本發(fā)明涉及氯化鉀的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種食品級(jí)氯化鉀的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
食品級(jí)氯化鉀一般由工業(yè)氯化鉀精制而成，在食品加工工業(yè)中主要用作代鹽劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、膠凝助劑，此外還可用作調(diào)味劑、酵母食料、增香劑、ph值控制劑等。在食品中氯化鉀一般用作鉀的營(yíng)養(yǎng)劑，與其他形式的鉀鹽營(yíng)養(yǎng)劑相比，具有價(jià)格低、鉀含量高、易存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)，所以食品級(jí)氯化鉀作為鉀的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑使用最廣泛，在發(fā)酵食品中也可作為發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)劑。由于鉀離子具有很強(qiáng)的螯合和膠凝特性，所以食品級(jí)氯化鉀還可用在食品中當(dāng)作膠凝劑，如卡拉膠、結(jié)冷膠等膠體食品一般采用食品級(jí)氯化鉀。
食品級(jí)氯化鉀與食用氯化鈉一樣可用于農(nóng)副產(chǎn)品、水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品、發(fā)酵品、調(diào)味品、罐頭、方便食品的調(diào)味劑等，或用于強(qiáng)化鉀配制運(yùn)動(dòng)員飲料等。目前，食品級(jí)氯化鉀主要作為生產(chǎn)原料，與食用氯化鈉混合生產(chǎn)低鈉鹽產(chǎn)品使用。
作為食品級(jí)氯化鉀的原料，工業(yè)氯化鉀主要從鹵水中提取，氯化鉀含量一般在90％以上，由于其中可溶及不可溶雜質(zhì)含量較高，顏色灰暗，外觀較差，不能作為食用產(chǎn)品直接應(yīng)用。目前工業(yè)氯化鉀精制提純的方法主要以下兩種：
①洗滌篩選法：利用氯化鉀飽和溶液，在一定溶液溫度下將工業(yè)氯化鉀進(jìn)行篩分洗滌，使原料中的可溶性雜質(zhì)及部分物性明顯區(qū)別與氯化鉀的雜質(zhì)顆粒物篩分除去，再經(jīng)過(guò)溶液降溫使飽和溶液中的氯化鉀結(jié)晶析出，使氯化鉀顆粒生成，從而使食品級(jí)氯化鉀產(chǎn)品的粒度符合產(chǎn)品質(zhì)量的要求，結(jié)晶后的漿料通過(guò)脫水分離、干燥、包裝等工序制取食品級(jí)氯化鉀。該生產(chǎn)工藝雖然能耗較低，但小于篩分能力的限制，顆粒細(xì)小的雜質(zhì)將帶入成品中，成品中可見(jiàn)不溶物黑點(diǎn)，作為食用產(chǎn)品還需要再次進(jìn)行人工挑選，生產(chǎn)能力有限，人工成本較高，產(chǎn)品相對(duì)成本高。
2、原料氯化鉀全溶再結(jié)晶法：將普通氯化鉀在常溫下進(jìn)行溶解，配置成含有一定氯化鉀固體的漿料，首先進(jìn)行粗過(guò)濾，濾去其中大的不溶物雜質(zhì)，然后升溫使?jié){料中的固體氯化鉀全部溶解，配置成一定溫度下的氯化鉀飽和溶液，再經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾，濾去物料中細(xì)小雜質(zhì)得到純凈的原料溶液，將原料溶液進(jìn)行蒸發(fā)，一定溫度后，冷卻蒸發(fā)完成液，氯化鉀結(jié)晶析出，結(jié)晶后的漿料再通過(guò)脫水分離、干燥、包裝等工序制取食品級(jí)氯化鉀。該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品潔白純凈，不溶性雜質(zhì)去除率高，產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)較好。但由于產(chǎn)品顆粒小、粒度分布寬等原因，產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間放置后，極易板結(jié)，對(duì)后期生產(chǎn)使用帶來(lái)極大不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決公開(kāi)生產(chǎn)技術(shù)中的問(wèn)題，為食品級(jí)氯化鉀產(chǎn)品提供一種工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)能高的生產(chǎn)方法，所得產(chǎn)品為顆粒均勻、粒徑較大的高端食品級(jí)氯化鉀產(chǎn)品。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：
一種食品級(jí)氯化鉀的生產(chǎn)方法，該工藝分以下步驟實(shí)施：
1)將95-115kg的93％氯化鉀原料投放到1m3氯化鉀溶液中，在攪拌狀態(tài)下加熱溶解，配制成100-102℃的氯化鉀飽和溶液；
2)當(dāng)溶液溫度升高到103～105℃時(shí)，將溶液趁熱進(jìn)行過(guò)濾操作，得到清澈的氯化鉀熱飽和溶液，存儲(chǔ)在具有保溫功能的緩沖槽中；
3)將過(guò)濾后的氯化鉀熱飽和溶液與二段排出的溢流液30％-50％進(jìn)行混合；
4)混合液連續(xù)不斷的泵入到一段連續(xù)結(jié)晶器中，在混合冷凝器作用下控制料液溫度60-65℃；
5)從一段結(jié)晶器排出的漿料連續(xù)自動(dòng)轉(zhuǎn)入二段結(jié)晶器，在混合冷凝器與真空泵作用下控制料液溫度35-40℃；
6)結(jié)晶完成的氯化鉀漿料排入到離心機(jī)喂料槽，之后送入離心機(jī)進(jìn)行脫水操作，得到氯化鉀固體產(chǎn)品和離心母液，固體進(jìn)入螺旋推料器去干燥，離心母液及少量溢流液輸送到溶解槽升溫溶鉀進(jìn)行循環(huán)使用；
7)離心脫水后的氯化鉀產(chǎn)品在震動(dòng)流化床內(nèi)經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥、冷風(fēng)降溫后，得到干燥的氯化鉀產(chǎn)品，再經(jīng)過(guò)篩分后進(jìn)入包裝系統(tǒng)，得到食品級(jí)氯化鉀成品。
進(jìn)一步的，所述步驟4)中，混合液連續(xù)不斷的泵入到一段連續(xù)結(jié)晶器中，在混合冷凝器作用下控制料液真空度0.080～0.084mpa。
進(jìn)一步的，所述步驟5)中，從一段結(jié)晶器排出的漿料連續(xù)自動(dòng)轉(zhuǎn)入二段結(jié)晶器，在混合冷凝器與真空泵作用下控制料液真空度0.094～0.096mpa。
本發(fā)明的技術(shù)效果是，包括以下工藝的創(chuàng)新點(diǎn)：
1.采用高溫溶解、過(guò)熱過(guò)濾的飽和溶液制備工藝，縮減了生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)消耗及成本低；
2.采用溫度控制流量的連鎖生產(chǎn)方式，生產(chǎn)穩(wěn)定，自動(dòng)化水平高；
3.采用兩段連續(xù)結(jié)晶，增設(shè)溢流液消晶、淘洗腿等功能，產(chǎn)品顆?？梢哉{(diào)控，產(chǎn)品粒度均一化程度高；
4.采用真空泵制作負(fù)壓低溫環(huán)境，溫度穩(wěn)定控制在35℃以下，生產(chǎn)不受季節(jié)溫度控制，循環(huán)液中氯化鉀含量低，提高了產(chǎn)能，生產(chǎn)效率高；
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明工藝流程框圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明兩段連續(xù)結(jié)晶食品級(jí)氯化鉀的工藝，主要包括高溫溶解、過(guò)濾凈化、連續(xù)結(jié)晶、脫水分離、干燥等工序，分以下步驟實(shí)施：
高溫溶解工序：將95-115kg的93％氯化鉀原料投放到1m3氯化鉀溶液中，在攪拌狀態(tài)下加熱溶解，配制成100-102℃的氯化鉀飽和溶液；
過(guò)濾凈化工序：當(dāng)溶液溫度升高到103～105℃時(shí)，將溶液趁熱進(jìn)行過(guò)濾操作，得到清澈的氯化鉀熱飽和溶液，存儲(chǔ)在具有保溫功能的緩沖槽中備用；
連續(xù)結(jié)晶工序：將氯化鉀熱飽和溶液連續(xù)不斷的泵入到連續(xù)結(jié)晶器，一段結(jié)晶器在混合冷凝器作用下控制料液溫度60-65℃(真空度0.080～0.084mpa)，二段結(jié)晶器在真空泵作用下控制料液溫度35-40℃(真空度0.094～0.096mpa)，飽和溶液與部分二段溢流液進(jìn)行管道混合后進(jìn)入一段結(jié)晶器，降溫結(jié)晶后，含有一定固含量的漿料進(jìn)入二段結(jié)晶器，進(jìn)行冷卻再生長(zhǎng)，得到顆粒大而均勻氯化鉀晶體漿料，從排料口排出，結(jié)晶后分離出的母液從上部母液口排出，返回高溫溶解工序，在進(jìn)行升溫溶解原料氯化鉀使用；
脫水分離工序：結(jié)晶完成的氯化鉀漿料排入到離心機(jī)喂料槽進(jìn)行脫水操作，得到氯化鉀固體產(chǎn)品和離心母液，固體進(jìn)入螺旋推料器去干燥，離心母液及少量溢流液輸送到溶解槽升溫溶鉀進(jìn)行循環(huán)使用；當(dāng)冷卻結(jié)晶器和離心機(jī)分離的母液中的氯化鈉、硫酸鎂、氯化鎂的含量總和超過(guò)70g/l時(shí)，則不再循環(huán)使用，打回原料氯化鉀生產(chǎn)蒸發(fā)車(chē)間，作為生產(chǎn)的食品氯化鉀的原料產(chǎn)品使用。
干燥包裝工序：離心脫水后的氯化鉀產(chǎn)品在震動(dòng)流化床內(nèi)經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥、冷風(fēng)降溫后，得到干燥的氯化鉀產(chǎn)品，再經(jīng)過(guò)篩分后進(jìn)入包裝系統(tǒng)，得到食品級(jí)氯化鉀成品。
工藝的優(yōu)點(diǎn)：
1.采用主含量93％的氯化鉀原料，與循環(huán)液混合過(guò)程中直接升溫溶解，配制成105℃的過(guò)熱溶液(100℃的飽和溶液)，直接進(jìn)行過(guò)濾凈化操作，減少了蒸發(fā)濃縮過(guò)程，降低了蒸汽消耗，采用純度較高的原料，減少了母液排放次數(shù)和排放量，降低了生產(chǎn)消耗和勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)成本低；
2.去除了兌鹵釜設(shè)備，降低了結(jié)晶器外冷卻成核幾率；
3.利用溫度掌控流量連鎖控制，穩(wěn)定了結(jié)晶器進(jìn)料溫度，溶液過(guò)飽和度平穩(wěn)，有利于晶體顆粒的生長(zhǎng)；
4.采用兩段連續(xù)結(jié)晶，降低了傳熱溫差，減少了熱料液迅速閃發(fā)大量成核幾率，促進(jìn)晶體顆粒的生長(zhǎng)長(zhǎng)大；
5.一段溢流液流經(jīng)換熱升溫設(shè)備，溶液升溫，起到細(xì)晶消除作用，降低了進(jìn)入二段結(jié)晶器晶核數(shù)量，促進(jìn)了二段結(jié)晶顆粒的成長(zhǎng)；
6.二段結(jié)晶器擴(kuò)大了生長(zhǎng)區(qū)和澄清區(qū)，增設(shè)了淘洗腿，保證了排出漿料中氯化鉀產(chǎn)品的顆粒的均勻性；
7.一段結(jié)晶器采用混合冷凝器制作負(fù)壓環(huán)境，在滿(mǎn)足低壓環(huán)境的前提下，降低了生產(chǎn)消耗，二段采用混合冷凝器加真空泵制作負(fù)壓環(huán)境，料液溫度控制在35℃-40℃，真空環(huán)境不受季節(jié)溫度影響，提高了生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)消耗；
8.產(chǎn)品平均晶體粒度在0.5mm左右，最小粒度控制在0.25mm以上，粒度均一化高，產(chǎn)品主含量高，長(zhǎng)久放置不易板結(jié)。