fēng)加熱,過(guò)濾并輸送至流化床干燥器中,將從上游的離心機(jī)中制備的檸檬酸結(jié)晶體加熱干燥成粉末。由于檸檬酸結(jié)晶體的干燥要在特定的溫濕度條件下完成,溫度低或濕度大都不能干燥檸檬酸結(jié)晶體,而過(guò)高的溫度或濕度過(guò)小都會(huì)引起板結(jié),在檸檬酸晶體外部形成一層硬夾,將其包裹住,內(nèi)部水分無(wú)法散出,也不能達(dá)到干燥的目的。 為實(shí)現(xiàn)食品級(jí)檸檬酸結(jié)晶體的干燥,設(shè)計(jì)中 采取了如下的干燥工藝:(’)送入流化床的熱干燥空氣分段輸入,輸入第’段的空氣參數(shù)為溫度 )*+,相對(duì)濕度!*,;后"段的干燥空氣均為 -*+,!*,。其溫度逐漸遞增,而相對(duì)濕度保持不變。檸檬酸結(jié)晶體順序通過(guò),被逐漸加熱,其中的 水份也逐步蒸發(fā)出來(lái)。(")為保證產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)入流化床的空氣設(shè)計(jì)考慮(級(jí)過(guò)濾,即初、中效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器。并對(duì)構(gòu)成此系統(tǒng)的設(shè)備及材料采用潔凈的防污染設(shè)計(jì),如離心風(fēng)機(jī),不選用常用的箱形結(jié)構(gòu),而是采用管道與風(fēng)機(jī)渦輪入口直接相連,避免風(fēng)機(jī)的電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)空氣的二次污染。系統(tǒng)中所有的材料包括蒸汽加熱用盤管及翅片、管道系統(tǒng)、加濕器噴管、過(guò)濾器框架等選用不易腐蝕、剝落的不銹鋼材料((*!./(*!)等。!"# 冷卻干燥輸送系統(tǒng) 冷卻干燥輸送系統(tǒng)的作用是將上述在流化床內(nèi)加熱干燥的檸檬酸粉末冷卻,并輸送到儲(chǔ)存罐中。 冷卻介質(zhì)選擇空氣,其參數(shù)要求為溫度’*+、絕對(duì)濕度)0/10。該冷卻干燥設(shè)計(jì)分為"部分:一是制備合格的冷卻介質(zhì),二是對(duì)檸檬酸粉末進(jìn)行冷卻干燥輸送。制備冷卻空氣介質(zhì)的設(shè)計(jì)拋棄了采取降低冷凍水供/回水溫度的辦法,而是采用了轉(zhuǎn)輪式除濕機(jī)。如圖’所示。室外的新風(fēng)通過(guò)初、中效過(guò)濾器,進(jìn)入到預(yù)冷器中,將高溫高濕的空氣中大部分水份通過(guò)冷凍去濕的方法除去,然后再通過(guò)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī),將已在較低溫度下的空氣內(nèi)水份再次去除到絕對(duì)濕度#$%&$。通過(guò)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī) 后,空氣的溫度會(huì)被再次加熱到!’(左右,再通過(guò)冷凍盤管的冷卻降至)’(,在這個(gè)過(guò)程中,空氣的絕對(duì)濕度不變。冷卻干燥輸送系統(tǒng)中合格的冷卻空氣介質(zhì)氣流被分成兩部分,一部分通過(guò)高效過(guò)濾器,直接被輸送到檸檬酸儲(chǔ)存及篩分的各個(gè)階段,以保證適宜的溫、濕度環(huán)境,避免檸檬酸變 質(zhì);另一部分被輸送到另一個(gè)冷卻盤管,在恒定的濕度條件下再次降溫、過(guò)濾,降到*’(。隨后, *’(的又冷又干的空氣再次被分成)部分,一部分被輸送到流化床的第!段,急速冷卻流化床內(nèi)加熱干燥的檸檬酸粉末;另一部分作為氣體輸送系統(tǒng)的載體,將從流化床內(nèi)加熱干燥的檸檬酸粉末,輸送到檸檬酸主料倉(cāng)內(nèi)。
與加熱干燥系統(tǒng)一樣,構(gòu)成本系統(tǒng)的設(shè)備及材料采用潔凈的防污染設(shè)計(jì),包括冷凍盤管及翅片、管道系統(tǒng)、過(guò)濾器框架、轉(zhuǎn)輪的框架等選用不 易腐蝕、剝落的不銹鋼材料("’!+%"’!)等。! 空氣凈化系統(tǒng) 包裝是產(chǎn)品生產(chǎn)的最后一道工序,對(duì)空氣凈化系統(tǒng)有一定的要求。!"# 空氣凈化設(shè)計(jì) 在成品的包裝階段,為保證產(chǎn)品等級(jí),在設(shè)計(jì)中,增加了送風(fēng)口處的高效過(guò)濾器,有效控制進(jìn)入室內(nèi)的空氣品質(zhì);在施工時(shí),嚴(yán)格按照潔凈廠房的施工規(guī)范要求,保證人員、機(jī)具、物流整潔,及時(shí)整理、清潔操作面,避免產(chǎn)生塵埃的施工工序在潔凈室內(nèi)進(jìn)行等一系列措施。!"! 溫、濕度控制設(shè)計(jì) 在保證包裝過(guò)程空氣凈化的同時(shí),設(shè)計(jì)對(duì)包裝過(guò)程的溫、濕度進(jìn)行控制,把溫度和濕度分別控制在這里采用了將冷凍水的供%回水溫度降至)%/(的辦法,獲取較大的去濕能力。!"$ 設(shè)備構(gòu)造 設(shè)備構(gòu)造方面也做了較大的改動(dòng),由于普通的空調(diào)箱生產(chǎn)廠家沒有生產(chǎn)不銹鋼盤管的能力,因此,本項(xiàng)目中空調(diào)箱完全采用與工業(yè)冷卻相似的方法,將空調(diào)箱的送風(fēng)機(jī)拆分出來(lái),采用不銹鋼單進(jìn)離心風(fēng)機(jī),進(jìn)風(fēng)管道與風(fēng)機(jī)渦輪入口直接相連,混合箱及過(guò)濾箱單獨(dú)制作,將幾部分相連,保溫采用橡塑海綿直接貼附于設(shè)備表面而成。$ 設(shè)計(jì)效果 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)"個(gè)月的運(yùn)行調(diào)試及生產(chǎn),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求: (*)產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求;())加熱干燥系統(tǒng)和冷卻干燥輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,運(yùn)行正常、控制穩(wěn)定; (")系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)造改造達(dá)到了預(yù)期目的,運(yùn)轉(zhuǎn)正常。