连续生产球状苯甲酸钠的装置及方法与流程

本发明属于有机化工
技术领域：
，具体是指一种连续生产球状苯甲酸钠的装置及方法。
背景技术：
：苯甲酸钠是一种防腐剂，因其具有杀菌广谱性和低毒性而广泛应用于食品及药品行业。目前市场上的苯甲酸钠一般分为粉状、柱状和球状三种。粉状苯甲酸钠流动性差，在储存、运输中容易板结，在下游产品中使用时需重新粉碎，造成人力及能源的浪费和环境的污染，另外，粉状苯甲酸钠容易产生粉尘，造成污染，影响工作环境，且由于其容易产生静电，也影响包装过程。柱状苯甲酸钠流动性好，不易产生静电，无粉尘产生，但其干燥工艺通常采用金属制的机器滚筒式干燥而得，机器中的金属物质残留在产品中会影响产品品质。而球状苯甲酸钠的生成工艺是液料通过种子颗粒直接在热空气中长大而成，不与金属设备直接接触，减少了产品中出现异物的可能，另外，由于其流动性好，易于操作，不易产生静电，无粉尘，也更安全卫生，因此广泛应用于食品行业中。球状苯甲酸钠的生产工艺一般包括中和、脱色、过滤、造粒和包装的基本操作。传统的造粒单元是先在造粒塔中投入造粒种子，投种子方式为人工投或者机器自动投，投完种子后，液料在塔内对种子进行喷雾造粒，造粒完成后对产品进行包装。无论是人工投种子，还是机器投种子，整个造粒程序都是间歇式的，就是投一次种子，出一次成品，中间必须有停留过程，然后再重新投种子，再造粒出成品。如此间歇式造粒，生产效率低，造成资源浪费。技术实现要素：本发明针对现有技术的不足，提供一种连续生产球状苯甲酸钠的装置及利用该装置连续生产球状苯甲酸钠的方法。利用该装置能有效提高球状苯甲酸钠生产效率、减少环境污染、节约资源。为解决上述技术问题，本发明的连续生产球状苯甲酸钠的装置，包括空气预处理系统、原料系统、造粒系统和筛分系统，其中：所述造粒系统包括造粒塔和与所述造粒塔上端相连接的旋风分离器，以及与所述旋风分离器顶端相连接的引风机；所述造粒系统与空气预处理系统相连接，所述空气预处理系统包括依次相连通的粗滤器、鼓风机及空气加热器；所述空气加热器的出口端与所述造粒塔底部进风口相连通；所述造粒塔的进料口连接原料系统，所述原料系统包括相互连通的料浆池和雾化器，所述雾化器出口与所述造粒塔的进料口相连接；所述造粒塔的出料口与筛分系统相连接，所述筛分系统包括分级筛，所述造粒塔的出料口与所述分级筛的进料口相连接。优选地，所述分级筛的筛目分为：符合目标颗粒粒径的第二级筛，大于目标颗粒粒径的第一级筛和小于目标颗粒粒径的第三级筛，所述第二级筛的出料口与成品料仓相连接，所述第一级筛的出料口连接有粉碎机，所述粉碎机的出料口和所述第三级筛的出料口与所述造粒塔的进料口相连接。进一步的，所述旋风分离器与引风机之间连接有水洗塔，所述水洗塔的出料口与料浆池的进料口相连接。这样，经旋风分离器分离出的苯甲酸钠粉尘，经引风机直接抽至水洗塔，水洗塔中的水从下至上循环式喷淋吸收苯甲酸钠粉尘，达到一定浓度后输送至料浆池中作为料浆来源使用，从而节约资源。再进一步的，所述塔与料浆池之间连接有水洗泵。水洗泵能将水洗塔中的液体输送至料浆池中。再进一步的，所述造粒塔与分级筛之间设置有罗茨风机。本发明还公开了一种利用所述连续生产球状苯甲酸钠的装置造粒方法，该方法包括以下步骤：1)向料浆池中充注苯甲酸钠料浆；2)启动引风机、鼓风机和空气加热器，空气经粗滤器净化后，送至造粒塔，向上鼓风；3)启动雾化器，将料浆池中的苯甲酸钠料浆雾化后输送至造粒塔中造粒，形成球状苯甲酸钠颗粒；4)调整鼓风机与引风机的风力，对造粒塔内的苯甲酸钠颗粒进行分离处理；5)将通过造粒塔出料口的苯甲酸钠颗粒送入分级筛进行筛分处理，将通过旋风分离器出料口的苯甲酸钠颗粒排空分离；6)将经筛分处理后所得的符合目标粒径的球状苯甲酸钠颗粒进行打包包装处理。优选的，在步骤1)之前，先向造粒塔(1)中预先铺放一定量的球状苯甲酸钠造粒种子，有助于前期快速形成球状苯甲酸钠颗粒。进一步优选地，步骤1)中，所述苯甲酸钠料浆的质量百分比浓度为20～45％。进一步的，步骤4)中的分离处理方法为：设定鼓风机与引风机在造粒塔中形成的向上风力合力大小为a，重量值≥a的苯甲酸钠颗粒下落至造粒塔下部的出料口运送至筛分系统，重量值＜a的苯甲酸钠颗粒上升在旋风分离器处分离，并被引风机抽至粉尘尾气处理系统中排空分离。再进一步的，步骤5)中所述筛分处理采用分级筛进行，所述分级筛分为三个等级，包括符合目标颗粒粒径的第二级筛、大于目标颗粒粒径的第一级筛和小于目标颗粒粒径的第三级筛，分级处理时，符合第二级筛粒径的苯甲酸颗粒属于合格产品，直接进入成品料仓包装线，大于目标颗粒粒径的第一级筛的颗粒进入粉碎机粉碎后，随同第三级筛粒径的颗粒一起被输送至造粒塔中作为造粒种子继续造粒。本发明连续生产球状苯甲酸钠工艺中的原料为苯甲酸钠料浆，苯甲酸钠料浆来源有两个，一是中和反应好的苯甲酸钠溶液，一是苯甲酸钠粉尘回收溶液，它们在料浆池中形成一定质量浓度(优选为20～45％)的料浆，然后经雾化器雾化后进入造粒塔喷雾造粒。同时，采用本造粒系统，完成造粒的同时，不用再单独投造粒种子，塔内就可以继续造粒，改变了原有的间歇式苯甲酸钠生产工艺，实现了球状苯甲酸钠的全自动、全封闭式连续生产，得到的颗粒苯甲酸钠从造粒塔下端直接进入筛分系统进行分离，实现了连续造粒的工艺。设立水洗塔后，造粒塔中经旋风分离器分离的苯甲酸钠粉尘，经引风机直接抽至水洗塔，水洗塔中的水从下至上循环式喷淋吸收苯甲酸钠粉尘，达到一定浓度后抽至中和池中作为料浆来源使用，这样既回收了物料，降低成本，又解决了过去苯甲酸钠车间粉尘重，工作环境恶劣的问题，同时，粉尘经回收后再排放，对于保护环境也有重大意义。以上体系为全封闭式自动化操作，操作人员整个过程不接触到物料，就可实现全系统的连续流水作业，大大改善了工人的工作环境，节约了人力成本，增加了产能，同时，本工艺采用苯甲酸钠粉尘气循环回收利用装置，减少了环境污染，节约了资源，提高了整体生产技术水平。附图说明附图为本发明一种连续生产球状苯甲酸钠装置的结构示意图。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明连续生产球状苯甲酸钠的装置及方法作进一步详细说明。实施例1一种连续生产球状苯甲酸钠的装置，该装置包括空气预处理系统、原料系统、造粒系统和筛分系统，其中：所述造粒系统包括造粒塔1和与所述造粒塔1上端相连接的旋风分离器2，以及与所述旋风分离器2顶端相连接的引风机3；所述造粒系统与空气预处理系统相连接，所述空气预处理系统包括依次相连通的粗滤器4、鼓风机5及空气加热器6；所述空气加热器6的出口端与所述造粒塔1底部进风口相连通；所述造粒塔1的进料口连接原料系统，所述原料系统包括料浆池7和雾化器8，所述雾化器8出口与所述造粒塔1的进料口相连接；所述造粒塔1的出料口与筛分系统相连接，所述筛分系统包括分级筛9，所述造粒塔1的出料口与所述分级筛9的进料口相连接。所述分级筛9的筛目分为：符合目标颗粒粒径的第二级筛c2，大于目标颗粒粒径的第一级筛c1和小于目标颗粒粒径的第三级筛c3，所述第二级筛c2的出料口与成品料仓14相连接，所述第一级筛c1的出料口连接有粉碎机10，所述粉碎机10的出料口和所述第三级筛c3的出料口与所述造粒塔1的进料口相连接。所述旋风分离器2与引风机3之间连接有水洗塔11，所述水洗塔11的出料口与料浆池7的进料口相连接。所述水洗塔11与料浆池7之间连接有水洗泵12。所述造粒塔1与分级筛9之间设置有罗茨风机13。利用上述连续生产球状苯甲酸钠的装置造粒方法实施例如下：1)向料浆池中加入质量浓度为38％的苯甲酸钠溶液；2)启动引风机、鼓风机和空气加热器，空气经粗滤器净化后，经鼓风机送入空气加热器加热，再输送至造粒塔，向上鼓风；鼓风机压力为15KPa，空气加热器温度为180～200℃；3)启动雾化器，雾化压力0.8MPa，将料浆池中苯甲酸钠料浆输送至造粒塔中，进行雾化喷淋形成球状苯甲酸钠颗粒；4)雾化喷淋2～5h后(造粒塔中球状苯甲酸钠颗粒长大到一定程度)，调整鼓风机与引风机向上的风力合力，对造粒塔中苯甲酸钠颗粒进行分离处理；分离处理方法为：设定鼓风机与引风机在造粒塔中形成的向上风力合力大小值为a1，重量值≥a1的苯甲酸钠颗粒下落至造粒塔底部经过出料口运送至筛分系统，重量值＜a1的苯甲酸钠颗粒被顶部的引风机抽至上方，在旋风分离器处分离进入造粒塔作为造粒种子，剩余未分离的苯甲酸钠粉尘，经旋风分离器分离后经引风机直接抽至水洗塔，水洗塔中的水从下至上循环式喷淋吸收苯甲酸钠粉尘，达到一定浓度后输送至料浆池中作为料浆来源使用，从而节约资源；5)将重量大于a1值的颗粒从造粒塔底部经过出料口送入筛分系统进行筛分处理，筛分处理采用分级筛进行，所述分级筛包括：符合目标颗粒粒径的第二级筛，大于目标颗粒粒径的第一级筛和小于目标颗粒粒径的第三级筛，分级处理时，符合第二级筛粒径的苯甲酸颗粒属于合格产品，可直接进入成品料仓进入包装线，大于目标颗粒粒径的第一级筛粒径的苯甲酸颗粒进入粉碎机粉碎后，随同小于目标颗粒粒径的第三级筛粒径的苯甲酸颗粒一起输送至造粒塔中作为造粒种子继续造粒。6)将经筛分处理后所得的符合目标粒径的球状苯甲酸钠颗粒进行打包包装。连续生产24小时，每6小时取样一次，对生产得到的球状苯甲酸钠颗粒进行连续4次取样，结果分别如下表1所示，均达到食品级球状苯甲酸钠的质量要求，共生产球状苯甲酸钠47.8吨。表1样本编号苯甲酸钠重量含量水分重量含量颗粒粒径199.2％0.6％10-20目299.5％0.5％10-20目399.6％0.4％10-20目499.4％0.4％10-20目实施例2利用实施例1所述连续生产球状苯甲酸钠的装置造粒方法如下：在新开车之前，提前向造粒塔铺1～2吨球状苯甲酸钠成品作为造粒种子，然后按以下步骤进行操作：1)向料浆池中加入质量浓度为42％的苯甲酸钠料浆；2)启动引风机、鼓风机和空气加热器，空气经粗滤器净化后，经鼓风机送入空气加热器加热，再输送至造粒塔，向上鼓风；鼓风机压力为15KPa，空气加热器温度为180～200℃；3)启动雾化器，雾化压力1.2MPa，将料浆池中苯甲酸钠料浆输送至造粒塔中，进行雾化喷淋形成球状苯甲酸钠颗粒；4)雾化喷淋2～5h后，调整鼓风机与引风机向上的风力合力，对造粒塔中苯甲酸钠颗粒进行分离处理；分离处理方法为：设定鼓风机与引风机在造粒塔中形成的向上风力合力大小值为a2，重量值≥a2的苯甲酸钠颗粒下落至造粒塔底部经过出料口运送至筛分系统，重量值＜a2的苯甲酸钠颗粒被顶部的引风机抽至上方，在旋风分离器处分离进入造粒塔作为造粒种子，剩余未分离的苯甲酸钠粉尘，经旋风分离器分离后经引风机直接抽至水洗塔，水洗塔中的水从下至上循环式喷淋吸收苯甲酸钠粉尘，达到一定浓度后输送至料浆池中作为料浆来源使用，从而节约资源；5)将重量大于a2值的颗粒从造粒塔底部经过出料口送入筛分系统进行筛分处理，筛分处理采用分级筛进行，所述分级筛包括：符合目标颗粒粒径的第二级筛，大于目标颗粒粒径的第一级筛和小于目标颗粒粒径的第三级筛，分级处理时，符合第二级筛粒径的苯甲酸颗粒属于合格产品，可直接进入成品料仓进入包装线，大于目标颗粒粒径的第一级筛粒径的苯甲酸颗粒进入粉碎机粉碎后，随同小于目标颗粒粒径的第三级筛粒径的苯甲酸颗粒一起输送至造粒塔中作为造粒种子继续造粒。6)将经筛分处理后所得的符合目标粒径的球状苯甲酸钠颗粒进行打包包装。连续生产36小时，每6小时取样一次，对生产得到的球状苯甲酸钠颗粒进行连续6次取样，结果分别如下表2所示，均达到食品级球状苯甲酸钠的质量要求，共生产球状苯甲酸钠73.4吨。表2样本编号苯甲酸钠重量含量水分重量含量颗粒粒径199.1％0.6％10-20目299.3％0.5％10-20目399.5％0.4％10-20目499.5％0.3％10-20目599.5％0.3％10-20目699.4％0.4％10-20目同时，作为对比，采用传统的间歇式生产工艺生产，球状苯甲酸钠的产量为2t/塔/天，按5个塔计，一年的产量在2*5*365吨＝3650吨；而采用本发明的连续生产工艺后，平均产量为2t/小时，一年的产量为2*24*365＝17520吨；年增产量380％；按8000元/吨计，年增产值8000*(17520-3650)元＝1.11亿元。传统工艺人力成本4岗/塔，一天生产4人次/岗，即16人次/塔，合计5个塔就是16*5＝80人次/天；采用本发明的工艺生产时共设3岗，4人次/岗，共3*4＝12人次/天，按4000元/人次/月计算，一年节约人力成本4000*(80-12)*12元＝326.4万元。苯甲酸钠粉尘回收，平均小时进1t水，回收苯甲酸钠溶液1t，浓度约10％，以此计算，每天回收苯甲酸钠1*24*10％t＝2.4t，一年回收成本为2.4*365*8000元＝700.8万元。由此可见，采用本发明连续生产球状苯甲酸钠的装置造粒方法生产苯甲酸钠颗粒，还能产生很好的经济价值，节约社会资源。当前第1页1 2 3