[发明专利]柠檬酸及其钠盐联产系统

说明书

本发明提供了一种柠檬酸及其钠盐联产系统，其中包括依次连接的子系统柠檬酸预浓缩系统，无水柠檬酸蒸发结晶系统，一水柠檬酸冷却结晶系统，柠檬酸钠反应系统，二水柠檬酸钠蒸发结晶系统，并且所述子系统均与主控制系统并行相连。本发明的特点在于：第一采用高效节能装置将传统生产单元进行系统集成，极大降低能耗；第二将柠檬酸母液深度利用，可以大量减少母液处理量的同时生产出不同粒度、纯度的无水柠檬酸产品、一水柠檬酸产品、二水柠檬酸钠产品，满足不同用户需求，提高单位产量附加值；第三可以根据市场情况灵活调整各产品的产量比例，整个过程自动化程度高，响应速度快。

技术领域

本发明涉及生物发酵工程技术领域或化工领域，尤其涉及一种柠檬酸及其钠盐联产系统。

背景技术

柠檬酸的生产工艺以及现在生产过程中所面临的问题：

目前，我国柠檬酸产能占世界总产能80％以上，其中，几乎所有的柠檬酸产品来自于发酵法，发酵法柠檬酸生产过程中的柠檬酸浓缩及结晶能耗占总能耗比重相当大，柠檬酸作为大众产品，其利润很大程度上依赖其生产过程中的能耗。另一方面，由于储运和末端应用的需要，对应特定颗粒度和高的粒度均匀性的柠檬酸及其钠盐产品具有较好的市场和较大的利润空间，因此，如何有效的降低能耗和提高柠檬酸及其钠盐的晶体质量成为各大柠檬酸企业提高利润和市场占有率的重要因素。

在传统的离子交换法提取柠檬酸生产工艺中，利用为柠檬酸离交液经过四效蒸发器预浓缩，预浓缩后的一股物料进入单效或双效蒸发结晶装置进行结晶，另一股物料进入冷却结晶生成一水柠檬酸。此过程蒸汽能耗相对较高，双效结晶温度高、易碳化物控制不理想，产品等级不高，同时，无水柠檬酸母液需要大量回流至离交前进行重新处理，处理时应进行兑水操作，兑水后又需要重新蒸发浓缩，浪费了大量蒸汽。柠檬酸钠生产工艺为用柠檬酸颗粒与液体碱液反应，然后再蒸发结晶生成二水柠檬酸钠，此过程同样造成能源浪费，且整体产能不可控。

发明内容

本发明的目的是提供一种柠檬酸及其钠盐联产系统，以解决现有技术中能耗高、粒度小且粒度分布不均匀的技术问题，同时解决由于市场波动导致的产能调节缓慢、滞后、自动化程度不高等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种柠檬酸及其钠盐联产系统，包括依次连接的子系统：柠檬酸预浓缩系统，无水柠檬酸蒸发结晶系统，一水柠檬酸冷却结晶系统，柠檬酸钠反应系统，二水柠檬酸钠蒸发结晶系统。

在一种优选实施例中，所述柠檬酸预浓缩系统包括依次连接的主蒸发器、第一分离器、第一缓冲罐，第一缓冲罐连通至下游的无水柠檬酸蒸发结晶系统；在所述主蒸发器上游，连接有预热器；

所述柠檬酸预浓缩系统还包括第一MVR压缩机，所述第一分离器的蒸汽出口连接至第一MVR压缩机气体入口，第一MVR压缩机气体出口连接至主蒸发器的加热通道；

所述预热器包括依次连接的一级预热器和二级预热器，二级预热器连接在主蒸发器的上游，一级预热器连接在二级预热器的上游，主蒸发器加热通道出口连通至一级预热器的换热介质管道入口；所述一级预热器的换热介质管道的出口，与第一冷凝器连接；

所述一级预热器上游有依次连接的一级质量流量计、一级泵；所述第一分离器的液体出口分两个方向，分别与主蒸发器和第一缓冲罐相连，主蒸发器与第一分离器的液体出口之间连有二级泵，第一分离器的液体出口与第一缓冲罐之间有依次连接的三级泵、二级质量流量计、一级自动调节阀，第一分离器与一级自动调节阀之间连有二级自动调节阀；所述主蒸发器的液体出口有依次连接的三级质量流量计、四级泵。

柠檬酸原料比重在1.05至1.2之间，进入所述缓冲罐柠檬酸原料的比重在1.3～1.4之间，质量百分含量在20％-50％之间，进料温度在20℃至60℃之间。