專利名稱：一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的古龍酸鈉溶液濃縮設(shè)備，屬于維生素C生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
維生素C的生產(chǎn)工藝近年來因為膜分離技術(shù)的應(yīng)用得到了很大的改進，在產(chǎn)品品質(zhì)、收率和能耗等方面都有了更大的改善。其中維生素C的中間體古龍酸的濃縮生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)方法為將樹脂離子交換液蒸發(fā)濃縮，如圖1所示，經(jīng)過樹脂離子交換后的古龍酸鈉溶液中古龍酸鈉的濃度一般為 3_5%，蒸發(fā)器的投資成本高，能耗高，而且因為古龍酸鈉在高溫條件下，品質(zhì)也受到一定影響。近年來，使用納濾膜對樹脂離子交換液先進行濃縮，使用傳統(tǒng)納濾膜濃縮工藝后可以將濃縮液中的古龍酸鈉濃度從3-5%提高至10-1 ，然后進入蒸發(fā)器進一步濃縮，配合圖1所示，這一應(yīng)用因為其節(jié)省設(shè)備投資成本，降低能耗和提高產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)點，這種納濾膜濃縮樹脂離子交換液的方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的納濾膜濃縮設(shè)備因為設(shè)備本身的原因，納濾膜的工作壓力上限為40bar，在不高于40bar的壓力情況下，無法將古龍酸鈉的濃度進一步提高，所以，傳統(tǒng)納濾膜濃縮工藝能夠穩(wěn)定運行的最高濃度為10-12%，蒸發(fā)設(shè)備的投資和能耗仍然居高不下。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，使用膜分離的方法將古龍酸濃度提高至更高的濃度，降低蒸發(fā)器的投資成本、降低能耗和提高產(chǎn)品品質(zhì)。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是—種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，包括輸料泵、精密過濾器、增壓泵、在線增壓泵和高倍濃縮膜；輸料泵的入口連接料液管、出口連接精密過濾器的入口 ；精密過濾器的出口連接增壓泵的入口 ；增壓泵的出口連接在線增壓泵的入口 ；在線增壓泵的出口連接高倍濃縮膜的入口，高倍濃縮膜的出口包括透析液管路和濃縮液管道，濃縮液管道形成兩個分支， 一個分支外排而另一個分支回流也接至在線增壓泵的入口。所述精密過濾器為5微米的芯式或者袋式精密過濾器。所述增壓泵為高壓柱塞泵。所述高壓柱塞泵為料液自潤滑的無油柱塞泵或者有潤滑油但是有漏油保護措施的柱塞泵；材質(zhì)為不銹鋼SS316或者SS316L材質(zhì)。所述在線增壓泵為衛(wèi)生型入口耐高壓(耐60_70bar)的離心泵，材質(zhì)為SS316或者 SS316L。所述高倍濃縮膜為有機材料納濾膜或反滲透膜；可以為管式、卷式或平板式結(jié)構(gòu)； 截留分子量為50-200Dalto (道爾頓)，耐受壓力為0_200bar。采用上述方案后，本實用新型使用該設(shè)備，在50-75bar的壓力，10-40°C和pH=l-2 的條件下，經(jīng)過高倍濃縮后，可以將古龍酸鈉的濃度從3-12%提高至20-24%，產(chǎn)生的透析液中古龍酸鈉的損失率不高于1%，透析液中古龍酸鈉的含量不高于0. 2%。本實用新型相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上，將古龍酸鈉的濃度提高了一倍，可以極大程度的降低蒸發(fā)設(shè)備投資和能耗。本實用新型中的高壓力系統(tǒng)部分采用內(nèi)循環(huán)，即將大部分的高壓力濃縮液回流至耐高壓的在線增壓泵入口，和增壓泵輸送來的低濃度溶液混合后進入濾膜，整個系統(tǒng)每脫出一噸水的能耗不超過lOkwh，相比傳統(tǒng)蒸發(fā)器蒸發(fā)一噸水需要0. 3-0. 4噸的蒸汽，按照每度電0. 6元，每噸蒸汽200噸的費用，使用本實用新型的能耗費用僅為傳統(tǒng)蒸發(fā)器方法的 10%，節(jié)能環(huán)保效果十分突出。因為在高于對％的濃度條件下，古龍酸鈉溶液容易在膜表面結(jié)晶，對工業(yè)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行造成不良影響，因此本實用新型需要嚴(yán)格控制最終濃縮液的古龍酸鈉濃度不高于對％。因為古龍酸鈉的濃度和溶液密度有正比關(guān)系，使用在線比重計或者在線密度計控制濃縮液比重在1. 090至1. 108之間，對應(yīng)的古龍酸鈉溶液濃度為20%至24%。

圖1是現(xiàn)有工藝流程圖；圖2是本實用新型的設(shè)備流程圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型揭示的一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，包括輸料泵1、精密過濾器2、增壓泵3、在線增壓泵4和高倍濃縮膜5。其中，輸料泵1的入口連接離子交換液或納濾液的料液管11，輸料泵1的出口連接精密過濾器2的入口，精密過濾器2的出口連接增壓泵3的入口，增壓泵3的出口連接在線增壓泵4的入口，在線增壓泵4的出口連接高倍濃縮膜5的入口，高倍濃縮膜5的出口包括透析液管路52和濃縮液管道51，濃縮液管道51形成兩個分支511和512，一個分支51外排接至蒸發(fā)器6，而另一個分支512回流也接至在線增壓泵4的入口。本實用新型的生產(chǎn)方法是首先將含有3-5%濃度的離子交換液或者10-1 濃度的納濾液收集在一個儲罐中，然后通過輸料泵1將料液打入5微米的精密過濾器2，防止顆粒進入后續(xù)系統(tǒng)，保護增壓泵3、在線增壓泵4、儀表、閥和高倍濃縮膜5 ；經(jīng)過預(yù)過濾的料液經(jīng)高壓柱塞泵(增壓泵3 )加壓至50-70bar的壓力，進入在線增壓泵4，在線增壓泵4將料液和回流的濃縮液混合并進一步增壓至55-7^ar，然后料液進入高倍濃縮膜5，經(jīng)過膜分離后，濃縮液部分回流至在線增壓泵4，部分濃縮液外排至濃縮液罐再送至蒸發(fā)器6 ；透析液收集套用至下一批生產(chǎn)或者外排。具體實施工藝的中試結(jié)果見表一。表一、古龍酸鈉高倍濃縮工藝中試數(shù)據(jù)__
_1次I原料液含量(%) I透析液含量(%) I濃縮液含量(%) I產(chǎn)品損失率(%)
1_11. 16_0. 17_25. 3_0_8_
211.630.1122.030.6
311. 750.0422.2540.2
411.0820.0422.2540.2
5Tl. 750.1624.490.7
6|l2.20|θ. 06122.254|θ. 3[0023] 以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型實施范圍的限定，凡依本實用新型的設(shè)計要點所做的變化與修飾，均落入其保護范圍。
權(quán)利要求1.一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于包括輸料泵、精密過濾器、增壓泵、在線增壓泵和高倍濃縮膜；輸料泵的入口連接料液管、出口連接精密過濾器的入口 ；精密過濾器的出口連接增壓泵的入口 ；增壓泵的出口連接在線增壓泵的入口 ；在線增壓泵的出口連接高倍濃縮膜的入口，高倍濃縮膜的出口包括透析液管路和濃縮液管道，濃縮液管道形成兩個分支，一個分支外排而另一個分支回流也接至在線增壓泵的入口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于精密過濾器為5 微米的芯式或者袋式精密過濾器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于增壓泵為高壓柱塞泵。
4.如權(quán)利要求3所述的一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于高壓柱塞泵為料液自潤滑的無油柱塞泵或者有潤滑油但是有漏油保護措施的柱塞泵；材質(zhì)為不銹鋼SS316 或者SS316L材質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于在線增壓泵為衛(wèi)生型入口耐高壓的離心泵，材質(zhì)為SS316或者SS316L。
6.如權(quán)利要求1所述的一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于高倍濃縮膜為有機材料納濾膜或反滲透膜；高倍濃縮膜為管式、卷式或平板式結(jié)構(gòu)；截留分子量為 50_200Dalton，耐受壓力為 0_200bar。
專利摘要本實用新型公開了一種古龍酸高倍濃縮生產(chǎn)設(shè)備，包括輸料泵、精密過濾器、增壓泵、在線增壓泵和高倍濃縮膜；輸料泵的入口連接料液管、出口連接精密過濾器的入口；精密過濾器的出口連接增壓泵的入口；增壓泵的出口連接在線增壓泵的入口；在線增壓泵的出口連接高倍濃縮膜的入口，高倍濃縮膜的出口包括透析液管路和濃縮液管道，濃縮液管道形成兩個分支，一個分支外排而另一個分支回流也接至在線增壓泵的入口。本實用新型可以將古龍酸濃度提高至更高的濃度，降低蒸發(fā)器的投資成本、降低能耗和提高產(chǎn)品品質(zhì)，節(jié)能90%。
文檔編號C07C51/42GK202297424SQ201120400389
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者王如順, 董正軍, 蔣林煜 申請人:嘉戎科技(廈門)有限公司