乙酸钠生产用连续浓缩结晶系统的制作方法

1.本实用新型涉乙酸钠生产设备技术领域，具体涉及一种乙酸钠生产用连续浓缩结晶系统。


背景技术：

2.乙酸钠，别名醋酸钠，一般以带有三个结晶水的三水合乙酸钠形式存在，其分子式是ch3coona/ch3coona.3h2o，三水合乙酸钠为无色透明或白色颗粒结晶，在空气中可被风化，可燃，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，123℃时失去结晶水，但是通常湿法制取的有醋酸的味道，水中发生水解。乙酸钠可作为缓冲剂、调味剂、增香剂及ph值调节剂使用。尤其是作为食品调味剂使用，乙酸钠具有一定的防霉作用，如使用0.1%-0.3%于鱼肉糜制品及面包中。乙酸钠作为调味剂广泛用于调味酱、酸菜、蛋黄酱、鱼糕、香肠、面包等的酸味剂，另外，乙酸钠与甲基纤维素、磷酸盐等混合后，可用于提高香肠、面包等食品的保存性。
3.乙酸钠的生产合成方法是以醋酸和烧碱经中和反应生成乙酸钠溶液，乙酸钠溶液经蒸发结晶后晶体得到成品乙酸钠。
4.目前，对中和反应生成的乙酸钠溶液进行蒸发结晶时，通常采用的是单效蒸发釜，在单效蒸发釜内利用蒸汽加热乙酸钠溶液，乙酸钠溶液中的水分升温蒸发浓缩，之后在将浓缩后的乙酸钠溶液送入结晶机结晶。单效蒸发釜蒸发效率低，蒸汽用量大，蒸发后产生的二次蒸汽直接排放，造成大量的能量损失，导致乙酸钠生产成本高。


技术实现要素：

5.综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种乙酸钠生产用连续浓缩结晶系统，它是采用三效蒸发器作为乙酸钠溶液蒸发浓缩设备，充分利用二次蒸汽，能够有效的减少蒸汽使用量，降低能源消耗，降低乙酸钠生产成本，另外，采用连续刮壁冷却结晶机，能够实现连续进料即出料，结晶效率高，连续性强，能够有效的提高乙酸钠生产效率，降低生产成本。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种乙酸钠生产用连续浓缩结晶系统，其中：包括蒸汽源、出料泵、一效蒸发器、一效进料泵、二效蒸发器、二效进料泵、三效蒸发器、冷凝器、真空泵、连续刮壁冷却结晶机、离心机、母液罐、母液泵及乙酸钠中和反应系统，乙酸钠中和反应系统生产的乙酸钠溶液通过管路输送至三效蒸发器的进料口，三效蒸发器的出气口连通冷凝器的进气口，冷凝器的出气口连通真空泵的进气口，真空泵的出气口排空，三效蒸发器的出料口通过二效进料泵连通二效蒸发器的进料口，二效蒸发器的出气口连通三效蒸发器的进气口，二效蒸发器的出料口通过一效进料泵连通一效蒸发器的进料口，一效蒸发器的出气口连通二效蒸发器的进气口，一效蒸发器的出料口通过出料泵连通连续刮壁冷却结晶机的进料口，一效蒸发器的进气口连通蒸汽源，连续刮壁冷却结晶机的出料口连通离心机的进料口，离心机的出料口连通包装系统，离心机的出液口连通母液罐的进料口，母液罐的出料口通过母液泵连通连
续刮壁冷却结晶机的进料口。
8.进一步，所述的一效蒸发器与二效蒸发器结构相同，均为强制外循环蒸发器，包括列管换热器、结晶器及循环泵，结晶器的出料口连通循环泵的进料口，循环泵的出料口连通列管换热器的管程进料口，列管换热器的管程出料口连通结晶器的循环进料口，二效蒸发器的结晶器的进料口连通二效进料泵的出料口，二效蒸发器的循环泵的出料口通过二效出料管路连通一效进料泵的进料口，一效进料泵的出料口连通一效蒸发器的结晶器的进料口，二效蒸发器的结晶器的出气口连通三效蒸发器的进气口，一效蒸发器的结晶器的出气口连通二效蒸发器的列管换热器的壳程进气口，一效蒸发器的列管换热器的壳程进气口连通蒸汽源，一效蒸发器的循环泵的出料口通过一效出料管路连通出料泵的进料口。
9.进一步，所述的三效蒸发器为外循环真空蒸发器，包括三效列管换热器及三效结晶器，所述的三效结晶器的进料口连通乙酸钠中和反应系统，三效结晶器的出气口连通冷凝器的进气口，三效结晶器的出料口连通三效列管换热器的管程进料口，三效列管换热器的管程出料口连通三效结晶器的循环进料口，三效列管换热器的壳程进气口连通二效蒸发器的结晶器的出气口，三效列管换热器的出料口连通二效进料泵的进料口。
10.进一步，所述的一效蒸发器的列管换热器的冷凝水出口、二效蒸发器的列管换热器的冷凝水出口、三效蒸发器的三效列管换热器的冷凝水出口、冷凝器的冷凝水出口均通过冷凝水管路连通冷凝水罐的进水口，冷凝水罐的出水口连通冷凝泵的进水口，冷凝泵的出水口连通排水管路。
11.进一步，所述的出料泵与连续刮壁冷却结晶机之间设置有稠厚器，所述的出料泵的出料口通过管路连通稠厚器的进料口，稠厚器的出液口通过管路连通一效蒸发器的结晶器的进料口，稠厚器的出料口通过管路连通连续刮壁冷却结晶机的进料口，稠厚器的出料口与连续刮壁冷却结晶机的进料口连通的管路上设置有阀门。
12.进一步，所述的二效进料泵的出料口与二效蒸发器的结晶器的进料口连通的管路上设置有二效进料阀，二效蒸发器的循环泵与一效进料泵的进料口连通的二效出料管路上设置有二效出料阀，一效进料泵与一效蒸发器的结晶器的进料口连通的管路上设置有一效进料阀，一效蒸发器的循环泵与出料泵的进料口连通的一效出料管路上设置有一效出料阀。
13.进一步，所述的离心机的进料口通过清洗管路连通清洗水源，清洗管路上设置有清洗阀。
14.进一步，所述的连续刮壁冷却结晶机的出料口与离心机的进料口连通的管路上设置有结晶出料阀，所述的清洗管路连接在结晶出料阀与离心机的进料口之间的管路上，所述的母液泵的出料口与连续刮壁冷却结晶机的进料口连通的管路上设置有母液出料阀。
15.本实用新型的有益效果为：
16.1、本实用新型是采用三效蒸发器作为乙酸钠溶液蒸发浓缩设备，充分利用二次蒸汽，能够有效的减少蒸汽使用量，降低能源消耗，降低乙酸钠生产成本，另外，采用连续刮壁冷却结晶机对蒸发浓缩后的乙酸钠溶液进行结晶处理，能够实现连续进料及出料，结晶效率高，连续性强，能够有效的提高乙酸钠生产效率，降低生产成本。
17.2、本实用新型的一效蒸发器及二效蒸发器均采用强制外循环蒸发器，三效蒸发器采用外循环真空蒸发器，强制外循环蒸发器与外循环真空蒸发器相结合，三效蒸发器内进
入的乙酸钠溶液浓度较低，不易沉淀及堵塞，因此，其采用外循环真空蒸发器，乙酸钠溶液在外循环真空蒸发器内被加热后自动循环，省掉了循环泵的使用，节省动力，被三效蒸发器蒸发浓缩后的乙酸钠溶液浓度提高，因此，本实用新型的一效蒸发器及二效蒸发器采用带有循环泵的强制外循环蒸发器，循环泵提高溶液循环动力，避免沉淀及堵塞。
18.3、本实用新型的三效蒸发器采用二效蒸发器产生的二次蒸汽作为热源对乙酸钠溶液进行加热，使乙酸钠溶液中的水分受热蒸发，乙酸钠溶液首次浓缩，浓度提高，二效蒸发器采用一效蒸发器产生的二次蒸汽作为热源，使乙酸钠溶液再次浓缩，浓度再次提高，一效蒸发器采用蒸汽源产生的高温蒸汽作为热源，使乙酸钠溶液第三次浓缩，浓度进一步提高，乙酸钠溶液经过三次蒸发浓缩，能够大大提高乙酸钠溶液浓度，减少溶液水分，为后续结晶提供便利，本实用新型的二效蒸发器及三效蒸发器采用的均是二次蒸汽，能够有效地减少蒸汽源产生的高温蒸汽的用量，节约产生蒸汽所需的能源消耗，降低生产成本，本实用新型与传统的单效蒸发釜相比，能够节约大约2/3的蒸汽用量。
19.4、本实用新型的出料泵与连续刮壁冷却结晶机之间设置稠厚器，稠厚器利用旋流分离原理，能够有效的提高稠厚器出料口流出的乙酸钠溶液的浓度，在进入连续刮壁冷却结晶机的乙酸钠溶液的浓度一定的情况下，稠厚器的设置，可以降低一效蒸发器流出的乙酸钠溶液的浓度，乙酸钠溶液浓度低，流动性相对较好，则一效蒸发器的循环泵所需动力降低，一效蒸发器蒸发浓缩效率提高，蒸汽用量减少，能够实现节约电能，减少蒸汽用量，降低能源消耗的目的。
20.5、本实用新型结构简单、使用方便、成本低廉，能够有效的降低乙酸钠溶液浓缩干燥所需的能源消耗，从而降低乙酸钠生产成本，提高生产效率。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
23.如图1所示，一种乙酸钠生产用连续浓缩结晶系统，包括蒸汽源1、出料泵2、一效蒸发器3、一效进料泵4、二效蒸发器5、二效进料泵6、三效蒸发器7、冷凝器8、真空泵9、冷凝水泵、连续刮壁冷却结晶机10、离心机11、母液罐12、母液泵13及乙酸钠中和反应系统，乙酸钠中和反应系统生产的乙酸钠溶液通过管路输送至三效蒸发器7的进料口，所述的三效蒸发器7为外循环真空蒸发器，包括三效列管换热器71及三效结晶器72，乙酸钠中和反应系统生产的乙酸钠溶液通过管路连通三效结晶器72的进料口，三效结晶器72的出气口连通冷凝器8的进气口，三效结晶器72的出料口连通三效列管换热器71的管程进料口，三效列管换热器71的管程出料口连通三效结晶器72的循环进料口，三效列管换热器71的壳程进气口连通二效蒸发器5的出气口，三效列管换热器71的出料口连通二效进料泵6的进料口。
24.所述的一效蒸发器3与二效蒸发器5结构相同，均为强制外循环蒸发器，包括列管换热器51、结晶器52及循环泵53，结晶器52的出料口连通循环泵53的进料口，循环泵53的出料口连通列管换热器51的管程进料口，列管换热器51的管程出料口连通结晶器52的循环进料口，二效蒸发器5的结晶器52的出气口连通三效列管换热器71的壳程进气口，二效蒸发器
5的结晶器52的进料口通过管路连通二效进料泵6的出料口，该管路上设置有二效进料阀20，二效蒸发器5的结晶器52的出料口连通二效蒸发器5的循环泵53的进料口，二效蒸发器5的循环泵53的出料口连通二效蒸发器5的列管换热器51的管程进料口，二效蒸发器5的列管换热器51的管程出料口连通二效蒸发器5的结晶器52的循环进料口，二效蒸发器5的列管换热器51的壳程进气口连通一效蒸发器3的结晶器52的出气口，二效蒸发器5的循环泵53的出料口通过二效出料管路14连通一效进料泵4的进料口，二效出料管路14上设置有二效出料阀21，所述的一效进料泵4的出料口通过管路连通一效蒸发器3的结晶器52的进料口，该管路上设置有一效进料阀22，一效蒸发器3的结晶器52的出料口连通一效蒸发器3的循环泵53的进料口，一效蒸发器3的循环泵53的出料口连通一效蒸发器3的列管换热器51的管程进料口，一效蒸发器3的列管换热器51的管程出料口连通一效蒸发器3的结晶器52的循环进料口，一效蒸发器3的列管换热器51的壳程进气口连通蒸汽源1，一效蒸发器3的循环泵53的出料口通过一效出料管路15连通出料泵2的进料口，一效出料管路15上设置有一效出料阀23。
25.所述的出料泵2的出料口通过管路连通稠厚器19的进料口，稠厚器19的出液口通过管路连通一效蒸发器3的结晶器52的进料口，稠厚器19的出料口通过管路连通连续刮壁冷却结晶机10的进料口，稠厚器19的出料口与连续刮壁冷却结晶机10的进料口连通的管路上设置有阀门，所述的连续刮壁冷却结晶机10的出料口通过管路连通离心机11的进料口，管路上设置有结晶出料阀26，结晶出料阀26与离心机11的进料口之间的管路通过清洗管路24连通清洗水源，清洗管路24上设置有清洗阀25。所述的离心机11的出料口连通包装系统，离心机11的出液口连通母液罐12的进料口，母液罐12的出料口连通母液泵13的进料口，母液泵13的出料口通过管路连通连续刮壁冷却结晶机10的进料口，该管路上设置有母液出料阀27。
26.所述的一效蒸发器3的列管换热器51的冷凝水出口、二效蒸发器5的列管换热器51的冷凝水出口、三效蒸发器7的三效列管换热器71的冷凝水出口、冷凝器8的冷凝水出口均通过冷凝水管路16连通冷凝水罐17的进水口，冷凝水罐17的出水口连通冷凝泵18的进水口，冷凝泵18的出水口连通排水管路。
27.使用时，乙酸钠中和反应系统生产的乙酸钠溶液进入三效结晶器72，然后沿着三效结晶器72的出料口流出，从三效列管换热器71的管程进料口进入三效列管换热器71，在三效列管换热器71内，被二效蒸发器5的结晶器52分离出的二次蒸汽加热蒸发，乙酸钠溶液从三效列管换热器71的管程出料口流出，从三效结晶器72的循环进料口进入三效结晶器72内，在三效结晶器72内气液分离，分离出的蒸汽进入冷凝器8冷凝，浓缩后的乙酸钠溶液继续在三效结晶器72及三效列管换热器71内循环蒸发浓缩，在三效蒸发器7内，乙酸钠溶液初次蒸发浓缩，由于三效蒸发器7距离真空泵9最近，其真空度高，因此，三效蒸发器7采用外循环真空蒸发器。
28.启动二效进料泵6及二效进料阀20，经三效蒸发器7蒸发浓缩后的乙酸钠溶液在二效进料泵6的作用下进入二效蒸发器5的结晶器52，然后在二效蒸发器5的循环泵53的作用下进入二效蒸发器5的列管换热器51，在该列管换热器51内，一效蒸发器3产生的二次蒸汽对乙酸钠溶液进行加热升温，乙酸钠溶液中的水分被蒸发成为二次蒸汽，乙酸钠溶液浓缩，浓缩后的溶液与二次蒸汽一起进入二效蒸发器5的结晶器52，分离出的二次蒸汽作为热源进入三效列管换热器71，浓缩后的乙酸钠溶液在二效蒸发器5的循环泵53的作用下，继续在
二效蒸发器5的结晶器52及列管换热器51之间进行循环流动，乙酸钠溶液第二次蒸发浓缩。当循环一定时间后，打开二效出料阀21，一效进料阀22，启动一效进料泵4，二次蒸发浓缩后的乙酸钠溶液进入一效蒸发器3。
29.与二效蒸发器5的工作原理相同，进入一效蒸发器3的乙酸钠溶液在一效蒸发器3的循环泵53的作用下，乙酸钠溶液在一效蒸发器3的列管换热器51与结晶器52之间循环流动，利用蒸汽源1提供的一次蒸汽对乙酸钠溶液进行第三次蒸发浓缩，一效蒸发器3的结晶器52分离出的二次蒸汽进入二效蒸发器5的列管换热器51，作为二效蒸发器5的列管换热器51的热源。
30.打开一效出料阀23及出料泵2，经一效蒸发器3蒸发浓缩后的乙酸钠溶液进入稠厚器19，在稠厚器19内乙酸钠溶液被在旋流分离的作用下，分离出的浓度低的乙酸钠溶液回流进入一效蒸发器3进行蒸发浓缩，分离出的沉淀物从稠厚器19下端出料口进入连续刮壁冷却结晶机10，在连续刮壁冷却结晶机10内结晶，结晶后的乙酸钠与水一起进入离心机11进行离心分离，分离出的三水合乙酸钠从离心机11出料口进入包装系统包装，分离出的水中仍然含有乙酸钠，因此，分离出的水进入母液罐12，然后在母液泵13的作用下再次进入连续刮壁冷却结晶机10结晶。
31.当生产完毕或需要系统维护时，打开清洗阀25，可通过清洗管路24向系统内输送清洗水，清洗水在离心机11、母液罐12、母液泵13及连续刮壁冷却结晶机10之间循环流动，对设备进行清洗作业。
32.需要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。