焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法
2023-05-10 04:58:01
專利名稱：焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法
技術領域：
本發明涉及焦糖色素生產工藝，更具體地說，涉及一種焦糖色素生產 中焦化反應的冷卻方法，該冷卻方法不但能夠降低運行成本，還能夠保證 換熱效率。
背景技術：
焦糖色素的運用範圍十分廣泛，在人們日常生活中食用的咖啡、可樂、 巧克力以及醬油等均有添加焦糖色素。通常，焦糖色素的生產工藝步驟如
下先釆用葡萄糖與少量食品級酸鹼(如硫酸鹽、亞硫酸鹽等)通過配料 用水箱加水進行配料，然後將配料後的混合物輸入反應塔內進行加熱，一 般加熱至15(TC，使物料在反應塔內發生焦化反應，再輸入閃蒸設備內進 行閃蒸降溫，然後再通過蒸發濃縮以及冷卻降溫，最後進行產品質量調節 並完成成品罐裝。由於物料在焦化反應過程中會產生大量的熱量，為了使 反應溫度保持在100土3。C的範圍內，必須對反應塔進行及時冷卻。請結合 圖1所示，目前，常用'的焦化反應的冷卻裝置IO括冷卻盤管11、冷卻塔 12、水泵13和溫控變送器14,冷卻盤管ll設於反應塔1內部或外壁上(圖 1中冷卻盤管12示為設於反應塔1的外壁上)，冷卻盤管11的輸出、輸 入端分別通過管道15連接至冷卻塔12，形成一循環迴路；冷卻盤管11的 輸入端與冷卻塔12之間的管道15上還設有水泵13和閥門16;冷卻塔12 外壁上還設有溫控變送器14，用於檢測反應溫度，同時控制閥門16的開 關。請結合圖2所示，該焦化反應的冷卻方法的具體步驟為先建立一冷 卻塔12,使冷卻塔12分別與反應塔1的冷卻盤管11的輸入、輸出端連通； 然後採用溫控變送器14對反應塔1的溫度進行檢測，並控制冷卻塔12的 冷卻水輸出；再通過水泵13將冷卻塔12的冷卻水輸送至冷卻盤管11內； 使輸入冷卻水的冷卻盤管ll對反應塔l進行冷卻吸熱，並將吸熱後的冷卻 水輸送回冷卻塔12;最後採用冷卻塔12對吸熱後的冷卻水進行冷卻，從而為反應塔1的循環冷卻提供冷卻水。控制冷卻塔12的冷卻水輸出的具體
步驟為當溫控變送器14檢測到反應塔1的溫度超出設定溫度範圍(100 士3。C)時，控制閥門16打開，並通過水泵13將冷卻塔12的冷卻水輸入 至冷卻盤管ll內，對反應塔l進行冷卻吸熱；當溫控變送器14檢測到反 應塔1的溫度恢復至設定溫度範圍時，控制閥門16關閉，從而停止冷卻水 的輸送。但是，由於釆用冷卻塔12和水泵13進行冷卻水的輸送以及回收 再冷卻，需要耗費大量的水和電能，並且該反應塔l設於室外，連接盤管 所用的管道15較長，造成運行成本很高；由於冷卻塔12運轉導致冷卻水 濃縮，容易在管道15內結紫，從而造成換熱效率降低，導致冷卻效果不佳， 並增加了維修保養成本以及維修工作強度；另外，冷卻塔12運轉產生的噪 音很大，嚴重影響了工作環境。
發明內容
針對現有技術中存在的上述運行成本高、易造成管道結垢導致冷卻效 果差、維修成本高以及噪音大的缺點，本發明的目的是提供一種焦糖色素 生產中焦化反應的冷卻方法，該冷卻方法不但能夠降低運行成本，而且還 能避免管道結垢，避免產生噪音。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案 該焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法的具體步驟如下
A. 建立一配料用水箱，使配料用水箱分別與反應塔的冷卻盤管的輸入、 輸出端連通；
B. 釆用溫控變送器對反應塔的溫度進行檢測，並控制配料用水箱的冷 卻水輸出；
C. 將配料用水箱的冷卻水循環輸送至冷卻盤管內；
D. 通過輸入冷卻水的冷卻盤管對反應塔進行冷卻吸熱。 所述的步驟C的具體步驟如下
Cl.將配料用水箱內的冷卻水通過管道輸送至冷卻盤管內；
C2.通過冷卻盤管的輸出端將吸熱後的冷卻水輸回至配料用水箱內；
C3.通過吸熱後的冷卻水在配料用水箱內產生的溫差，使溫度低的冷卻水通過輸出管自動輸至冷卻盤管內，實現冷卻水的循環輸送。
所述的B的具體步驟如下
Bl.在配料用水箱與冷卻盤管的輸入端之間的管道上設置一閥門； B2.採用溫控變送器對反應塔的溫度進行檢測，並且 當檢測的溫度超出設定溫度範圍時，通過溫控變送器控制閥門打開， 將配料用水箱的冷卻水輸至冷卻盤管內；
當檢測的溫度恢復至設定溫度範圍時，通過溫控變送器控制閩門關閉， 停止配料用水箱的冷卻水輸至冷卻盤管內。
在上述技術方案中，本發明的焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法為 建立一配料用水箱，使配料用水箱分別與反應塔的冷卻盤管的輸入、輸出 端連通，並將冷卻盤管設於反應塔外壁；採用溫控變送器對反應塔的溫度 進行檢測，並控制配料用水箱的冷卻水輸出；將配料用水箱的冷卻水循環 輸送至冷卻盤管內；通過輸入冷卻水的冷卻盤管對反應塔進行冷卻吸熱。 該冷卻方法採用焦糖色素生產中前序步驟中，所使用的配料用水箱內的配 料用水作為冷卻水，用於反應塔的冷卻，並通過回收吸熱後的冷卻水進行 循環冷卻，由於無需使用冷卻塔，並且無需水泵提供動力，通過冷卻水溫 差產生動力來完成冷卻水的循環，基本避免了水和電能的消耗，並減少了 管道長度，大幅降低了運行成本，還避免了管道結裙，保證了換熱效率， 杜絕了噪音汙染，不但增加了經濟效益，而且還改善了工作環境。
圖l是現有技術的焦化反應的冷卻裝置的結構示意圖； 圖2是現有技術的焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法的流程圖； 圖3是本發明的焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法的流程圖； 圖4是根據本發明的焦化反應的冷卻方法所應用的冷卻裝置的結構示 意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。請參閱圖3所示，本發明的焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法的具
體步驟為先建立一配料用水箱22，使配料用水箱22分別與反應塔1的 冷卻盤管21的輸入、輸出端連通；然後採用溫控變送器24對反應塔1的 溫度進行檢測，用於控制配料用水箱22的冷卻水輸送；再將配料用水箱 22的冷卻水循環輸送至冷卻盤管21內；最後通過輸入冷卻水的冷卻盤管 21對反應塔1進行冷卻吸熱。請結合圖4所示，圖4是根據本發明的冷卻 方法所應用的冷卻裝置20的結構示意圖，該冷卻裝置20包括冷卻盤管21、 配料用水箱22和溫控變送器24,在此需要說明的是，所述的配料用水箱 22是為焦糖色素生產過程中進行配料、混合提供用水的儲水設備，內部裝 有常溫水，在此用於冷卻所以通稱為冷卻水；冷卻盤管21盤設於反應塔1 的內部或外壁上，冷卻盤管21輸入端通過管道25與配料用水箱22的下 側部連通，冷卻盤管21的輸出端與通過管道25與配料用水箱22的上端 連通，冷卻盤管21輸入端與配料用水箱22之間的管道25上還設有閥門 26,由於配料與焦化反應可以在同一室內進行，因此配料用水箱22與反 應塔l之間的距離較近，可大大縮短管道25連接的距離；溫控變送器24 設於反應塔l的外壁，對反應塔l進行溫度檢測，圖4中所示的帶箭頭的 虛線表示為溫控變送器24對閩門26的開關進行控制，從而控制配料用水 箱22的冷卻水的輸出，溫控變送器24的設定溫度為100土3。C(即焦化反 應要求保持的溫度範圍)。下面結合圖1、圖2對該冷卻方法的步驟進行 舉例說明當混合物料在反應塔1內加熱至15(TC後，進行焦化反應並放 熱，此時溫控變送器24檢測出反應塔1的溫度已升高至16(TC，超過設定 溫度，隨即控制閥門26打開，配料用水箱22內的冷卻水通過管道25輸 入冷卻盤管21的輸入端，並順著冷卻盤管21從下而上旋轉流動，對反應 塔1進行冷卻、吸熱；吸熱後的冷卻水通過冷卻盤管21的輸出端及管道 25流回至配料用水箱22內。由於吸熱後的冷卻水的溫度高於配料用水箱 22內的冷卻水，由此產生了一定的溫差，溫度高的冷卻水往配料用水箱22 的上部流動，而溫度低的冷卻水則流入配料用水箱22的底部，從而使溫度 低的冷卻水通過管道25進入冷卻盤管21內，進行循環冷卻，因此既無需 釆用水泵13提供動力，又無需冷卻塔12進行冷卻作用，可使輸出的冷卻水的溫度總是低於反應塔1的溫度。當溫控變送器24檢測到反應塔1冷
卻後的溫度為10rC時，隨即控制閥門26關閉，從而停止配料用水箱22 內的冷卻水輸出。
與現有技術的焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法相比，本發明的冷 卻方法釆用配料用水箱22內的配料用水作為冷卻水，無需釆用冷卻塔12 甚至水泵13,無需外部動力，通過冷卻過程中的冷卻水溫差產生的動力足 以完成冷卻水的循環，基本避免了水和電能的消耗，大大節省了運行成本， 縮短了管道25的連接架設距離，也減少了製造成本，而且也避免了由於冷 卻塔12運轉導致冷卻水濃縮，防止在管道25內結港，保證了冷卻水的換 熱效率；另外，現有技術中運行冷卻塔會產生較大的噪音，而本方法則不 存在任何噪音，改善了工作環境。
本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說 明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍 內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。
權利要求
1. 一種焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法，其特徵在於，該冷卻方法的具體步驟如下A. 建立一配料用水箱，使配料用水箱分別與反應塔的冷卻盤管的輸入、輸出端連通；B. 採用溫控變送器對反應塔的溫度進行檢測，並控制配料用水箱的冷卻水輸出；C. 將配料用水箱的冷卻水循環輸送至冷卻盤管內；D. 通過輸入冷卻水的冷卻盤管對反應塔進行冷卻吸熱。
2. 如權利要求l所述的焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法，其特徵 在於，所述的步驟C的具體步驟如下 -Cl.將配料用水箱內的冷卻水通過管道輸送至冷卻盤管內； C2.通過冷卻盤管的輸出端將吸熱後的冷卻水輸回至配料用水箱內； C3.通過吸熱後的冷卻水在配料用水箱內產生的溫差，使溫度低的冷 卻水通過輸出管自動輸至冷卻盤管內，實現冷卻水的循環輸送。
3. 如權利要求l所述的焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法，其特徵 在於，所述的B的具體步驟如下Bl.在配料用水箱與冷卻盤管的輸入端之間的管道上設置一閥門； B2.釆用溫控變送器對反應塔的溫度進行檢測，並且 當檢測的溫度超出設定溫度範圍時，通過溫控變送器控制閥門打開，將配料用水箱的冷卻水輸至冷卻盤管內；當檢測的溫度恢復至設定溫度範圍時，通過溫控變送器控制閥門關閉，停止配料用水箱的冷卻水輸至冷卻盤管內。
全文摘要
本發明公開了一種焦糖色素生產中焦化反應的冷卻方法，該冷卻方法為建立一配料用水箱，使配料用水箱分別與反應塔的冷卻盤管的輸入、輸出端連通，並將冷卻盤管設於反應塔外壁；採用溫控變送器對反應塔的溫度進行檢測，並控制配料用水箱的冷卻水輸出；將配料用水箱的冷卻水循環輸送至冷卻盤管內；使輸入冷卻水的冷卻盤管對反應塔進行冷卻吸熱。該冷卻方法採用焦糖色素生產中前序步驟中，所使用的配料用水箱內的配料用水作為冷卻水，用於反應塔的冷卻，並通過回收吸熱後的冷卻水進行循環冷卻，由於無需使用冷卻塔，基本避免了水和電能的消耗，並減少了管道長度，大幅降低了運行成本，還避免了管道結垢，保證了換熱效率，杜絕了噪音汙染。
文檔編號C09B61/00GK101451019SQ200710171259
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月29日 優先權日2007年11月29日
發明者谷 張 申請人:威廉臣配料(上海)有限公司