一种蒸发结晶系统的制作方法

本实用新型涉及生物发酵工程技术领域或化工领域，尤其涉及一种蒸发结晶系统。

背景技术：

蒸发是指物质从液态转化为气态的相变过程，结晶是指物质从液态(溶液或熔融状态)或气态形成晶体。在化学中，蒸发是指通过加热使溶液中的某种物质达到沸点并挥发出来的过程，结晶是指溶液中的溶质达到过饱和而析出晶体的过程。在化学中蒸发和结晶经常是在一起的，因为蒸发的目的一般就是让溶液中溶剂挥发出来，从而使溶液中某种溶质达到过饱和，从而使其结晶。

蒸发操作作为化工领域的重要的操作单元之一，在生物工业中被广泛采用。由于生物工业所生产的产品通常为具有生物活性的物质，或对温度较为敏感的物质，这是蒸发浓缩操作在生物工业中应特别注意的问题。

在发酵工业中，蒸发操作常用于将溶液浓缩至一定的浓度，使其他工序更为经济合理，如将稀酶液浓缩到一定浓度在再进行沉淀处理或喷雾干燥，或将稀溶液浓缩到规定浓度以符合工艺要求，如将麦芽汁浓缩到规定浓度再进行发酵；或将溶液浓缩到一定浓度以便进行结晶操作。

结晶操作是获得纯净固体物质的重要方法之一。发酵工业的许多产品，如谷氨酸钠，柠檬酸、葡萄糖、核苷酸等都是用结晶的方法提纯精制的。

蒸发与结晶之间最大区别在于，蒸发是将部分溶剂从溶液中排出，使溶液浓度增加，溶液中的溶质没有发生相变，而结晶过程则是通过将过饱和溶液冷却、蒸发，或投入晶种使溶质结晶析出。结晶过程的操作与控制比蒸发过程要复杂的多。有的工厂将蒸发与结晶过程置于蒸发器中连续进行，这样虽然可以节约设备投资，但对结晶晶体质量、结晶提取率即产品提取率将造成负面影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种蒸发结晶系统，以解决上述的技术问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型提供一种蒸发结晶系统，包括依次通过物料管道连接的细晶消除器、增稠浮选器、离心机、沸腾床干燥器、振动分筛机、自动包装机；其中，离心机设有液体出口和固体出口，离心机的固体出口依次连接沸腾床干燥器、振动分筛机、自动包装机。

优选地，所述增稠浮选器与离心机之间的物料管道上依次设有四级泵、一级自动调节阀、一级质量流量计。

优选地，所述蒸发结晶系统还包括结晶器，所述结晶器设有第一出口、第二出口、第三出口。

优选地，所述结晶器的第一出口依次通过一级泵、四级质量流量计、四级自动调节阀连接至细晶消除器，细晶消除器依次通过二级质量流量计、二级自动调节阀、三级泵连接至增稠浮选器。

优选地，所述结晶器的第二出口通过二级泵连接换热器的物料管道入口，换热器的物料管道出口连接至结晶器。

优选地，所述换热器的换热介质管道出口连接至冷凝器。

优选地，所述冷凝器设有两个出口，第一出口依次设有七级泵和五级质量流量计；第二出口设有八级泵。

优选地，所述换热器的入口连接至mvr压缩机出口，mvr压缩机入口连接至结晶器。

优选地，所述离心机的液体出口连通至母液罐。

优选地，所述结晶器的第三出口依次通过三级质量流量计、三级自动调节阀、五级泵连接至母液罐。

在一种优选实施例中，所述增稠浮选器中内部设有倒锥形挡板。

优选地，mvr压缩机的型式为离心式或罗茨式，mvr压缩机为单级或多级串联。

优选地，所述换热器为管式强制循环换热器。

优选地，所述冷却结晶器为dtb型结晶器或oslo型结晶器。

本实用新型为一种蒸发结晶系统，采用mvr蒸发及mvr结晶节能工艺，可以大量节约新鲜蒸汽，缓解企业面临的环保压力。

本实用新型蒸发结晶系统，可用于柠檬酸、柠檬酸钠的结晶。

附图说明

图1为实施例1的蒸发结晶系统示意图。

图2为实施例2至实施例4的蒸发结晶系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种蒸发结晶系统，包括依次通过物料管道连接的细晶消除器2hh01、增稠浮选器2zc01、离心机2lx01、沸腾床干燥器2gz01、振动分筛机2sf01、自动包装机2bz01；其中，离心机2lx01设有液体出口和固体出口，所述离心机2lx01的固体出口依次连接沸腾床干燥器2gz01、振动分筛机2sf01、自动包装机2bz01；所述离心机2lx01的液体出口连通至母液罐2g01。

蒸发结晶的过程如下：含待结晶物质(如柠檬酸或柠檬酸钠)的物料a进入细晶消除器2hh01去除物料a中的晶体得到物料b，物料b进入增稠浮选器2zc01得到物料c，物料c进入离心机2lx01进行固液分离得到晶体和物料d，晶体依次经过沸腾床干燥器2gz01、振动分筛机2sf01、自动包装机2bz01进行干燥、筛分、包装获得成品，物料d进入母液罐2g01。

实施例2

如图2所示，一种蒸发结晶系统，包括依次通过物料管道连接的细晶消除器2hh01、增稠浮选器2zc01、离心机2lx01、沸腾床干燥器2gz01、振动分筛机2sf01、自动包装机2bz01；其中，离心机2lx01设有液体出口和固体出口，所述离心机2lx01的固体出口依次连接沸腾床干燥器2gz01、振动分筛机2sf01、自动包装机2bz01；所述离心机2lx01的液体出口连通至母液罐2g01。

蒸发结晶系统还包括结晶器2j01，所述结晶器2j01设有第一出口、第二出口、第三出口。

所述结晶器2j01的第一出口依次通过一级泵2p01、四级质量流量计2ll04、四级自动调节阀2v04连接至细晶消除器2hh01，细晶消除器2hh01依次通过二级质量流量计2ll02、二级自动调节阀2v02、三级泵2p03连接至增稠浮选器2zc01。

所述增稠浮选器2zc01与离心机2lx01之间的物料管道上依次设有四级泵2p01、一级自动调节阀2v01、一级质量流量计2ll01。

所述结晶器2j01的第二出口通过二级泵2p02连接换热器2h01的物料管道入口，换热器2h01的物料管道出口连接至结晶器2j01。

所述换热器2h01的换热介质管道出口连接至冷凝器2h02。

所述冷凝器2h02设有两个出口，第一出口依次设有七级泵2p07和五级质量流量计2ll05；第二出口设有八级泵2p08。

所述换热器2h01的入口连接至mvr压缩机2y01出口，mvr压缩机2y01入口连接至结晶器2j01。

所述结晶器2j01的第三出口依次通过三级质量流量计2ll03、三级自动调节阀2v03、五级泵2p05连接至母液罐2g01。

在实施例1的基础上，利用结晶器2j01和换热器2h01实现将制备过程中的残次品回收再次进行处理，从而减少浪费；增加的mvr压缩机2y01将结晶器2j01产生的蒸汽回收，利用压缩机原理实现将蒸汽压缩成液体而产生热量，将产生的热量为换热器2h01提供热源，实现蒸汽回收利用，节能环保；回收利用后的热蒸汽经过冷凝器2h02排出系统，减少废物放热至空气中，进而实现节能环保；母液罐2g01连通至结晶器2j01的第三出口实现母液的回流。

实施例3

本实施例为利用蒸发结晶系统制备无水柠檬酸晶体的过程，其具体过程如下：

柠檬酸溶液进入蒸发结晶系统(图2)，经过细晶消除器2hh01得到的物料a，再经过增稠浮选器2zc01得到的物料b，再经过离心机2lx01得到无水柠檬酸晶体和物料c，物料c经过母液罐2g01得到的物料d，无水柠檬酸晶体经过沸腾床干燥器2gz01、振动分筛机2sf01得到干燥的无水柠檬酸晶体经过自动包装机2bz01得到无水柠檬酸晶体成品。

实施例4

本实施例为利用蒸发结晶系统制备二水柠檬酸钠晶体的过程，其具体过程如下：

柠檬酸钠溶液进入蒸发结晶系统(图2)，经过细晶消除器2hh01得到的物料1，再经过增稠浮选器2zc01得到的物料2，再经过离心机2lx01得到柠檬酸钠晶体和物料3，物料3经过母液罐2g01得到的物料4，柠檬酸钠晶体经过沸腾床干燥器2gz01、振动分筛机2sf01得到干燥的柠檬酸钠晶体经过自动包装机2bz01得到柠檬酸钠晶体成品。

实施例5

所述的蒸发结晶系统生产的无水柠檬酸粒度在18目～100目范围内可调，与之对应目数下的cv值在15％以下。

所述换热器2h01的型式为管式强制循环换热器，结晶器2j01为dtb型结晶器或oslo型结晶器，mvr压缩机2y01为离心式或罗茨式，单级压缩或多级压缩，mvr压缩机2y01温升在15℃～20℃之间。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。