味精常壓結晶方法
2023-05-07 18:44:06
專利名稱：味精常壓結晶方法
技術領域：
本發明涉及味精結晶方法，具體說是味精常壓結晶方法。
背景技術：
味精的生產是通過穀氨酸與氫氧化鈉(或碳酸鈉)中和形成穀氨酸鈉溶液，該溶液經過脫色除雜處理後進行結晶，所得結晶即為味精。味精的結晶是通過濃縮穀氨酸鈉溶液，使得溶液中的穀氨酸鈉達到過飽和結晶析出，析出的單水穀氨酸鈉結晶體經分離、乾燥就是成品味精。留下來的含穀氨酸鈉的母液經過脫色處理去除雜質後循環回來再重新結晶生產味精。由於穀氨酸在較高的溫度下會形成焦穀氨酸及導致穀氨酸消旋化，目前業內所有濃縮結晶過程採用了負壓蒸發方法，將濃縮結晶的運行壓力控制在-0. 075至-0. 085Mpa(表壓，下同)。採用負壓蒸發的目的是通過降低系統的壓力來降低穀氨酸鈉溶液的沸點，這樣就可以在較低的溫度下對穀氨酸鈉溶液進行濃縮和結晶，避免穀氨酸鈉溶液長時間處於高溫環境而產生焦穀氨酸及導致穀氨酸消旋化。產生的焦穀氨酸成為雜質留在母液中，雖然含有焦穀氨酸的味精母液經過水解會使其中的焦穀氨酸重新成為穀氨酸，但是會影響穀氨酸鈉的結晶，也會增加母液循環的成本， 降低收率及味精質量。尤其是穀氨酸的消旋過程是不可逆的，如果在結晶過程中一旦產生了消旋穀氨酸會使精製的收率大幅度的降低，並且無法挽回。濃縮結晶過程的溫度保持在 650C以下，就能夠防止焦穀氨酸及穀氨酸消旋化的產生。目前業內普遍使用的味精結晶設備是內循環結晶罐和夾層結晶罐，蒸發用加熱室設置在罐的內部或下部。由於罐內的穀氨酸鈉溶液存在一定的液位高度，在結晶過程中，即使將罐內的蒸發區的溫度保持在65°C，但是穀氨酸鈉溶液下部的溫度會達到80-85°C甚至更高，比如罐內壓力(指罐內蒸發區的壓力)是-O.OSMpa，對應的沸點是65°C。在液面下1 米處的壓力是-0.07Mpa，對應的沸點是75°C。穀氨酸鈉溶液上下溫度不同，越往下溫度會越高。穀氨酸鈉溶液在長時間的蒸髮結晶過程中會不可避免的產生大量的焦穀氨酸、消旋穀氨酸。另外，內循環結晶罐及夾層結晶罐由於受到設備結構的影響，能夠設置的加熱面積小，需要的蒸發溫差較大，無法採用蒸汽熱泵、機械熱泵、多效蒸發等設備對二次蒸汽回收利用，也就無法達到節約蒸汽、降低循環水量低碳節能的效果。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明的目的在於提供一種味精常壓結晶方法。本發明的目的是這樣實現的將結晶和加熱蒸發工藝分開進行，即結晶工藝在常壓結晶設備內完成，加熱蒸發工藝在負壓加熱蒸發設備內完成。經加熱蒸發後的濃縮穀氨酸鈉溶液在常壓結晶設備內的連續不停地結晶，結晶留在常壓結晶設備內繼續生長，未析出結晶的穀氨酸鈉溶液(以下稱循環液)被送入負壓加熱蒸發設備裡再次閃蒸濃縮，隨後再進入常壓結晶設備內，以此往復。
與現有技術相比，本發明的有益效果是
1、由於味精是在常壓狀態下結晶，常壓結晶設備內部不設置加熱裝置，穀氨酸鈉溶液上下溫度相同，因此，使用本發明可以實現蒸發與結晶溫度自始至終均保持在55-60°C，最大限度的降低焦穀氨酸的產生，也不會產生穀氨酸的消旋化。從而達到提高收率，提高質量的效果。收率可以提高1-1.5%。2、將結晶和加熱蒸發工藝分開後，由於只有在加熱蒸發設備裡形成負壓，使得加熱蒸發設備的容積大大縮小，不但降低設備成本，使得加熱蒸發設備產生洩壓的可能性明顯降低，即使產生也容易尋找、排除，使得設備運行的可靠性大大提高。
下面結合附圖進一步說明本發明。圖1是本發明的系統示意圖。
具體實施例方式結晶工藝在常壓結晶設備內完成，加熱蒸發工藝在負壓加熱蒸發設備內完成，使用管道將常壓結晶設備和負壓加熱蒸發設備首尾相接，在常壓結晶設備至負壓加熱蒸發設備的管道上設置循環泵和進料口。所說的負壓加熱蒸發設備是，作為加熱器的列管式換熱器5和蒸發室2由管道串聯組成，蒸發室出氣口通過蒸汽管道3接冷凝器和真空泵；在蒸汽管道3與列管式換熱器的熱媒進口之間接壓縮泵4，壓縮泵的另一進口接鍋爐蒸汽，即作為主要熱媒的鍋爐蒸汽和蒸汽管道3裡的部分二次蒸汽在壓縮泵4裡混合後進入列管式換熱器5的熱媒進口為循環液換熱，循環利用了部分二次蒸汽，達到節約蒸汽、節電、降低循環水量的目的。設置冷凝器和真空泵使負壓加熱蒸發設備內的壓力保持在-0. 085至-0. 090Mpa, 通過負壓來降低穀氨酸鈉溶液的沸點，這樣就可以在較低的溫度下進行濃縮、結晶，避免穀氨酸鈉溶液長時間處於高溫環境。所說的常壓結晶工藝設置了若干級結晶單元，本實施例設置了四級，具體是常壓結晶設備設置了四個串聯的常壓結晶罐1. 1-1. 4，即前個常壓結晶罐的出液口接後一個常壓結晶罐的進液口，蒸發室的出液口插入首個常壓結晶罐1. 1裡，蒸發室設置在常壓結晶罐的上面，靠二者的高度差向首個常壓結晶罐輸送經加熱蒸發後的濃縮穀氨酸鈉溶液，其高度的下限是該溶液足以克服蒸發室內的負壓而落入常壓結晶罐，末個常壓結晶罐1. 4的出液口接加熱器。在末個常壓結晶罐的出液口與加熱器的管道上設置循環泵6和進料口 7， 向加熱器泵入從末個常壓結晶罐流出的循環液和填加的穀氨酸鈉溶液。四個常壓結晶罐依次結晶並排出循環液。設置若干級結晶單元，可以生產出不同的粒度的產品。經加熱蒸發後的濃縮穀氨酸鈉溶液在常壓結晶罐內的連續不停地結晶，結晶留在常壓結晶罐內繼續生長，循環液被送入加熱蒸發設備裡再次閃蒸濃縮，以此循環往復。本發明分為以下兩種
間斷結晶在結晶罐內一次性添加適量的穀氨酸鈉溶液，啟動循環泵、加熱蒸發設備及結晶設備進行濃縮，當濃度達到一定過飽和度後，加入適量晶種結晶，並添加穀氨酸鈉溶液及前批次脫色處理的母液提供溶質維持結晶生長的需要，待結晶罐內的結晶積累到一定程度後，停止進料及濃縮，開啟結晶罐下部的放料閥門放料，分離晶漿由結晶罐內通過高度差自然流出經過助晶槽，至離心機進行固液分離，分離母液進行脫色處理後進入下批次循環。 固體結晶乾燥後即為成品味精。連續結晶開機時，在第一臺結晶罐內一次性添加適量的穀氨酸鈉溶液，啟動循環泵、加熱蒸發設備及結晶設備進行濃縮，當濃度達到一定過飽和度後，加入適量晶種結晶， 並連續流加穀氨酸鈉溶液及前批次淨化處理的母液提供溶質維持結晶生長的需要，待第一臺結晶罐內的結晶混合液積累到一定程度後，通過結晶混合液管倒流入下一臺結晶罐，以此直至最後一臺結晶罐。通過調整各個結晶罐的攪拌強度，可使各個結晶罐的結晶處於不同的粒度範圍，從而完成生產不同粒度結晶的需要。待全部結晶罐滿後，根據濃縮液回流及脫色液的流加情況，控制穩定液位，並開啟各個結晶罐下部的放料閥門開始連續放料，分離晶漿由結晶罐內通過高度差連續自然流出經過助晶槽至離心機進行固液分離，分離母液進行脫色處理後進入循環。固體結晶乾燥後即為成品味精。在連續結晶過程中，要控制進料量、放料量及蒸發量的平衡，以保證系統連續不停的高效、經濟運行。蒸發室的出液口也可以同時插入四個常壓結晶罐1. 1-1. 4裡，四個常壓結晶罐的出液口並聯接入通往加熱器的管道上。由於本發明採用了外置加熱器形式，這樣就可以根據實際情況採用多效蒸發、單效加蒸汽熱泵或單效加機械熱泵等成熟的節能技術。本發明具有連續結晶生產的能力。系統中決定生產能力的部分主要是蒸發器的蒸發能力。只要合理的調整給料速度與濃縮、結晶速度，本發明可以在不同的結晶罐內同時、 連續生產出不同粒度的產品。
權利要求
1.一種味精常壓結晶方法，其特徵是將結晶和加熱蒸發工藝分開進行，即結晶工藝在常壓結晶設備內完成，加熱蒸發工藝在負壓加熱蒸發設備內完成。
2.按照權利要求1所述的味精常壓結晶方法，其特徵是管道將常壓結晶設備和負壓加熱蒸發設備首尾相接，在常壓結晶設備至負壓加熱蒸發設備的管道上設置循環泵和進料
3.按照權利要求2所述的味精常壓結晶方法，其特徵是所說的常壓結晶工藝設置若干級結晶單元。
4.實施權利要求3所述的味精常壓結晶方法的設備，其特徵是所說的負壓加熱蒸發設備是，作為加熱器的列管式換熱器和蒸發室由管道串聯組成，蒸發室出氣口通過蒸汽管道接冷凝器和真空泵，在蒸汽管道與列管式換熱器的熱媒進口之間接壓縮泵，壓縮泵的另一進口接鍋爐蒸汽；所說的常壓結晶設備設置了四個串聯的常壓結晶罐，即前個常壓結晶罐的出液口接後一個常壓結晶罐的進液口，蒸發室的出液口插入首個常壓結晶罐裡，蒸發室設置在常壓結晶罐的上面，其高度的下限是使溶液足以克服蒸發室內的負壓而落入常壓結晶罐，末個常壓結晶罐的出液口接加熱器，在末個常壓結晶罐的出液口與加熱器的管道上設置循環泵和進料口。
全文摘要
本發明提供了一種味精常壓結晶方法，所要解決的問題是目前味精結晶方法使穀氨酸鈉溶液上下溫度不同，會產生大量的焦穀氨酸、消旋穀氨酸。本發明的要點是結晶工藝在常壓結晶設備內完成，加熱蒸發工藝在負壓加熱蒸發設備內完成，管道將常壓結晶設備和負壓加熱蒸發設備首尾相接，在常壓結晶設備至負壓加熱蒸發設備的管道設置加壓泵和進料口。本發明的有益效果是味精是在常壓下結晶，結晶溫度自始至終均保持在55-60℃，最大限度的降低焦穀氨酸的產生，也不會產生穀氨酸的消旋化。
文檔編號A23L1/228GK102407030SQ20111032506
公開日2012年4月11日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者張吉浩 申請人:張吉浩