一種五效八體結晶蒸發工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種結晶蒸發工藝，具體說是一種五效八體結晶蒸發工藝。
【背景技術】
[0002] 葡萄糖酸鈉又稱五羥基己酸鈉，是一種白色或淡黃色結晶粉末，易溶于水，微溶于 醇，不溶于醚，其分子式為C 6H11O7Na,相對分子質量為218. 14。葡萄糖酸鈉是葡萄糖的深加 工產品，也是制備葡萄糖酸內酯、葡萄糖酸鹽（鋅、銅、亞鐵鹽）等的基礎原料，在食品工業 可用作營養增補劑、固化劑、緩沖劑等。該產品熱穩定性好，無潮解性，由于其優良的螯合性 能而被廣泛用于水質處理、電鍍、金屬與非金屬的表面清洗及水泥生產等多種工業部門，在 化工、食品、醫藥、輕工等行業有著廣泛的用途。
[0003] 硝酸銨是無色斜方或單斜晶體，在210° C分解為水和一氧化二氮；劇烈加熱時在 300° C以上分解為氮氣，氧氣和水；溶于水、甲醇和乙醇，溶于水時能吸收大量熱能而降低 溫度；主要用作肥料及工業用和軍用炸藥，并可用于殺蟲劑、冷凍劑、氧化氮吸收劑，制造笑 氣、煙火等。
[0004] 葡萄糖酸鈉溶液或硝酸銨溶液傳統的結晶蒸發工藝多采用雙層孔板布料器，容易 因物料堵塞其布料器孔造成熱負荷過大或液體負荷過小形成"干斑"的現象，不利于晶體 的析出；而且傳統的結晶蒸發工藝采用的蒸發濃縮設備蒸發速率低，動力消耗大，物料停留 時間長，加之雙層孔板結構布料器易堵塞，導致噸蒸發量汽耗量高，產生的后果為運行成本 高、傳熱效率低、有效運行時間短、產品晶體顆粒小。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是提供一種冷媒介質不易結垢、運行成本低、蒸發效 率高的五效八體結晶蒸發工藝，用于葡萄糖酸鈉或者硝酸銨溶液的結晶蒸發。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種五效八體結晶蒸發工藝，包括以 下步驟： (1) 入料：將一定濃度、一定溫度的原料液以一定流量注入原料罐，在原料罐的頂部安 裝有進料平衡液位指示調節報警裝置，當原料罐內的原料液液位達到報警位置時，入料完 成； (2) 預熱：入料完成后，原料液通過安裝在原料罐底部的物料泵以及原料液管道進入凝 結水預熱器I，在凝結水預熱器I預熱至ere后進入凝結水預熱器Ii，預熱至7rc，最后 進入一效預熱器進行預熱； (3) -級加熱蒸發：原料液預熱完成后進入一效加熱室，以蒸汽管網產生的新鮮蒸汽作 為熱源進行加熱蒸發，原料液與新鮮蒸汽進行熱交換后，原料液沿換熱管內壁成膜狀由上 而下流動，原料液被加熱至其沸點，并在換熱管內進行蒸發，溶劑被不斷汽化，原料液濃度 得到進一步提高，所得汽液混合物進入一效分離室進行分離，分離出的二次蒸汽進入下一 效作為加熱熱源，二次原料液通過過料閥門進入到下一效加熱室； (4) 二級加熱蒸發：二次蒸汽通過蒸汽管道進入二效加熱室，二次原料液通過安裝在一 效加熱室左下方的物料泵以及原料液管道輸送至二效加熱室內，進行與一效加熱室內相同 的反應得到汽液混合物，所得汽液混合物進入二效分離室進行分離，分離出的三次蒸汽進 入下一效作為加熱熱源，三次原料液通過過料閥門進入到下一效加熱室； (5) 三級加熱蒸發：三次蒸汽通過蒸汽管道進入三效加熱室，三次原料液通過安裝在二 效加熱室左下方的物料泵以及原料液管道輸送至三效加熱室，進行與二效加熱室內相同的 反應得到汽液混合物，所得汽液混合物進入三效分離室進行分離，分離出的四次蒸汽進入 下一效作為加熱熱源，四次原料液通過過料閥門進入到下一效加熱室； (6) 四級加熱蒸發：四次蒸汽通過蒸汽管道進入四效加熱室，四次原料液通過安裝在三 效加熱室左下方的的物料泵以及原料液管道輸送至四效加熱室，進行與三效加熱室內相同 的反應得到汽液混合物，所得汽液混合物進入四效分離室進行分離，分離出的五次蒸汽進 入下一效作為加熱熱源，五次原料液通過過料閥門進入到下一效加熱室； (7) 五級加熱蒸發、結晶：五次蒸汽通過蒸汽管道進入五效加熱室，五次原料液通過安 裝在四效加熱室左下方的的物料泵以及原料液管道輸送至五效加熱室，進行與四效加熱室 內相同的反應得到汽液混合物，所得汽液混合物輸送至五效結晶室內進行結晶反應，濃度 達到工藝指標后通過質量流量計檢測合格后進入到成品罐中，濃度達不到工藝指標進入到 原料罐中再進行濃縮蒸發； (8) 干燥、包裝、貯藏：將步驟（7)中得到的合格產品進行干燥后按規格包裝，然后進行 貯藏，貯藏期12個月； (9) 不凝氣回收：步驟（3)~ (7)中所得的不凝氣進入冷凝器內冷凝，得凝結水進入凝 結水罐中，所述凝結水罐與凝結水預熱器I相連通，可對凝結水作二次利用； (10) 設備清洗：上述工藝完成后，利用清洗泵群將CIP清洗液分別輸送至一效加熱室、 二效加熱室、三效加熱室、四效加熱室和五效加熱室內，對其進行清洗后排出。
[0007] 作為優選的技術方案，所述步驟（3)中，原料液為葡萄糖酸鈉溶液時，其初始溫度 為45°C，初始濃度為25%，流量為44. 56t/h ;原料液為硝酸銨溶液時，其初始溫度為30°C，初 始濃度為10%，流量為50t/h。
[0008] 作為優選的技術方案，當原料液為葡萄糖酸鈉溶液時，所述步驟（3)中新鮮蒸汽 的溫度為120°C，一效加熱室的真空度保持在OMPa，二次蒸汽的溫度為97°C，二次原料液 的濃度為32% ;所述步驟（4)中二效加熱室的真空度保持在-0. 038MPa，三次蒸汽的溫度為 87°C，三次原料液的濃度為48% ;所述步驟（5沖三效加熱室的真空度保持在-0. 062MPa，三 次蒸汽的溫度為75°C，三次原料液的濃度為60% ;所述步驟（6)中四效加熱室的真空度保 持在-0. 082MPa，四次蒸汽的溫度為58°C，四次原料液的濃度為76. 5% ;所述步驟（7)中五 效加熱室的真空度保持在-0. 〇89MPa，五效結晶室的真空度保持在-0. 092MPa，溫度保持在 63。。。
[0009] 作為優選的技術方案，當原料液為硝酸銨溶液時，所述步驟（3)中新鮮蒸汽的溫度 為120°C，一效加熱室的真空度保持在OMPa，二次蒸汽的溫度為104. 5°C，二次原料液的濃 度為20% ;所述步驟（4)中二效加熱室的真空度保持在-0. 013MPa，三次蒸汽的溫度為94°C， 三次原料液的濃度為30%;所述步驟（5)中三效加熱室的真空度保持在-0. 049MPa，三次 蒸汽的溫度為82°C，三次原料液的濃度為40% ;所述步驟（6)中四效加熱室的真空度保持 在-0. 073MPa，四次蒸汽的溫度為67°C，四次原料液的濃度為50%;所述步驟（7)中五效加熱 室的真空度保持在-〇. 〇89MPa，五效結晶室的真空度保持在-0. 094MPa，溫度保持在54°C。
[0010] 作為優選的技術方案，所述步驟（3) ~ (7)加熱蒸發的過程中，由安裝在各效加熱 室上的真空閥門來調節其真空度保持平穩。
[0011] 作為優選的技術方案，所述冷凝器的右下方安裝有真空泵，所述真空泵與各個真 空閥門相連接。
[0012] 由于采用了上述技術方案，本發明具有以下有益效果： 1、 本發明采用五效八體的蒸發結晶方式，且五效采用的是強制循環結構蒸發形式，有 利于晶體的析出，保證晶體顆粒的均勻； 2、 本發明采用的噴射布料器，有效地避免了物料的堵塞現象，有利于延長有效運行時 間，減少動力消耗，節省運行成本； 3、 本發明采用了工控機方式，能對全部參數進行監控和記錄，有效地保證了設備的平 穩運行，有利于工藝流程的順利進行； 4、 本發明實行低液位操作，降低凝結水COD含量； 5、 本發明實現低溫操作，大大提高產品質量，降低了能源的消耗，提高了能源的利用 率； 6、 本發明采用真空泵與真空閥門相結合的方式，來控制工藝流程中的真空度的穩定 性； 7、 本發明采用冷凝水循環利用的方式，噸水蒸汽消耗量小于等于0. 15噸蒸汽/噸水， 減少了水資源的浪費； 8、 本發明采用全自動清洗方式，能有效保證主體設備的清潔度，方便安裝和維修； 綜上所述，本發明全程物料無堵塞現象，冷媒介質不易結垢，有效運行時間長，動力消 耗少，水資源利用率高，運行成本低且晶體顆粒均勻、飽滿。
【具體實施方式】
[0013] 現結合附圖以及具體實施例，對本發明做進一步說明。
[0014] 圖1為本發明工藝流程圖。
[0015]圖中：1、原料罐，2、進料平衡液位指示調節報警裝置，3、物料泵，4、原料液管道，5、 凝結水預熱器I，6、凝結水預熱器11，7、一效預熱器，8、一效加熱室，9、蒸汽管網，10、一效 分離室，11、二效加熱室，12、二效分離室，13、三效加熱室，14、三效分離室，15、四效加熱室， 16、四效分離室，17、五效加熱室，18、五效結晶室，19、冷凝器，20、凝結水罐，21、清洗泵群， 22、真空閥門，23、真空泵。
[0016] 如圖1所示，本發明的實施例為：一種五效八體結晶蒸發工藝，包括以下步驟： (1) 入料：將一定濃度、一定溫度的原料液以一定流量注入原料罐1，在原料罐1的頂部 安裝有進料平衡液位指示調節報警裝置2,當原料罐1內的原料液液位達到報警位置時，入 料完成； (2) 預熱：入料完成后，原料液通過安裝在原料罐底部的物料泵3以及原料液管道4 進入凝結水預熱器I 5,在凝結水預熱器I預熱至ere后進入凝結水預熱器II6,預熱至 71°C，最后進入一效預熱器7進行預熱； (3) -級加熱蒸發：原料液預熱完成后進入一效加熱室8,以蒸汽管網9產生的新鮮蒸 汽作為熱源進行加熱蒸發，原料液與新鮮蒸汽進行熱交換后，原料液沿換熱管內壁成膜狀 由上而下流動，原料液被加熱至其沸點，并在換熱管內進行蒸發，溶劑被不斷汽化，原料液 濃度得到進一步提高，所得汽液混合物進入一效分離室10進行分離，分離出的二次蒸汽進 入下一效作為加熱熱源，二次原料液通過過料閥門進入到下一效加熱室； (4) 二級加熱蒸發：二次蒸汽通過蒸汽管道進入二效加熱室11，二次原料液通過安裝 在一效加熱室8左下方的物料泵3以及原料液管道4輸送至二效加熱室11，進行與一效加 熱室8內相同的反應得到汽液混合物，所得汽液混合物進入二效分離室12進行分離，分離 出的三次蒸汽進入下一效作為加熱熱源，三次原料液通過過料閥門進入到下一效加熱室； (5) 三級加熱蒸發：三次蒸汽通過蒸汽管道進入三效加熱室13,