专利名称：碱金属食品级磷酸盐生产方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无机磷酸盐生产技术领域，尤其是碱金属磷酸盐的生产方法及装置。
背景技术：
碱金属食品磷酸盐广泛应用于食品加工的各领域中，主要用作乳化剂、保水剂、抗氧剂、品质改良剂等，改善和调节食品的结构、滋味、外观以及食品在加工、烹调和贮存期的性质，提高食品感官质量和理论质量。目前工业化生产碱金属食品磷酸盐的方法基本上采用干燥、聚合两步法，但干燥一般分为喷雾干燥或转鼓干燥两种方式进行，聚合基本上是在一个回转聚合炉内燃烧进行，一般情况下，磷酸与碱(纯碱或烧碱)中和成液态碱金属磷酸盐溶液供干燥，磷酸与碱(纯碱或烧碱)均为食品级，在干燥和聚合过程中因用热风作为热媒，均产生大量的含尘气体需净化处理，热风产生还需相应的装备(加烧嘴，热风灯等)，装置投资大，占地面积较大，排放大量废气的同时热量损失大，加之中和过程中为防止碱金属磷酸酸盐溶液结晶，一方面采取两种措施，1、设备和管道蒸汽保温；2、加入适量水降低碱金属磷酸盐浓度；但另一面而言，蒸汽保温增加了蒸汽消耗量，降低碱金属磷酸盐浓度增加了干燥过程蒸发水量，二者均增加了能耗，该方法的工艺流程长，物料在整套装置中移送时间较长，最终产品易受设备摩擦面、密封面及气体等与之接触介质引入杂，影响产品白度及水溶性。
发明内容
本发明的目的是针对目前食品级碱金属磷酸盐存在的问题和不足，提供一种能克服上述缺点的碱金属磷酸盐的生产方法及装置。
本发明的碱金属磷酸盐的生产方法，包括用固体碱(纯碱或烧碱)中和磷酸、干燥、聚合生成的磷酸盐的方法，其特征在于用以下装置和工艺步骤制取食品级碱金属磷酸盐1)中和、干燥固体碱中和磷酸在一带夹套的卧式搅拌混合器中进行，按最终产品所需碱金属与磷的摩尔比确定相应的酸碱量，均匀供入食品级磷酸及碱进行中和反应，反应完成后夹套内供入导热油加热干燥，干燥20-50分钟后，使其水份＜4，干燥物料放入中间槽。中和、干燥在同一设备中先后进行，充分利用中和反应热部分蒸发水份，由卧式混合器中的循环热煤提供中和产物干燥的热量；2)骤合向立式转盘聚合炉内均匀供入干燥后的碱金属磷酸盐进行聚合，磷酸盐连续供入，产品连续排出，聚合是在底部大盘上完成，物料自园盘中心由螺旋推动向四周移动；由其料耙均匀布于转盖上，受外排前气体预热后落入大转盘，在大转盘与双向螺运机双重作用下不断翻动，大转盘受其底部工频涡流作用下发热，并把热量传给盘面翻动物料，物料完成聚合(或干燥)并向四周移动落入出料沟，出料沟料耙推动物料沿园周移动达出料口，由出料螺运机排出。
由该方法所生产的食品级碱金属磷酸盐是正磷酸盐，二聚、三聚磷酸盐或磷酸钠、钾复合磷酸盐。
以上所述的装置是带夹套的卧式混合器，即碱储槽、与之连接的中和反应器、与中和反应器连接的磷酸盐中和槽、与磷酸盐中和槽连接的供料螺运机，与供料螺运机连接的立式转盘骤合炉，立式转盘炉下端连接有出料螺运机，中和反应器、供料螺运机和出料螺运机、立式转盘炉均连有电动机驱动。
所述的立式转盘聚合炉由两层构成，顶端小盘和底部大盘，小盘上方有两个固定于供料管料耙，底部大盘上方有一个叶轮自中点向左、右相反旋向螺旋的大转盘双向螺运机，炉底圆周装有排料环，排料环顶部排出物料，底部大盘工频加热线圈由支架固定排成十字形。顶端小盘和底部大盘固定于同一轴上，由同一调速电机驱动。
本发明的碱金属磷酸盐生产方法及装置与现有技术比较具有以下点特1、中和、干燥在同一设备中完成，充分利用反应热，采用导热油间接加热物料水份少，聚合反应是由工频线圈感应加热，避免热风干燥和聚合所需除尘系统和热源系统以及大量排气造成的热量损失，因此该方法占地小，能耗低，投资少。
2、该工艺方法流程较短，物料移送时间短，加之无热风与之接触，物料不易引入杂质，产品白度高，水溶性好，纯度较高。
3、聚合反应是由工频线园感应加热，物料料只须控制工频感应加热功率即可，易于实现自动控制。而聚合反应时间只须控制大转盘双向螺运机及转盘转速即可，操作控制简便。
图1为本发明的工艺流程图和该工艺所使用装置的示意图。
图2为本发明的立式转盘聚合炉剖视图。
图3为本发明的M-M剖视图。
图4为本发明的N-N剖视图。
图中，1、2-碱储槽，2-中和反应器，4-磷酸盐中和槽，5-供料螺运机，6-立式转达盘，7-出料螺运机，8-转盘后电机，9-大转盘双向螺运机，6-1-入料口，6-2-排气口，6-3-炉外壳，6-4-小转盘料粑，6-5-小转盘，6-6-转盘轴，6-7-大转盘双向螺运机电机，6-8-出料沟料粑，6-9-出料沟，6-10-大转盘，6-11-转盘电机，6-12-出料口，6-13-工频加热线圈，6-14-大转盘双向螺运机，6-15-排料环，a-大转盘双向螺运机左侧推料方向，b-大转盘双向螺运机右侧推料方向。
具体实施例方式
实施例本发明的生产方法所采用的装置结构如图1、2、3、4所示，即该装置是带夹套的卧式混合器，即碱储槽1、2、与之连接的中和反应器3、与中和反应器连接的磷酸盐中和槽4、与磷酸盐中和槽连接的供料螺运机5，与供料螺运机连接的立式转盘骤合炉6，立式转盘炉下端连接有出料螺运机7。中和反应器、供料螺运机和出料螺运机、立式转盘炉均连有电动机驱动(M表示)。
以上所述的立式转盘聚合炉由两层构成，顶端小盘6-5和底部大盘6-10，小盘上方有两个固定于供料管料耙6-4，底部大盘上方有一个叶轮自中点向左、右相反旋向螺旋的大转盘双向螺运机6-14，炉底四周装有一个长方形排料环6-15，排料环顶部排出物料，底部大盘工频加热线圈6-13由支架固定排成十字形。顶端小盘和底部大盘固定于同一轴上，由同一调速电机驱动。
下表1是利用上述设备生产碱金属磷酸盐的实施例，表2是实施例的产品名称及含量。(表中序号为实施例编号)表1 实施例反应条件
注磷酸及碱均为食品级，磷酸浓度为85％，Na2CO3含量为98.5％，NaOH为96％，KOH为95％。
表2 实施例的产品名称及含量
权利要求
1.一种食品级碱金属磷酸盐的生产方法，包括用固体碱中和磷酸、干燥、聚合生成的磷酸盐的方法，其特征在于用以下装置和工艺步骤制取食品级碱金属磷酸盐1)中和、干燥固体碱中和磷酸在一带夹套的卧式混合器中进行，反应完成后夹套内供入导热油加热干燥，干燥20-50分钟后，使其水份＜4；中和、干燥在同一设备中先后进行，充分利用中和反应热部分蒸发水份，由卧式混合器中的循环热煤提供中和产物干燥的热量；2)聚合向立式转盘聚合炉内均匀供入干燥后的碱金属磷酸盐进行聚合，磷酸盐连续供入，产品连续排出；
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于由该方法所生产的食品级碱金属磷酸盐是正磷酸盐，二聚、三聚磷酸盐或磷酸钠、钾复合磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于卧式混合器中的循环的热煤是导热油。
4.根据权利要求1所述的生产方法所用的装置，其特征在于该装置是卧式混合器，即碱储槽(1、2)、与之连接的中和反应器(3)、与中和反应器连接的磷酸盐中和槽(4)、与磷酸盐中和槽连接的供料螺运机(5)、与供料螺运机连接的立式转盘骤合炉(6)、立式转盘炉下端连接有出料螺运机(7)，中和反应器、供料螺运机和出料螺运机、立式转盘炉均连有电动机驱动。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于立式转盘聚合炉由两层构成，顶端小盘(6-3)和底部大盘(6-10)，小盘上方有两个固定于供料管料耙(6-4)，底部大盘上方有一个叶轮自中点向左、右相反旋向螺旋的大转盘双向螺运机(6-14)，炉底圆周装有排料环(6-15)，排料环顶部排出物料，底部大盘工频加热线圈(6-13)由支架固定排成十字形。
6.根据权利要求5所述装置，其特征在于顶端小盘和底部大盘固定于同一轴上，由同一调速电机驱动。
全文摘要
一种碱金属磷酸盐的生产方法及装置。碱金属磷酸盐包括正磷酸钾(钠)盐、二聚磷酸钠(钾)盐、三聚磷酸钠(钾)盐。其工艺过程为(a)用固体碱(纯碱或烧碱)在一带夹套的卧式混合器中中和磷酸，中和完成后搅拌干燥；(b)干燥后的物料均匀供入一圆形立式转盘聚合炉内聚合(或进一步干燥)，其热源由一个工频感应产生热量提供；(c)转盘聚合炉连续排出物料经冷却、粉磨、筛分得到成品。产品白度高，装置生产品种多，占地小，投资省，操作控制简单。
文档编号C01B25/00GK1565962SQ0313518
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者蹇启贤, 周秋林, 卢铭鑫 申请人:蹇启贤, 周秋林, 卢铭鑫