多效蒸发器在葡萄糖酸钠应用的研究

5多效蒸发器在生产葡萄糖酸钠中应用的争论2023-4-30大 纲一、鉴定工程名称多效蒸发器在生产葡萄糖酸钠中应用的争论二、鉴定性质三、鉴定形式四、鉴定程序12名，委员假设干名审查有关技术资料和文件五、鉴定目的及内容审查技术资料是否完整、齐全、准确、清楚对该工程的技术水平、先进性、成熟性和经济性赐予评价对其有用性和推广应用价值作出结论指出存在问题六、供给的鉴定材料鉴定大纲多效蒸发器在生产葡萄糖酸钠中应用的争论技术报告工程主要技术成果和特点经济效益和社会效益分析报告科技查工程报告书葡萄糖酸钠产品检测报告葡萄糖酸钠产品质量标准及检测方法用户使用证明与意见其它证明材料鉴定材料之二多效蒸发器在生产葡萄糖酸钠中应用的争论技术报告1、工程的来源、争论的目的和意义工程来源多效蒸发器在生产葡萄糖酸钠中的应用争论工程是根202301月立项的一个自选争论课题，其目的在于改造三效蒸发器的构造及优化工艺操作参数，使葡萄糖酸钠生产连续性增加，提高结晶一次收率，降底劳动强度，降低生产本钱，节约能源，并提高终端产品质量，拓宽其销售渠道，经公司研发人员的不懈努力，历时一年，圆满完成了预定的各项研发内容，确定了三效结晶室的构造及操作参数，企业取得了良好的经济效益。工程争论的意义多效蒸发器概述多效蒸发是将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，使蒸汽热能得到屡次利用，从而提高热能的利用率，多用于水溶液一效)以生蒸汽作为加热蒸汽，其余两个(称为其次效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽，从而可大幅度削减生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽，故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流淌方向依次降低。依据二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸发的流程可分为：①并流流程。溶液和二次蒸汽同向依次通过各效。由于前效压力高于后效，料液可借压差流淌。但末效溶液浓度高而温度低,溶液粘度大,因此传热系数低。②逆流流程。溶液与二次蒸汽流淌方向相反。需用泵将溶液送至压力较高的前一效，各效溶液的浓度和温度对粘度的影响大致抵消，各效传热条件根本一样。③错流流程。二次蒸汽依次通过各效，但料液则每效单独进出，这种流程适用于有晶体析出的料液。多效蒸发器由各效加热蒸发器、各效分别器、冷凝器、热压泵、杀菌器、保温管、真空系统、各效料液输送泵、冷凝排水泵、操作平台、电器仪表掌握柜及阀门、管路等系统组成。强制循环蒸发结晶器是一种晶浆循环式连续结晶器。操作时，料液自循环管下部参加，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加热室。晶浆在加热室内升温(通常为2～6℃)，但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾，使溶液到达过饱和状态，于是局部溶质沉积在悬浮晶粒外表上，使晶体长大。作为产品的晶浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产力量大，但产品的粒度分布较宽。工程争论的意义葡萄糖酸钠是合成葡萄糖酸盐的中间体，同时自身具有优良的螯合作用，可广泛用于食品、医药、化工和建筑等方面，葡萄糖酸钠市场潜力巨大，近年来葡萄糖酸钠在我国产量逐步增大。由于在生产中葡萄糖酸钠溶液浓缩工序承受单效蒸发器，设备数量大，操作人员多，劳动强度大，能源耗量大，生产本钱高，难以扩大生产规模和拓宽销售渠道，大面积的占有市场，因此，本课题争论了以国内普及使用的标准多效蒸发器为根底，通过改进局部组成构造适应葡萄糖酸钠溶液特性的蒸发器及操作的最正确参数，以增加酸钠溶液浓缩的连续性，到达降低劳动强度，节约能源提高产量降生产本钱之目的。2、工程争论的内容葡萄糖酸钠以葡萄糖为原料，在钯-铋-碳催化剂的作用下，通入空气，参加液碱将葡萄糖氧化并中和成葡萄糖酸钠溶液混合液，将混合液过滤，滤渣返回进展下一批次的催化氧化葡萄糖反响，滤液去蒸发系统进展蒸发浓缩，结晶、分离、枯燥等工序精制而成。为了实现葡萄糖酸钠的规模，工2023年元月对葡萄糖酸钠溶液浓缩设备更工程进展了立项，在充分调研的根底上制定了具体研发方案，配备了精干的研发队伍，供给了充分的经费，确保了项目研发工作的顺当进展，在一年的研发工作中，我们以车间原有的蒸发量为0.2t/h的小三效蒸发器为设备根底，承受调整不同的操作参数，及改造其局部构造找出适应于葡萄糖酸钠溶液浓缩特性的设备构造及操作指标，使其生产连续性，耗能量及产量，质量到达最优。该工程成果2023年元月应用以来，在生产过程中一次结晶收率比单效蒸发器高15%，用煤省50kg/t酸钠终端产品质量到达标准。主要研发内容如下：1、三效结晶器的构造对葡萄糖酸钠溶液结晶的影响；2、轴流泵转速对葡萄糖酸钠晶体的影响，及列管都塞的影响；3、一效、二效、三效、真空度、温度、对葡萄糖酸钠结晶的影响；4、出料浓度、温度对葡萄糖酸钠结晶的影响乐观承受工艺、技术，留意科研效劳于生产，并做到重用生产一线的生产工人，重视生产过程数据和试验，先后投入大量人力、财力和物力，坚持不懈地开展工程争论工作，解决了生产过程中地一些关键问题，总之，我们的争论更贴近生产、更贴近应用、更留意效益，工程实施后生产运行平稳，效果显著。3、材料与方法材料食用葡萄糖山西金泽淀粉糖活性炭湖州森奇活性炭海绵钯含量≥99.95%硝酸铋分析纯液碱离子膜法生产30%~32%主要生产设备和器化糖灌10m3321不锈钢反渗透纯水设备5t/h304不锈钢离子交换柱 Φ600x5000氧化锅 6m3 材质321不锈钢分别器自制氧化循环泵锅炉10吨/小时三效蒸发器0.2t/h结晶器15m3离心机1320气流枯燥2t/h结果与争论多效蒸发器在生产葡萄糖酸钠中运用的状况多效蒸发是将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，使蒸汽热能得到屡次利用，从而提高热能的利用率，多用于水溶液的处理，是目前蒸汽浓缩技术的运用最广泛的设备。目前在生产葡萄糖酸钠的浓缩过程中承受多效蒸发器工艺主要是黑曲霉菌生物发酵法，其他工艺还没见有关报道。多效蒸发器运用最成熟的是山东西王集团，也是行内生产葡萄糖酸钠最大的厂家。我公司依据多效蒸发器的特点结合自身的进展状况，于202301月开头设计和争论多效蒸发器，经过一年多的争论，成功的将多效蒸发器运用到催化氧化法生产葡萄糖酸钠工艺中，在该工艺范围内是最先运用此技术设备的厂家。我公司生产葡萄糖酸钠的工艺我公司承受的是均相催化氧化法生产葡萄糖酸钠，其工1：食用葡萄糖化糖、空气、催化剂、液碱食用葡萄糖化糖、空气、催化剂、液碱9催化氧化111催化氧化法生产葡萄糖酸钠工艺过程简介化糖向化糖罐中参加葡萄糖，加适量纯水调整密度1.14-1.15g/ml打入氧化反响罐中启动氧化泵，参加催化剂，翻开碱泵阀门，开启碱泵，泵碱液至贮碱罐，PH值掌握在9.2，检测残糖计算转化率，转化率到达98%以上，再反响合格的料液压入稀料池。浓缩翻开进料阀，进料至高于第三个盘管时，缓慢翻开蒸汽2kg/cm2左右，掌握温度≤65℃，真空度保持在-0.06-0.07mpa,间，不断进料蒸发，进料应均匀，以色度和比定料液终点，15分气中制止进料，开头放料，放完料检查锅内是否有结晶，准时用水化结晶冲洗结晶。结晶将浓缩液送入结晶罐，保持结晶时间8-12小时，掌握结晶温度≤40℃时放料。分别4%-5%时，转入到枯燥。枯燥120℃±5℃干燥1-3分烘干至物料含水在0.5%以下经过逆流式气体冷至室温，计量包装。工艺试验过程标准三效蒸发器各效真空度，温度对葡萄糖酸钠收率的影响葡萄糖酸钠溶液进料浓度为32%，分别调整一效真空度空度-0.085-0.08-0.075各效温度，一效909598℃、70℃、75℃、8060℃、65℃、68℃出料浓度掌握在75%-78%后的晶体状况，列管堵塞状况。具体试验结果见图2.3.4。转变三效蒸发器第三效的工作方式对葡萄糖酸钠浓缩液的影响在降膜三效蒸发器中，将第三效改为轴流泵强制循环开2.2.1标准，观看葡萄糖酸钠浓缩液的色号，晶体含量及结晶垢的晶体大小数量，校标结晶一次收率。转变三效蒸发器第三效的蒸发室构造对葡萄糖酸钠浓缩液的影响加大三效蒸发器第三效蒸发室中间加导流管，使物料溶溶液中晶体含量，核标结晶后一次收率。试验结果与争论标准三效蒸发器各效真空度温度对葡萄糖酸钠浓缩液的影响从图2、图3、图4可以看出，无论是一效、二效还是三效，浓缩温度都是随着真空压力的上升而下降，成品葡萄糖酸钠的收率随着真空压力的上升而上升。在试验过程中通过观看试验，我们还看出，在随之葡萄糖酸钠溶液浓度的增大，浓度到达过饱和就有晶体生成，真空压力越小，到达过饱和浓度的时间稍长，蒸汽用量越大。产品色号越大。用标准三效蒸发，通过调整各效操作参数，浓度也可以到达75-78%问题，结晶体小而细，结晶一次收率到达53~54%左右。温度随真空变化的曲线葡萄糖酸钠收率变化曲线70葡萄糖酸钠收率温度随真空变化的曲线葡萄糖酸钠收率变化曲线70葡萄糖酸钠收率65136096 温度94 )%温度随真空变化的曲线葡萄糖酸钠收率变化曲线70温度随真空变化的曲线葡萄糖酸钠收率变化曲线7082葡萄糖酸钠收率%6579607655 735070-0.05 -0.045 -0.04()图3 二效蒸发器温度、真空度对葡萄糖酸钠收率的影响温度随真空变化的曲线图3 二效蒸发器温度、真空度对葡萄糖酸钠收率的影响温度随真空变化的曲线葡萄糖酸钠收率变化曲线7068葡萄糖酸钠收率6566146064温度)%18的影响第三效工作方式：转变前后的工作方式如图5所示。78-80%，无堵管现象消灭，但晶体生成较少，结晶罐一次结晶收率较低。5三效蒸发器第三效转变前后的工作方式转变三效蒸发器第三效蒸发室，对葡萄糖酸钠溶液浓缩的影响通过转变三效蒸发方式，葡萄糖酸钠溶液可提高浓度至78-80%，无堵小，因此，加大三效加热室中间加导流管，使葡萄糖酸钠溶6：6三效蒸发器第三效转变后的构造图3葡萄糖溶液的行程，使温度加快下降，物料结晶速度提高，固液相分开后，液体连续蒸发浓缩后，晶体含量较多，色号达标，无堵管现象发生。4、结论通过近一年的浓缩试验，经过改造三效蒸发器构造及工作方式，调整各操作参数最终总结：1、一效、二效、三效的真空度，温度，以及出料温度和浓度，打算着葡萄糖酸钠溶液质量的好坏。2、三效蒸发器的工作方式及构造对葡萄糖酸钠溶液的浓缩质量起着至关重要的作用。3、三效蒸发器的操作技术参数最正确数据如下表：三效蒸发器的操作技术参数表真空度真空度一效二效三效结晶器冷凝器〔mpa)温度〔℃〕-0.0285-90-0.00675-80-0.08860-65-0.09235-4055-60%78%-80%，固液6：4。创点主要包括以下两点：1、优化出三效蒸发器的构造：三效中的第三效改为升膜，轴流泵推动循环。加大三效中的分别室，安装导流管，保障不堵列管，料液循环时间长有利于晶体培育。2、利用此设备进展生产，把握各效操作参数的最正确掌握点，为葡萄糖酸钠溶液连续生产供给硬件及技术指标参考。鉴定材料之三工程主要技术成果和特点一、通过三效蒸发器的争论，使葡萄糖酸钠生产效率有了较大提高原来葡萄糖酸钠溶液浓缩为单效蒸发锅蒸发设备管路多，进料、放料时间长，每锅1吨，蒸兴旺2个小时，效率较低，三效蒸发器投运后，进料，出料连续，节约了进料、放料、操作时间，生产效率大提高，由原来的65吨/天生产100吨/天。二、通过三效蒸发器的争论，提高了葡萄糖酸钠色号单效蒸发器浓缩温度高，葡萄糖酸钠溶液在高温区时间长，料液色号大，导致成品色号增加，三效蒸发器浓缩连续性好，物料在高温区时间短，色号较小，成品质量大提高。三、通过三效蒸发器的争论，使葡萄糖酸钠一次结晶收率大大提高单效蒸发器浓缩葡萄糖酸钠溶液结晶后，倒校准一次结晶收率50%，通过三效蒸发器浓缩的葡萄糖酸钠溶液结晶后，倒校准一次结晶收率达65%。四、与同类技术的对别分析三效蒸发器在葡萄糖酸钠生产中的应用，主要是生物发酵法和催化氧化两种工艺，其第三效的工作方式都是降膜式，物料从上往下运动，在这一过程中物料运动速度快，加热时间短，热能利用率不高，物料在三效分别室中停留的时间短。我公司虽然属于催化氧化法，但是在研制过程中我们根据公司物料的实际状况将第三效改为升膜式，使用轴流泵推动物料外循环，迫使物料从下往上运动，降低物料的运动速度，延长物料的加热时间，从而提高了热能的利用效率，同时加大三效中的分别室，安装导流管，促使物料按切线运动方式进入分别室，在分别室物料按螺旋方式运动，加长了物料的运动距离，间接延长了物料的循环时间，从而有利于晶体培育。鉴定材料之四经济效益和社会效益分析报告一、已取得的经济效益经测准，利用三效蒸发器浓缩葡萄糖酸钠溶液的运用，50%40元，公20231.2万吨，4832023年公司120万元。二、预期经济效益分析按公司目前的年产量3万吨，将增利润120万元，具有显著的经济效益。我公司随着葡萄糖酸钠的市场需求增大而进展打算建年产量5万吨葡萄糖酸钠生产线，投产后公司可提高收益200万