柠檬酸的提取工艺.pptVIP

6、离子交换树脂的结构 离子交换树脂母体是高分子化合物与交联剂化合物的共聚物，在分散剂中及特定条件下形成球形。交联剂起网状结构的骨架作用。如在母体合成时，加入一种惰性溶剂，合成完成后，从母体颗粒中除去其中的惰性溶剂，就可制成母体具有大孔结构的各种类型的离子交换树脂。 离子交换树脂的交换基团，是在树脂母体成形后，再通过化学反应，按树脂类型引进的。 第62页，共114页，编辑于2022年，星期四 7、离子交换树脂的交换容量 交换容量是离子交换树脂的重要特征之一。它表示该离子交换树脂对交换离子所能吸取的数量，有4种表示方法； 总交换容量：指某种离子交换树脂内，全部可交换活性基团的数量，此值取决于离子交换树脂内部组成，与外界溶液条件无关，是一个固定常数。 平衡交换容量：指在一定的外界溶液条件下，达到平衡状态时该离子交换树脂所能吸取的某种离子的数量。 第63页，共114页，编辑于2022年，星期四 工作交换容量：指在离子交换过程中，当滤过液中开始出现离子时所达到的交换容量。这是实际工作运转中可利用的交换容量。 有效交换容量：指工作交换容量减去因洗涤而损失的交换容量。 一般，总交换容量平衡交换容量工作交换容量有效交换容量 第64页，共114页，编辑于2022年，星期四 (六)蒸发 1.工序的主要目标 2.工序的技术参数 3.蒸发的基本概念 4.蒸发的方式 5.影响蒸发器生产强度的因素 6.蒸发工序应注意的事项 7.蒸发工序的中间检验工作 第65页，共114页，编辑于2022年，星期四 1.工序的主要目标 及时地将柠檬酸净化液蒸发（浓缩）至规定浓度，为结晶工序及时供料； 保证浓缩液质量； 把蒸汽消耗、柠檬酸流损降低到允许范围。 第66页，共114页，编辑于2022年，星期四 2.工序的技术参数 启动参数：料液中含CAM、易炭化物、Ca2+等的含量，以及蒸汽压力 、冷却水温度。 技术参数：料温、蒸发完成液浓度等。 第67页，共114页，编辑于2022年，星期四 3.蒸发的基本概念 借加热作用使溶液中一部分溶剂被汽化并不断排除，使溶液中溶质浓度提高，从而达到浓缩的目的，这个物理操作过程称为蒸发。 以分子运动学的观点解释则为，当溶液受热使溶剂分子获得的动能超过分子间的吸引力时，就会逸出液面，成为蒸汽分子，即为汽化。 在蒸发过程中需立即排除蒸汽分子，否则蒸汽与溶液之间的传质将逐渐平衡，汽化逐步减弱，而蒸汽分子逸出时又带走了热量，故蒸发是在不断供热和排热的条件下进行的。 第68页，共114页，编辑于2022年，星期四 液体分子在任何情况下，都有汽化倾向，因而使液体有一定的蒸汽压。对水溶液而言。其蒸汽压的大小，取决于温度和溶质含量。溶质含量越高或温度越低，则溶液的蒸汽压越低，反之则越高。 工业上常用的蒸发热源是饱和蒸汽，称为加热蒸汽或生蒸汽。溶液汽化所形成的蒸汽分子，称为二次蒸汽。 第69页，共114页，编辑于2022年，星期四 4.蒸发方式 蒸发可以在沸点或低于沸点条件下进行，前者的速率远超过后者，故工业上多采用在沸腾状态下蒸发。 蒸发也可在常压、加压、减压条件下进行，减压蒸发可降低物料的沸点温度，从而提高了热源与物料间的温度差，因而增大了单位面积上的单位时间传热量，加速了蒸发过程，也即提高了单位设备的生产效率。 第70页，共114页，编辑于2022年，星期四 蒸发过程中产生的二次蒸汽，可再次利用其热量。把二次蒸汽经冷凝器冷凝成水而排除，全部用生蒸汽为热源的蒸发方式称为单效蒸发；将二次蒸汽作为另一台蒸发器的热源的蒸发方式称为双效蒸发；双效蒸发器产生的二次蒸汽再用于第三台蒸发器加热的蒸发方式则称为三效蒸发。 第71页，共114页，编辑于2022年，星期四 5. 影响蒸发器生产强度的主要因素 传热 影响蒸发器传热的主要因素有蒸发器的结构、设备材质、有效温度差、二次蒸汽的排除是否通畅、不凝性气体是否及时排除、物料粘度及液位高度。 我国柠檬酸生产常用自然外循环式蒸发器，为防止逃料，常采用大容积蒸发室，但如果物料液位太高，也会影响传热。 第72页，共114页，编辑于2022年，星期四 有效温度差 加热蒸汽与溶液间的温度差，对液体的循环强度有显著影响。 溶液质量 溶液的浓度和粘度对传热系数均有影响。对柠檬酸生产而言，初蒸发料液浓度越高越有利于提高设备利用率，从而提高产量、节能、缩短物料受热时间。 第73页，共114页，编辑于2022年，星期四 6.蒸发工序应注意的事项 使用大力喷射泵和大气式冷凝器的真空系统，要特别注意防止冷却水的“回