探究檸檬酸酸解工序后設備結垢原因及解決對策

王亮

摘要：鈣鹽法提取工藝是檸檬酸酸解工序的重要組成部分，在實際展開生產(chǎn)加工的過程中，結垢現(xiàn)象會在管道以及過濾板框中產(chǎn)生，出現(xiàn)板框變形等問題，嚴重影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。鑒于此，本文首先對檸檬酸酸解工序進行了簡要概述，并詳細分析了檸檬酸酸解工序后設備出現(xiàn)結垢的原因，最后有針對性的提出了處理對策，以供參考。

關鍵詞：檸檬酸;酸解工序;設備;結垢原因;處理對策

鈣鹽法提取工藝是現(xiàn)階段檸檬酸行業(yè)發(fā)展中的主要工藝，鈣鹽法提取工序后，一系列化學反應在檸檬酸鈣和濃硫酸之間產(chǎn)生，會導致檸檬酸溶液和硫酸鈣的生成，在完成這一工序基礎上，需要對板框等過濾設備進行應用，在出現(xiàn)結垢的情況下，會導致板框以及相關管道遭到破壞，影響企業(yè)生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。在這種情況下，積極加強檸檬酸酸解工序后設備出現(xiàn)結垢的原因及處理對策研究具有重要意義。

一、檸檬酸酸解工序概述

目前來看，在對檸檬酸進行提取的過程中，鈣鹽法是典型的傳統(tǒng)工藝之一，在一段時間的生產(chǎn)和加工以后，部分設備在粗過濾以及酸解反應的基礎上，輸送酸解液的管道以及精過濾板框等設備中會開始附著一層無色、透明的晶體，集中在管道內(nèi)壁以及板框濾室表面上，在設備長時間運行的過程中，會積聚越來越多的白色晶體，過厚的結晶最終會縮小板框濾室的容積，發(fā)生變形的板框是無法繼續(xù)使用的;管道內(nèi)壁結垢現(xiàn)象會出現(xiàn)在管道上，形成越來越小的流道，出現(xiàn)降低料液輸送速度的現(xiàn)象，當產(chǎn)生這一問題時，必須對管道以及板框進行及時更換，也可以指派專門的工作人員展開清理工作，通常需要進行高壓沖擊，這一處理方法通常會增加企業(yè)生產(chǎn)成本，同時還會對整個檸檬酸酸解工序造成負面影響。[1]要想改善這一現(xiàn)象，首先應對檸檬酸酸解工序后設備出現(xiàn)結垢的原因進行深入分析，只有這樣才能夠有針對性制定解決措施，為提升相關企業(yè)的生產(chǎn)效率奠定基礎。

二、檸檬酸酸解工序后設備出現(xiàn)結垢的原因

（一）酸解液雙管控制

在嚴格控制酸解工序的過程中，酸解液雙管雙清是重要途徑之一，要求在檸檬酸酸解反應中，保證硫酸以及檸檬酸鈣使用量的合理性，如果使用了過量的檸檬酸鈣或硫酸，則被稱之為雙管渾濁，即酸渾或鈣渾，這將極大的增加輔料消耗，同時對收率造成嚴重影響。[2]在過量使用硫酸的背景下，會導致離交工序這一酸解后的工序中，陰離子交換柱處理量明顯降低。同時這一現(xiàn)象還將導致嚴重的管道結垢現(xiàn)象。不確定性是雙管不清的主要特點，在對酸解反應進行控制的過程中，如果無法達到雙清的效果，很容易形成結垢問題。在實際展開檸檬酸酸解處理的過程中，由于檢測以及控制不到位，也容易形成雙管不清的問題，這就要求相關企業(yè)運行過程中，必須嚴格加強雙管控制，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方式尋找形成結垢的主要原因，并不斷加大資金投入，引入先進設備與技術，提升企業(yè)的自動化控制水平，通過自動化控制的方式，促進雙管合格率的提升。

（二）養(yǎng)晶時間

酸解反應雙清的基礎上，需要保留一定時間促使晶體成長，這被稱之為養(yǎng)晶時間，這一時間是否充足，直接關系到反應是否充分，只有在時間充足的背景下才能夠促使鈣離子與游離的硫酸根發(fā)生充分的反應，促進硫酸鈣析出來。當硫酸鈣在溶液中溶解時的量被減少時，時間應控制在40min～1h之間，而在實際展開生產(chǎn)的過程中，還需要結合設備、生產(chǎn)產(chǎn)量等因素的影響，部分企業(yè)為了提升生產(chǎn)效率，存在養(yǎng)晶時間不足的現(xiàn)象，盡管能夠在短時間內(nèi)提高生產(chǎn)產(chǎn)量，但是無法形成充足的酸解釜能力，養(yǎng)晶時間較短;同時，在沒有對養(yǎng)晶物料進行充分應用的背景下，在后續(xù)操作中，也容易導致溶液中不斷析出硫酸鈣晶體，促使晶體的形成，盡管此時已經(jīng)過濾了多數(shù)硫酸鈣晶體，但是由于缺乏晶核，新析出的硫酸鈣晶體，將以結垢的形式出現(xiàn)在管道表面以及板框表面，最終形成嚴重結垢問題。

三、檸檬酸酸解工序后設備出現(xiàn)結垢處理對策

針對檸檬酸酸解工序后設備出現(xiàn)結垢的原因，在實際展開生產(chǎn)加工的過程中，相關企業(yè)可以從以下方面入手提升結垢處理能力：

第一，實施精細化管理。新時期，相關企業(yè)運行中，應加大資金投入，引入先進設備與技術，實現(xiàn)自動化控制，提升精細化管理水平。在這一過程中，可以避免雙管雙清指標波動現(xiàn)象的產(chǎn)生。值得注意的是，只有不斷加強內(nèi)部管理，才能夠提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，保障生產(chǎn)的連續(xù)性，最終為降低人為因素的影響、避免結垢現(xiàn)象的產(chǎn)生奠定基礎。

第二，保證充足養(yǎng)晶時間。養(yǎng)晶時間對結垢現(xiàn)象給予直接影響，因此相關企業(yè)運行中，應提供充足的養(yǎng)晶時間，只有這樣才能夠?qū)⑸a(chǎn)設備的功能最大程度發(fā)揮出來，降低結垢現(xiàn)象發(fā)生的概率。

四、結語

綜上所述，通常情況下，檸檬酸酸解過程中，離交工序間設備、酸解工序是產(chǎn)生結垢現(xiàn)象現(xiàn)象的主要位置，生產(chǎn)中各種主觀和客觀因素是形成這一現(xiàn)象的重要原因，這就要求相關企業(yè)以及工作人員在實際展開工作的過程中，從實施精細化管理、提供充足的養(yǎng)晶時間和提高酸解后設備和管道保溫性能等角度出發(fā)，不斷改善生產(chǎn)條件與環(huán)境，才能夠為我國檸檬酸工業(yè)領域的全面發(fā)展奠定基礎。

參考文獻：

[1]葛頌，孫禮金.檸檬酸酸解反應釜腐蝕因素分析及解決方案[J].設備管理與維修，2017（S1）：92-93.

[2]徐玲，彭奇均，須文波.檸檬酸鈣酸解過程的建模與計算機控制[J].南京航空航天大學學報，2017（S1）：111-118.