1、年产40000吨柠檬酸精制车间工艺设计,1.设计任务 2.产品简介3.生产方式4.工艺路线5.物料衡算 6.典型设备 7.“三废”的治理,设计内容,1、设计项目： 一水柠檬酸精制车间工艺设计 2、设计内容 2.1、一水车间工艺设计 2.2、多效蒸发器的工艺设计 3、设计规模 3.1、年产：40000吨柠檬酸。 3.2、年生产日：300天 3.3、生产方式: 间歇生产,三班制,日产 =30000/300=133吨,产品简介,产品名称：一水柠檬酸,又名一水枸椽酸 化学名称：2-羟基丙烷三羧酸或2-羟基-1,2,3-三羧酸 化学结构式： CH2 COOH|HO-C - COOH|CH2 -COOH分
2、子式：C6H8O7H2O 分子量：210.14,产品简介,性质： 柠檬酸又名枸橡酸，是一种酸性较强的有机酸，分子量为192.12，比重1.542，熔点153。学名为3-羟基-3-羧基戊二酸。目前的产品都有结晶水，即C6H8O7H2O，分子量为210.40，比重1.6550。其性状是无色半透明的晶体，白色颗粒或白色结晶的粉末，无臭，强酸味微潮解，易溶于水酒精，不溶于有机溶剂如醚、酯，氯仿等。在干燥温暖的空气中易风化，渐渐失去结晶水成为无水柠檬酸，呈白色，不透明的结晶颗粒。,产品简介,产品用途 在食品工业中成为食品的酸味料。主要用于各种清凉饮料、汽水、糖果、饼干、蛋糕、罐头、果汁、果酱等食品的制造
3、，也可用做油脂的抗氧化剂。 在医药工业中，它是许多药品的原材料。 在化学工业中，柠檬酸的脂类如柠檬酸三乙脂、乙酰柠檬酸的三丁脂等都可以作为五毒增塑剂，用以制造食品包装用的塑料薄膜。 在电镀工业中，它能代替山萘进行电镀。 在其他方面，如在混凝土中加入适量的柠檬酸，可作缓凝剂，以提高大型重要工程水泥制件的抗拉、抗压、抗冻等性能，并能防止混凝土龟裂，对连续或间歇浇注工程起到一定的保质、保量的作用。,生产方式,采用玉米为原料进行深层发酵.其工艺流程为原料玉米经过磨粉与淀粉酶混合后进行液化,使玉米转化为糖液,糖液经过滤后出去玉米渣.糖液与菌种送至发酵罐,在发酵罐中保持所需温度及不断搅拌下,通入无菌空气进
4、行深层发酵,使糖液转化为柠檬酸,发酵完成后经过滤出去菌丝体.粗柠檬酸溶液进入提取中和锅,与加入的碳酸钙反应生成柠檬酸钙晶体,该晶体送入碳解锅内与硫酸反应,反应结束后经过滤,出去硫酸钙固体.液相为柠檬酸溶液送后工段进行精制造.溶液先经活性碳脱色,再经阳离子交换柱除去金属离子,再经阴离子交换柱除去酸离子后送入蒸发器加热浓缩,经二级真空蒸发浓缩后获得柠檬酸晶液,晶液经离心机离心得到湿柠檬酸液体,湿柠檬酸晶体再经振动流化床以热风干燥,再经自动包装机定量装袋后入库待售.,工艺路线,柠檬酸精制车间工艺流程如下： 离交液 浓缩 离心分离 湿晶体 洗涤 烘干 分筛 包装 无水晶体母液 一水晶体 浓缩 冷冻结晶
5、 一水结晶离心分离 母1产品 母2液,工序控制,浓缩 经一次浓缩离心的母液约含50%的柠檬酸，将它在真空80KPa左右，温度5560，蒸汽压力50100KPa时，进行边添加料液边浓缩，到相对密度为1.3351.34（即36.537Be）时，停止加热，放入结晶锅中。 结晶 将浓缩液放入结晶锅后，先采取自然冷却料温，从65降至40，然后用3038自来水冷却，到降温不下时用810冷却水冷却。若在36时仍无结晶，可加入成晶。以每小时下降34为宜，最好在1014h下降至1015，搅拌器转速控制为45转/分。然后用离心机分离晶体与母液，再用少量蒸馏水冲洗晶体至硫酸盐含量在200ppm以下，冲洗下的水根据杂
6、质情况决定处理方法。 干燥及包装 离心后的柠檬酸晶体含有游离水，一般在35热风下干燥。干燥后冷却再包装。,物料衡算,H1，W1 H2，W2F，x0, t0 D1T1 H1D2H2T2T1 T2x1, t 1 并流加料二效蒸发的物料衡算 图中W1，W2各效蒸发量，kg/h;W总蒸发量，kg/h；F原料液质量流量，kg/h；x0原料液中溶质质量浓度；xn完成液中溶质的质量浓度；T加热蒸汽温度，C； x0=20% x2=80%,典型设备,设计条件 产品：一水柠檬酸水溶液，浓度80% 生产要求：年产纯一水柠檬酸30000吨 年工作时间：7200h 原料液浓度：含一水柠檬酸20%（质量%） 加热蒸汽压强
7、：143.310103Pa（绝） 末效真空度：7.63104Pa 第一效加热室传热系数：K=3000w/(m2.c) 第二效加热传热系数：K=2700w/(m2.c) 典型设备：外加热循环型蒸发器 设备台数：3台,物料衡算,原料液的处理量： F=30000/720020%=20800kg/h 总蒸发水量： W=F（1-x0/x2）=20800（1-0.2/0.8）=15600kg/h 设每效蒸发水量W1/W2=1/1.1，而W=W1+W2 W1=W/2.1=15600/2.1=7428.6kg/h W2=W-W1=15600-7428.6=8171.4 kg/h 按xi=Fx0/F-W1-W2,可初步求得各效浓缩浓度 x1=Fx0/F-W1=208000.2/20800-7428.6=0.31 x2=Fx0/F-W=208000.2/20800-15600=0.8,“三废”的治理,离交废水：,有机废水,废气处理,废渣处理,谢谢,谢谢,谢谢,
