葡萄糖酸内酯连续离心分离设备的研制与应用

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1、葡萄糖酸内酯连续离心分离设备的研制与应用摘要：本文介绍了根据葡萄糖酸内酯结晶溶液特点，选择适合其固液分离的连续式离心机，研制出连续进出料，用水和酒精两种洗涤剂同时洗涤且两种洗涤液分开，具有防爆功能的新型卧式螺旋离心机。其结构特点是：机体内设置水洗区和酒洗区；在螺旋体外缘增设导流槽，液体流通道内设置隔板，水洗液与酒洗液分开；机体内安装氮气管作为防爆装置。加长转鼓长度、提高转鼓转速、调整螺距与速比差，增加物料在转鼓中滞留时间。该设备经生产实际应用：运行平稳、产品质量稳定、生产成本低、劳动效率高、应用效果明显。推广前景广阔。关键词：卧式螺旋离心机；洗涤剂；葡萄糖酸内酯；转鼓DO

2、I：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.2701研制背景葡萄糖酸内酯作为食品添加剂主要用作酸味剂、膨松剂、整合剂，广泛用于食品、日用化工、医药、化妆品、塑料和树脂改性、电镀抛光、金属清洗加工合成方面、作为稳定性和凝固剂用于生产香肠、鱼縻剂、豆腐⑴。生产方法是以葡萄糖酸钠为原料经配料、离子交换、蒸发、结晶、离心分离、烘干包装等工序加工而成。其中，在葡萄糖酸内酯结晶溶液的离心分离工序，采用离心分离设备将葡萄糖酸内酯溶液进行固液分离后，用纯净水洗去晶体表面的母液，再用食用无水酒精洗去晶体表面的水不溶物。分离出的晶体进入烘干机除去水分与挥发分经检测

3、合格包装入库，水洗后的母液进入储罐收集后，再次进入蒸发工序，而无水酒精洗涤后的母液单独收集处理。目前国内用于物料分离的设备按操作方式分为间歇式离心机和连续式离心机[2],采用间歇式离心机分离葡萄糖酸内酯结晶溶液时，能够满足上述用水和无水酒精分别洗涤葡萄糖酸内酯晶体的要求，同时满足两种母液分开储存的要求，但采用间歇式离心机物料处理量小；人工操作劳动量大；设备数量多占地面积此，在葡萄糖酸内酯固液分离时选用连续式离心机，实现连续进料连续出料同时进行水和无水酒精洗涤的自动化程度高的连续离心机非常必要。然而，目前国内离心机的生产企业中，能够满足两种不同洗涤剂同时洗涤，流出的两种母液

4、分开储存的连续式离心机尚未开发，而且，用无水酒精洗涤时，酒精在高速旋转的机体腔内易挥发，酒精浓度高，设备防爆装置是必须考虑的。在此背景下研究开发满足葡萄糖酸内酯结晶溶液固液分离的连续式离心机是有重要的现实意义的。大；人工用量多费用高;同时很难保证食品卫生。因2现状分析2.1物料特性分析葡萄糖酸内酯为白色结晶或结晶性粉末，几乎无臭，味先甜后酸(与葡萄糖酸的味道不同)。易溶于水(60g/100mL),稍溶于乙醇(lg/100mL),几乎不溶于乙瞇，在水中水解为葡萄糖酸及其♦内酯和「内醋的平衡混合物。1%水溶液pH等于3.5,2h后变为pH2.5[3]o葡萄糖酸内酯结晶溶液固形

5、物含量在90-106%(w/w)；固液比55-65%；比重：^1.5t/m3；晶体粒度：0.42-1.1?L占60%；离心机进料温度W50°C时,其溶液粘度3000-3500cp；离心分离后的湿晶体水分W2.5%。2.2现有离心机结构分析2.2.1间歇式离心机根据以上物料特性分析，满足分离葡萄糖酸内酉结晶溶液的分离设备按结构可选用间歇式离心机，如三足式离心机、上悬式离心机、刮刀卸料式离心机。其优点：（1）对物料适应性强，可用于固液分离、成品脱液、滤饼洗涤。（2）结构简单，制造、安装、维修、使用成本低。（3）运转平稳，易于实现密闭和防爆。缺点：卸料要停车，效率低。因此，间歇

6、式离心机不能实现连续进料连续出料,自动化程度低;连续式离心机，如活塞卸料式离心机、活塞卸料式离心机、离心卸料式离心机、振动卸料式离心机、卧式螺旋式离心机、进动卸料式离心机都能实现连续加料、分离、洗涤、卸料各道工序在同一时间内完成。但满足两种不同洗涤剂同时洗涤且母液分开，目前国内尚无先例，只能根据连续式离心机的构造特点加以改进。2.2.2连续式离心机连续式离心机如离心卸料式离心机、振动卸料式离心机、卧式螺旋筛网式离心机、进动卸料式离心机。加料、分离、卸料各道工序在同一时间内完成。卧式螺旋离心机构造特点是：它由两部分组成：一部分是转鼓，另一部分是螺旋输送器。螺旋在转鼓里面，且

7、两者同轴，转鼓与螺旋之间有1.2-2mm的间隙。工作原理：转鼓与螺旋转向相同，螺旋转速比转鼓略高或略低，转速差由差速器调节。当要分离的悬浮液进入离心机转鼓后，高速旋转的转鼓产生强大的离心力把比液相密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁，由于螺旋和转鼓的转速不同，二者存在有相对运动（即转速差）,利用螺旋和转鼓的相对运动把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓小端出口处排出，分离后的清液从离心机另一端排出。差速器（齿轮箱）的作用是使转鼓和螺旋之间形成一定的转速差。当浆液由供料端进入转鼓中，泥浆液随同转鼓旋转，这时固体颗粒在离心力的作用下便沉降到转鼓