一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置与流程

1.本发明属于柠檬酸生产设备技术领域，具体涉及一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置。


背景技术：

2.柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。柠檬酸的生茶通常以薯干为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到柠檬酸，液化作为其中重要的一环，直接影响了成品的质量好坏。
3.现有的液化装置在原浆中加入淀粉酶反应液化时，往往在桶盖上方直接加入淀粉酶，这样淀粉酶直接落在原浆表面，在后来的搅拌中容易出现搅拌不匀，反应不彻底的现象，降低了液化速度，影响了产品质量。在具体操作时，工艺流程比较复杂，容易出错，一桶一桶的每个人的操作不能稳定一致，晶体颗粒不稳定，易钙过，用人多，电耗高。


技术实现要素：

4.针对上述技术的不足，本发明的目的在于提供一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置，旨在解决现有技术中淀粉酶投放后搅拌不匀，反应不彻底、操作复杂、容易出错、晶体颗粒不稳定、易钙过、用人多以及电耗高等问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柠檬酸中和罐连续中和的方法，其中包括以下步骤：（（s1）将柠檬酸进料；将3%和10%柠檬酸按照4.5：5.5比例进料，根据测量ph值调节碳酸钙的进料量；当ph值大于4.8时，自动减小碳酸钙的进料量，当ph值小于4.8时，自动增加碳酸钙的进料量，当ph值等于4.8时，3%和10%柠檬酸比重之比为1：1.38，再将碳酸钙按设定流量以不间断进料的方式进料；然后设置数据参数，所述参数数据至少包括打料泵打料时间、泵流量、容积或者阀门开度；然后开启打料泵，泵流量设置为200m
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/h；（s2）进料碳酸钙；根据ph值大小控制碳酸钙进料方式；当ph值大于1小于3时，以1kg的量为单位增加碳酸钙的浓度，当ph值大于3小于4时，以1ml的量为单位增加碳酸钙的浓度，然后开启碳酸钙的阀门，碳酸钙的阀门开停受柠檬酸阀门的进料阀门开停控制；（s3）调整进料方式：由间断进料中和改为连续中和，3%和10%柠檬酸按4.5：5.5连续进料，碳酸钙管阀门常开不再堵塞；（s4）产生化学反应：采用的化学反应为柠檬酸和碳酸钙产生的化学反应，生成的气体二氧化碳由排气管排出，生成的柠檬酸钙沉淀物，随着一号桶液位升高，通过溢流管溢流到二号桶，二号桶开启搅拌，当二号桶的液位上升到溢流口时，柠檬酸钙液体溢流到三号桶，三号桶开启搅拌。这样柠檬酸钙在二号三号桶内又进行了彻底的反应；（s5）养晶；养晶方式由原来的零晶种变成了一号桶养晶，在一号通既产生反应又养晶，在二号桶三号桶纯养晶，晶种超过180方，养晶时间由30分钟延长到两个小时；
（s6）出料：系统出料方式按进料总量自动调节出料量；调节方法为设置调整的频率为1次/30秒，出料量为10ml/min，确保了液位恒定，养晶时间稳定；（s7）沉降；沉降方式为独立沉降，根据设定时间液位自动抽取，抽取方法通过设置抽取参数进行，设置抽取的频率为1次/30秒，抽料量为10ml/min，抽料时间总共为10分钟；根据液位自动开启搅拌，自动开启搅拌的方法为：设置控制器的开启时间、搅拌时间、开启节拍和搅拌节拍，开启搅拌的控制方式为plc控制方式；整个过程无人操作，自动完成；（s8）排放；排放方式按抽取废糖水时间自动优先排放，实现智能化排放；设置的时间优先排放方法通过设置废糖水；（s9）出料；根据三号桶的ph检测，自动选择打料循环还是出料，当检测出ph值小于4.8时，选择打料循环，当检测出ph值大于6时，选择出料。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柠檬酸中和罐连续中和装置，包括液化桶，所述液化桶上表面的中部固定连接有安装架，所述安装架的内顶壁固定安装有电机，所述电机的输出端设置有加酶机构，所述加酶机构包括固定连接在电机输出端的传动杆，所述传动杆贯穿液化桶的上表面并延伸至液化桶的内部，所述传动杆的内部开设有第一空腔，所述传动杆靠近电机的表面设置有加料管，所述传动杆的表面设置有搅拌桨，所述搅拌桨的内部开设有第二空腔，所述第一空腔与第二空腔互通，所述搅拌桨的表面开设有孔洞。其中：所述电机连接有基于arm dsp双核控制的控制器，并且所述安装架上设置有定位模块，所述定位模块为基于gps定位的模块，arm嵌入式处理器为arm cortex应用处理器，所述arm cortex应用处理器设置有外接复位电路、晶振电路、ov7670模块、al422b模块、帧缓存储器、无线通讯模块、显示模块、计算机管理系统、cmos摄像头和输入输出接口。
7.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到便于加入淀粉酶的目的，作为本发明优选的，所述加料管的一端贯穿传动杆的表面并延伸至传动杆内部，所述加料管的另一端活动连接有盖板。
8.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到控制出料的目的，作为本发明优选的，所述液化桶的下表面固定连接有出料管，所述出料管的正面设置有阀门。
9.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到加热促进反应的目的，作为本发明优选的，所述液化桶桶壁内部开设有安装槽，所述安装槽的内部设置有环形加热丝。
10.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到防止物料加热粘合在桶壁的目的，作为本发明优选的，所述液化桶内壁的表面涂刷有保护膜。
11.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到便于进料的目的，作为本发明优选的，所述液化桶的上表面固定连接有进料管，所述进料管贯穿液化桶的上表面并延伸至液化桶的内部，所述进料管的一端固定连接有原浆桶。
12.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到抽取原浆桶内原浆的目的，作为本发明优选的，所述原浆桶的内底壁设置有水泵，所述水泵的输出端固定连接在进料管的一端。
13.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到便于放置的目的，作为本发明优选的，所述液化桶的表面固定连接有放置板，所述放置板的下表面固定连接有支
架。
14.为了使得该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置达到搅拌均匀且加酶均匀的目的，作为本发明优选的，所述搅拌桨的数量为四个。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明通过设置数据参数，开启打料泵，泵流量设置为200m
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/h，将打料泵打到距离上口1.5米的位置，停3%的泵，剩余10%的泵继续打料，打到距离上口1米位置停泵，关闭进料阀门，开启碳酸钙的阀门，人工方法检测ph值控制阀门开度，大约45分钟后ph在4.5时，关闭碳酸钙进料阀，操作工再进行下一桶的操作，本桶再搅拌运行30分钟，停止搅拌，使生成的柠檬酸钙沉降，大约50分钟，操作工再回来打开上清液的真空抽取阀门，大约抽取到桶一多半得到位置，关闭抽废糖水阀门，打开搅拌，再打开底阀放料，放空后再重复上面的操作步骤；其中3%柠檬酸与10%的柠檬酸的体积比例4.5：5.5，最终能够实现柠檬酸的最优中和。
16.2、本发明通过加酶机构的设置，在对原浆进行搅拌的同时逐步加入淀粉酶，使得淀粉酶与原浆的混合更为均匀，免去了以往一次性将淀粉酶加在表面而导致的搅拌不匀，反应不彻底的现象，提高了柠檬酸成品质量。
17.3、本发明通过安装槽、环形加热丝和保护膜的设置，将环形加热丝安装在桶壁内的安装槽里，避免了以往裸露的加热丝表面过热与物料粘连，影响加热效率，同时保护膜的设置隔绝了桶壁与物料的接触，免去了桶壁的金属离子与物料反应。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：图1为本发明的正视图结构示意图；图2为本发明中的侧视图结构示意图；图3为本发明中的液化桶剖面结构示意图；图4为本发明中的加酶机构剖面结构示意图；图5为本发明中的原浆桶剖面结构示意图；图6为本发明中的电机控制器；图中：1、液化桶；2、安装架；3、电机；4、加酶机构；401、传动杆；402、第一空腔；403、加料管；404、搅拌桨；405、第二空腔；406、孔洞；5、盖板；6、出料管；7、阀门；8、安装槽；9、环形加热丝；10、保护膜；11、进料管；12、原浆桶；13、水泵；14、放置板；15、支架。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
（s1）将柠檬酸进料；将3%和10%柠檬酸按照4.5：5.5比例进料，根据测量ph值调节碳酸钙的进料量；当ph值大于4.8时，自动减小碳酸钙的进料量，当ph值小于4.8时，自动增加碳酸钙的进料量，当ph值等于4.8时，3%和10%柠檬酸比重之比为1：1.38，再将碳酸钙按设定流量以不间断进料的方式进料；然后设置数据参数，所述参数数据至少包括打料泵打料时间、泵流量、容积或者阀门开度；然后开启打料泵，泵流量设置为200m
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/h。
21.（s2）进料碳酸钙；根据ph值大小控制碳酸钙进料方式；当ph值大于1小于3时，以1kg的量为单位增加碳酸钙的浓度，当ph值大于3小于4时，以1ml的量为单位增加碳酸钙的浓度，然后开启碳酸钙的阀门，碳酸钙的阀门开停受柠檬酸阀门的进料阀门开停控制。
22.（s3）调整进料方式：由间断进料中和改为连续中和，3%和10%柠檬酸按4.5：5.5连续进料，碳酸钙管阀门常开不再堵塞。
23.（s4）产生化学反应：采用的化学反应为柠檬酸和碳酸钙产生的化学反应，生成的气体二氧化碳由排气管排出，生成的柠檬酸钙沉淀物，随着一号桶液位升高，通过溢流管溢流到二号桶，二号桶开启搅拌，当二号桶的液位上升到溢流口时，柠檬酸钙液体溢流到三号桶，三号桶开启搅拌。这样柠檬酸钙在二号三号桶内又进行了彻底的反应。
24.（s5）养晶；养晶方式由原来的零晶种变成了一号桶养晶，在一号通既产生反应又养晶，在二号桶三号桶纯养晶，晶种超过180方，养晶时间由30分钟延长到两个小时。
25.（s6）出料：系统出料方式按进料总量自动调节出料量；调节方法为设置调整的频率为1次/30秒，出料量为10ml/min，确保了液位恒定，养晶时间稳定。
26.（s7）沉降；沉降方式为独立沉降，根据设定时间液位自动抽取，抽取方法通过设置抽取参数进行，设置抽取的频率为1次/30秒，抽料量为10ml/min，抽料时间总共为10分钟；根据液位自动开启搅拌，自动开启搅拌的方法为：设置控制器的开启时间、搅拌时间、开启节拍和搅拌节拍，开启搅拌的控制方式为plc控制方式；整个过程无人操作，自动完成。
27.（s8）排放；排放方式按抽取废糖水时间自动优先排放，实现智能化排放；设置的时间优先排放方法通过设置废糖水。
28.（s9）出料；根据三号桶的ph检测，自动选择打料循环还是出料，当检测出ph值小于4.8时，选择打料循环，当检测出ph值大于6时，选择出料。
29.实施例2请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置，包括液化桶1，液化桶1上表面的中部固定连接有安装架2，安装架2的内顶壁固定安装有电机3，电机3的输出端设置有加酶机构4，加酶机构4包括固定连接在电机3输出端的传动杆401，传动杆401贯穿液化桶1的上表面并延伸至液化桶1的内部，传动杆401的内部开设有第一空腔402，传动杆401靠近电机3的表面设置有加料管403，传动杆401的表面设置有搅拌桨404，搅拌桨404的内部开设有第二空腔405，第一空腔402与第二空腔405互通，搅拌桨404的表面开设有孔洞406。其中所述电机（3）连接有基于arm dsp双核控制的控制器，并且所述安装架（2）上设置有定位模块，所述定位模块为基于gps定位的模块，arm嵌入式处理器为arm cortex应用处理器，所述arm cortex应用处理器设置有外接复位电路、晶振电路、ov7670模块、al422b模块、帧缓存储器、无线通讯模块、显示模块、计算机管理系统、cmos摄像头和输入输出接口。
30.在进一步的具体实施例中，arm cortex应用处理器是16/32位risc微处理，接口设
置有sdio接口、sd卡接口、串口、网口、usb接口等，控制模块内存为128mb以上的ddb内存，具有256mb nand flash, 控制板s3c6410处理器能够支持nand flash、nor flash、sd卡等多种存储以及启动方式。dsp模块作为适配器能够实现采集电机数据信息的高精度计算。
31.在本发明的具体实施例中，通过加料管403的设置，将反应所需的淀粉酶通过加料管403加入传动杆401的第一空腔402，打开电机3开关，电机3带动传动杆401转动，传动杆401带动搅拌桨404转动，搅拌桨404带动物料旋转，在旋转过程中第一空腔402内部的淀粉酶通过搅拌桨404表面的孔洞406流出，由于孔洞406的设置，第一空腔402与第二空腔405内部的淀粉酶不会全部渗出，而随着时间的推移慢慢流出，与旋转的物料充分融合，反应更加彻底。
32.具体的，加料管403的一端贯穿传动杆401的表面并延伸至传动杆401内部，加料管403的另一端活动连接有盖板5。
33.本实施例中：通过盖板5的设置，打开盖板5，将淀粉酶加入加料管403后流入第一空腔402，盖上盖板5后防止旋转过程中淀粉酶通过加料管403甩出。
34.具体的，液化桶1的下表面固定连接有出料管6，出料管6的正面设置有阀门7。
35.本实施例中：通过出料管6的设置，反应液化后的物料可用过出料管6进入下一个反应装置，阀门7的设置可以控制物料的流出与流速。
36.具体的，液化桶1桶壁内部开设有安装槽8，安装槽8的内部设置有环形加热丝9。
37.本实施例中：通过环形加热丝9的设置，在搅拌过程中打开环形加热丝9的开关，加热物料与淀粉酶利于反应，安装槽8的设置避免了以往裸露的环形加热丝9表面过热与物料粘连，影响加热效率。
38.具体的，液化桶1内壁的表面涂刷有保护膜10。
39.本实施例中：通过保护膜10的设置，隔绝了物料与液化桶1内壁的接触。
40.具体的，液化桶1的上表面固定连接有进料管11，进料管11贯穿液化桶1的上表面并延伸至液化桶1的内部，进料管11的一端固定连接有原浆桶12。
41.本实施例中：通过进料管11的设置，可将原浆通过原浆桶12加进液化桶1。
42.具体的，原浆桶12的内底壁设置有水泵13，水泵13的输出端固定连接在进料管11的一端。
43.本实施例中：通过水泵13的设置，可抽取原浆桶12内部的原浆从而进入液化桶1。
44.具体的，液化桶1的表面固定连接有放置板14，放置板14的下表面固定连接有支架15。
45.本实施例中：通过放置板14的设置，便于液化桶1的放置，四个支架15降低了运行过程中产生的震动。
46.具体的，搅拌桨404的数量为四个。
47.本实施例中：四个搅拌桨404的设置利于对物料的充分搅拌，且淀粉酶可通过这些孔洞406进入物料。
48.该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
49.下面结合具体实施例，对本发明做进一步地描述，以更清楚地理解本发明。
50.该一种柠檬酸中和罐连续中和的方法及装置在使用时，打开水泵13，将物料从原
浆桶12通过进料管11流入液化桶1；打开盖板5，将淀粉酶加入加料管403后流入第一空腔402，盖上盖板5后防止旋转过程中淀粉酶通过加料管403甩出；打开电机3开关，电机3带动传动杆401转动，在arm dsp双核控制下，实现电机的自动化控制，提高电机控制的精度。传动杆401带动搅拌桨404转动，搅拌桨404带动物料旋转，在旋转过程中第一空腔402内部的淀粉酶通过搅拌桨404表面的孔洞406流出，由于孔洞406的设置，第一空腔402与第二空腔405内部的淀粉酶不会全部渗出，而随着时间的推移慢慢流出，与旋转的物料充分融合；打开环形加热丝9的开关，加热物料与淀粉酶利于反应，安装槽8的设置避免了以往裸露的环形加热丝9表面过热与物料粘连；待液化完成后打开阀门7，液化后的物料通过出料管6进入下一个反应装置。
51.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。