一种余热联产的一水柠檬酸生产系统的制作方法

本技术涉及柠檬酸生产及发酵行业，具体指一种余热联产的一水柠檬酸生产系统。

背景技术：

1、一水柠檬酸是一种典型的有机酸，是通过玉米发酵、粗提、精提等工序获得，可广泛应用于食品、医药、化工等行业。一水柠檬酸生产过程能耗很高，特别以蒸发段最为明显。生产过程中在闪蒸段、酸化段、干燥段等均会产生一定的低温二次汽。在一水柠檬酸前期发酵后需进行过滤，过滤产生的滤渣约占发酵的30%，含水约50%，该滤渣通过干燥获得的干料含丰富的有机物、蛋白等是上好的饲料；而干燥产生的热尾气，许多厂家直接排放造成浪费。由于一水柠檬酸在粗提后得到45%的溶液，需要经过蒸发浓缩工艺将其浓度提高至81%后进行冷却结晶才能获得一水柠檬酸。蒸发浓缩工艺又需要大量蒸汽。本实用新型将滤渣干燥的尾气作为一水柠檬酸蒸发的热源使用，一方面解决余热的浪费问题，另一方大大节省了一水柠檬酸的运行成本。节能效果显著，推广应用前景广。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，利用发酵滤渣干燥尾气为热源进行一水柠檬酸的蒸发，在满足工艺生产的前提下综合利用系统的余热提高能源利用率，降低能耗。

2、本实用新型采用的技术方案如下:

3、一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，包括蒸发系统，主要包括低温尾气输送系统、进料预热系统、第一段蒸发系统、第二段蒸发系统、冷凝系统；所述低温尾气输送系统主要包括一级引风机，该一级引风机出口和洗气塔连通，该洗气塔上的干燥尾气输出口和第一段蒸发系统中的第一段一效蒸发器 的干燥尾气入口连通；物料依次经过一段预热器和二段预热器后进入第一段一效蒸发器中；第一段一效蒸发器的物料出口依次连通第一段一效分离器、一段一效过料泵、第一段二效蒸发器、第一段二效分离器、一段二效过料泵、第二段蒸发器、第二段分离器、出料泵、浓缩液出口； 所述第一段二效分离器和第二段分离器的二次蒸汽出口依次连通冷凝系统的冷凝器、冷凝器冷凝水混合出口。

4、所述第一段一效蒸发器的冷凝水出口连通一段分离罐，该一段分离罐通过一段一效冷凝水泵和进料预热系统的二段预热器、二段冷凝水出口连通；所述一段分离罐的二次蒸汽出口和第二段蒸发器的热侧入口连通。所述第一段一效分离器的二次蒸汽出口和第一段二效蒸发器热侧入口连通。

5、所述第一段二效蒸发器的冷凝水出口通过一段二效冷凝水泵和进料预热系统的一段预热器、一段冷凝水出口连通。

6、所述第二段蒸发器冷凝水出口依次和二段分离罐、二段冷凝水泵、进料预热系统的一段预热器、一段冷凝水出口连通；所述二段分离罐的尾气出口和二级引风机、干燥尾气排出口连通。

7、所述洗气塔上设置有循环清洗泵、清洗调节阀、排浓调节阀、清洗液补充调节阀、液位计、电导仪、温度变送器、压力变送器。

8、所述第一段一效蒸发器和第二段蒸发器均采用低压降的蒸发器。

9、系统中所用的蒸发器、预热器、冷凝器采用管式或板式换热器。

10、物料在蒸发器中的流程可采用顺流、逆流或混流。

11、本实用新型在充分了解余热及一水柠檬酸蒸发特性的基础上，利用发酵滤渣的干燥尾气联产蒸发一水柠檬酸，在满足工艺生产的前提下综合利用系统的余热提高能源利用率，大大节省了新鲜蒸汽的消耗，降低能耗，运行成本大大降低。

12、本实用新型也可用于无水柠檬酸的生产，甚至乳酸、草酸等其他有机酸的生产，也可推广应用到发酵糖醇等行业。

技术特征：

1.一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，包括蒸发系统，其特征在于，主要包括低温尾气输送系统、进料预热系统、第一段蒸发系统、第二段蒸发系统、冷凝系统；所述低温尾气输送系统主要包括一级引风机（c001），该一级引风机（c001）出口和洗气塔（v401）连通，该洗气塔（v401）上的干燥尾气输出口（4013）和第一段蒸发系统中的第一段一效蒸发器（es201）的干燥尾气入口（2012 ）连通；物料依次经过一段预热器（e101）和二段预热器（e102）后进入第一段一效蒸发器（es201）中；第一段一效蒸发器（es201）的物料出口依次连通第一段一效分离器（v201）、一段一效过料泵（p201）、第一段二效蒸发器（es202）、第一段二效分离器（v202）、一段二效过料泵（p211）、第二段蒸发器（es211）、第二段分离器（v211）、出料泵（p221）、浓缩液出口（2031）； 所述第一段二效分离器（v202）和第二段分离器（v211）的二次蒸汽出口依次连通冷凝系统的冷凝器（ec301）、冷凝器冷凝水混合出口（3013）。

2.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，所述第一段一效蒸发器（es201）的冷凝水出口连通一段分离罐（v203），该一段分离罐（v203）通过一段一效冷凝水泵（p202）和进料预热系统的二段预热器（e102）、二段冷凝水出口（1022）连通；所述一段分离罐（v203）的二次蒸汽出口和第二段蒸发器（es211）的热侧入口连通。

3.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，所述第一段一效分离器（v201）的二次蒸汽出口和第一段二效蒸发器（es202）热侧入口连通。

4.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，所述

5.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，所述第二段蒸发器（es211）冷凝水出口依次和二段分离罐（v212）、二段冷凝水泵（p222）、进料预热系统的一段预热器（e101）、一段冷凝水出口（1012）连通；所述二段分离罐（v212）的尾气出口和二级引风机（c002）、干燥尾气排出口（4011）连通。

6.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，所述洗气塔（v401）上设置有循环清洗泵（p401）、清洗调节阀（lv01）、排浓调节阀（lv02）、清洗液补充调节阀（lv03）、液位计（lt01）、电导仪（dt01）、温度变送器（tt01）、压力变送器（pt01）。

7.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，所述第一段一效蒸发器（es201）和第二段蒸发器（es211）均采用低压降的蒸发器。

8.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，系统中所用的蒸发器、预热器、冷凝器采用管式或板式换热器。

9.根据权利要求1所述的一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，其特征在于，物料在蒸发器中的流程可采用顺流、逆流或混流。

技术总结
一种余热联产的一水柠檬酸生产系统，包括蒸发系统，其低温尾气输送系统主要包括一级引风机，该一级引风机出口和洗气塔连通，该洗气塔上的干燥尾气输出口和第一段一效蒸发器的干燥尾气入口连通；物料依次经过一段预热器和二段预热器后进入第一段一效蒸发器中；第一段一效蒸发器的物料出口依次连通第一段一效分离器、一段一效过料泵、第一段二效蒸发器、第一段二效分离器、一段二效过料泵、第二段蒸发器、第二段分离器、出料泵、浓缩液出口；第一段二效分离器和第二段分离器的二次蒸汽出口依次连通冷凝系统的冷凝器、冷凝器冷凝水混合出口。本技术利用发酵滤渣的干燥尾气联产蒸发一水柠檬酸，节省了新鲜蒸汽的消耗，降低能耗，运行成本降低。

技术研发人员：陈晓庆,赵成纲,陈韶范,秦妮,任向东,张永兴,周振,李健,李亚仙,刘宝,杨帆,尚亚萍,李威峥,张晓乾
受保护的技术使用者：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司
技术研发日：20240312
技术公布日：2025/2/24