专利名称：一种柠檬酸分离装置与方法
技术领域：
本发明涉及食品化工技术领域，尤其涉及一种柠檬酸分离装置和方法。
技术背景在化工、制药、水处理、食品添加剂行业，经常采用到提纯设备。图l是 现有技术中柠檬酸分离装置的结构示意图。如图1所示，该装置为固定柱式，滤板101安装在法兰102之间，滤板上开有多孔，滤板上堆放滤材103，滤材 为石英砂，滤材上放置填充物104，防止填充物流出，在筒体107上端开有进 口 105，封头108下端开有出口 106，进口进料，过滤后从出口出料，达到提纯 物质的目的，填充物在筒内不动。这种设备结构，导致筒体密封性差，法兰直 径大，滤板只能安装在法兰之间，易渗漏、易腐蚀，内加滤材占用了填充物空 间，而且只能上进下出，不能反洗，填充物易跑漏，处理的液体质量不易控制, 填充物在筒体内不活动，容易产生死角，易结块，设备使用寿命短。发明内容本发明的目的在于提出一种拧檬酸分离装置与方法，能够扩大填充物空间， 能上进下出或者下进上出，处理的柠檬酸质量易控制，设备使用寿命加长。为达此目的，本发明采用以下技术方案一种柠檬酸分离装置，包括分离柱、脱色柱，所述分离柱和所述脱色柱通 过管道连接，所述分离柱包括筒体、封头、上布水器和下布水器，所述筒体的 下端和所述封头焊接在一起，所述上布水器安装在所述筒体的上端，所述上布 水器与所述筒体周边闭合，所述下布水器安装在所述封头，所述下布水器与所 述封头周边闭合，所述筒体的上端开有进口，所述封头下端开有出口，所述上 布水器和所述下布水器上安装有滤水帽，在所述上布水器和所述下布水器之间填充有阴树脂颗粒；所述脱色柱包括筒体、封头、上布水器和下布水器，所述筒体的下端和所 述封头焊接在一起，所述上布水器安装在所述筒体的上端，所述上布水器与所 述筒体周边闭合，所述下布水器安装在所述封头，所述下布水器与所述封头周 边闭合，所述筒体的上端开有进口，所述封头下端开有出口，所述上布水器和 所述下布水器上安装有滤水帽，在所述上布水器和所述下布水器之间填充有脱 色碳颗粒。所述分离柱中，在所述筒体的进口的下方安装有两个法兰，在所述封头的 出口的上方安装有一个法兰；所述脱色柱中，在所述筒体的进口的下方安装有 两个法兰，在所述封头的出口的上方安装有一个法兰。所述分离柱的内壁衬有聚乙烯材料层，所述脱色柱的内壁衬有聚乙烯材料层。所述分离柱的内壁和所述聚乙烯材料层之间采用冲压件焊接，所述脱色柱 的内壁和所述聚乙烯材料层之间采用冲压件焊接。所述分离柱中，所述上布水器由支撑件固定，所述支撑件的一端固定在所 述筒体上方的法兰， 一端通过紧固件连接所述上布水器，所述下布水器由支撑 件固定，所述支撑件的一端固定在所述封头下方的法兰上， 一端通过紧固件连 接所述下布水器；所述脱色柱中，所述上布水器由支撑件固定，所述支撑件的 一端固定在所述筒体上方的法兰， 一端通过紧固件连接所述上布水器，所述下 布水器由支撑件固定，所述支撑件的一端固定在所述封头下方的法兰上， 一端 通过紧固件连接所述下布水器。所述分离柱中，所述筒体在上布水器的下方位置设置一个开口，所述封头 在下布水器的上方位置设置一个开口；所述脱色柱中，所述筒体在上布水器的 下方位置设置一个开口 ，所述封头在下布水器的上方位置设置一个开口 。一种柠檬酸分离方法，包括以下步骤A、 柠檬酸混合液从进口输入分离柱，通过分离柱内填充的阴树脂颗粒进行 纯化，拧檬酸吸附在所述阴树脂颗粒上，其他液体从出口流出；B、 从所述出口输入硫酸，所述硫酸将所述阴树脂颗粒上的拧檬酸进行置换;C、 所述柠檬酸从进口输入到脱色柱，通过脱色柱内填充的脱色碳颗粒进行 纯化，柠檬酸内色素吸附在所述脱色碳颗粒上，柠檬酸从出口流出。还包括以下步骤D、 将碱性物质输入分离柱，与所述硫酸中和，还原所述阴树脂颗粒活性。E、 如果所述阴树脂颗粒或者所述脱色碳颗粒失去效用，将从所述封头的开 口取出。采用了本发明的技术方案，增强了法兰的密封结构，解决了冷热温差大正 负压的频繁使用而造成的内衬脱层，增加了筒体容积，增加了填充料的数量， 使整体设备交换量增大，使内部填充料在罐体内上下浮动产生了最大交换速率， 提高了产量和品质，节省了大量的再生剂和水。
图l是现有技术中拧檬酸分离柱的结构示意图； 图2是本具体实施方式
中柠檬酸分离柱的结构示意图。
具体实施方式
'下面结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案。 图2是本具体实施方式
中柠檬酸分离柱的结构示意图，其中左边为剖面图。 如图2所示，分离柱包括筒体201、封头202、上布水器203、下布水器204，筒体 的下端和封头焊接在一起，筒体的上端开有进口205，封头下端开有出口206， 在筒体的进口的下方安装有两个法兰， 一个大法兰207， 一个是中法兰208，在 所述封头的出口的上方安装有一个法兰209，上布水器安装在筒体的上端，上布 水器与筒体周边闭合，下布水器安装在封头，下布水器与封头周边闭合。上布 水器由支撑件固定，支撑件的一端固定在筒体上方的法兰， 一端通过紧固件连 接上布水器，下布水器由支撑件固定，支撑件的一端固定在封头下方的法兰， 一端通过紧固件连接下布水器。生产过程中上进下出、下进上出往返使用时， 因有一定的压力和温度，使用了新型环氧树脂制作的布水器支撑组件，保证了布水器在压力(0.6Mpa)温度(6(TC)往返(l次/小时)的冲击下无任何变化， 紧固件为注塑成型，材料为ABS工程塑料。在上布水器和下布水器之间填充有阴树脂颗粒210，上布水器和下布水器上 安装有滤水帽211，上布水器或者下布水器的球面与滤水帽螺纹连接后加锁紧 母，滤水帽专为控制填充物不外流，只能通过液体，上布水器和下布水器共有 260个滤水帽。分离柱的内壁衬有聚乙烯(PE)材料层212， PE材料层是采用先进的双向可 调整转速的滚塑机一次投料成型的，无任何接缝，无毒、无味、食品级的PE, 无任何腐蚀性，分离柱的内壁和PE材料层之间采用冲压件213悍接，冲压件与筒 体焊接密度为120毫米X120毫米品字形排列，保证了内衬与筒体的紧密结合。 上布水器和下布水器也是采用与内衬相同的PE材料。筒体在上布水器的下方位置设置一个开口，封头在下布水器的上方位置设 置一个开口，用于放入或取出填充物。脱色柱的结构与分离柱的结构一致，不同之处在于，分离柱内的填充物是 阴树脂颗粒，脱色柱内的填充物是脱色碳颗粒。分离柱和脱色柱之间通过管道进行连接。拧檬酸混合液从进口输入分离柱， 通过分离柱内填充的阴树脂颗粒进行提纯，拧檬酸吸附在阴树脂颗粒上，其他 液体从出口流出；从出口输入硫酸，硫酸将阴树脂颗粒上的柠檬酸置换出来； 经过分离柱处理后的柠檬酸从进口输入到脱色柱，通过脱色柱内填充的脱色碳 颗粒进行提纯，柠檬酸内色素吸附在脱色碳颗粒上，拧檬酸从出口流出；将碱 性物质输入分离柱，与硫酸中和，还原阴树脂颗粒。如果阴树脂颗粒或者脱色
碳颗粒失去效用，将从封头的开口取出。采用了本发明的技术方案，树脂利用率从固定柱式的92%上升到98%，树 脂再生从2%的死角下降到无死角，料液回收率从97%提高到99%，再生剂和水 节约了5%，使用寿命也从3—5年上升到10年以上，而且不使用石英砂，对环境 不造成污染。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该 以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种柠檬酸分离装置，其特征在于，包括分离柱、脱色柱，所述分离柱和所述脱色柱通过管道连接，所述分离柱包括筒体、封头、上布水器和下布水器，所述筒体的下端和所述封头焊接在一起，所述上布水器安装在所述筒体的上端，所述上布水器与所述筒体周边闭合，所述下布水器安装在所述封头，所述下布水器与所述封头周边闭合，所述筒体的上端开有进口，所述封头下端开有出口，所述上布水器和所述下布水器上安装有滤水帽，在所述上布水器和所述下布水器之间填充有阴树脂颗粒；所述脱色柱包括筒体、封头、上布水器和下布水器，所述筒体的下端和所述封头焊接在一起，所述上布水器安装在所述筒体的上端，所述上布水器与所述筒体周边闭合，所述下布水器安装在所述封头，所述下布水器与所述封头周边闭合，所述筒体的上端开有进口，所述封头下端开有出口，所述上布水器和所述下布水器上安装有滤水帽，在所述上布水器和所述下布水器之间填充有脱色碳颗粒。
2、 根据权利要求1所述的一种柠檬酸分离装置，其特征在于，所述分离柱 中，在所述筒体的进口的下方安装有两个法兰，在所述封头的出口的上方安装 有一个法兰；所述脱色柱中，在所述筒体的进口的下方安装有两个法兰，在所 述封头的出口的上方安装有一个法兰。
3、 根据权利要求1所述的一种柠檬酸分离装置，其特征在于，所述分离柱 的内壁衬有聚乙烯材料层，所述脱色柱的内壁衬有聚乙烯材料层。
4、 根据权利要求3所述的一种柠檬酸分离装置，其特征在于，所述分离柱 的内壁和所述聚乙烯材料层之间采用冲压件焊接，所述脱色柱的内壁和所述聚 乙烯材料层之间采用冲压件焊接。
5、 根据权利要求1所述的一种柠檬酸分离装置，其特征在于，所述分离柱 中，所述上布水器由支撑件固定，所述支撑件的一端固定在所述筒体上方的法兰， 一端通过紧固件连接所述上布水器，所述下布水器由支撑件固定，所述支撑件的一端固定在所述封头下方的法兰上，一端通过紧固件连接所述下布水器； 所述脱色柱中，所述上布水器由支撑件固定，所述支撑件的一端固定在所述筒 体上方的法兰， 一端通过紧固件连接所述上布水器，所述下布水器由支撑件固 定，所述支撑件的一端固定在所述封头下方的法兰上， 一端通过紧固件连接所 述下布水器。
6、 根据权利要求1所述的一种柠檬酸分离装置，其特征在于，所述分离柱 中，所述筒体在上布水器的下方位置设置一个开口，所述封头在下布水器的上 方位置设置一个开口；所述脱色柱中，所述筒体在上布水器的下方位置设置一 个开口，所述封头在下布水器的上方位置设置一个开口。
7、 一种柠檬酸分离方法，其特征在于，包括以下步骤A、 拧檬酸混合液从进口输入分离柱，通过分离柱内填充的阴树脂颗粒进行 纯化，柠檬酸吸附在所述阴树脂颗粒上，其他液体从出口流出；B、 从所述出口输入硫酸，所述硫酸将所述阴树脂颗粒上的柠檬酸进行置换;C、 所述柠檬酸从进口输入到脱色柱，通过脱色柱内填充的脱色碳颗粒进行 纯化，拧檬酸内色素吸附在所述脱色碳颗粒上，柠檬酸从出口流出。
8、 根据权利要求7所述的一种柠檬酸分离方法，其特征在于，还包括以下 步骤D、 将碱性物质输入分离柱，与所述硫酸中和，还原所述阴树脂颗粒活性。
9、 根据权利要求7所述的一种柠檬酸分离方法，其特征在于，还包括以下 步骤E、 如果所述阴树脂颗粒或者所述脱色碳颗粒失去效用，将从所述封头的开 口取出。
全文摘要
本发明公开了一种柠檬酸分离装置与方法，含有杂质的柠檬酸混合液从进口进入分离柱，通过分离柱内填充的阴树脂颗粒进行分离，柠檬酸吸附在阴树脂颗粒上，其他液体从出口流出；从出口输入硫酸，将阴树脂颗粒上的柠檬酸进行置换；经分离的柠檬酸从进口进入到脱色柱，通过脱色柱内填充的脱色碳颗粒进行脱色，柠檬酸内色素吸附在脱色碳颗粒上，柠檬酸从出口流出，采用了本发明的技术方案，能够扩大填充物空间，能上进下出或者下进上出，处理的柠檬酸质量易控制，设备使用寿命加长。
文档编号C07C59/00GK101148405SQ200710175349
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者常井双, 张书金, 王保安, 蔡明龙, 振 魏 申请人:常井双