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，在實際展開生產加工的過程中，結垢現象會在管道以及過濾板框中產生，出現板框變形等問題，嚴重影響企業的生產效率。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階段檸檬酸行業發展中的主要工藝，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，影響企業生產效率以及產品質量。在這種情況下，積極加強檸檬酸酸解工序后設備出現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工藝之一，在一段時間的生產和加工以后，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，發生變形的板框是無法繼續使用的;管道內壁結垢現象會出現在管道上，形成越來越小的流道，出現降低料液輸送速度的現象，當產生這一問題時，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生產成本，同時還會對整個檸檬酸酸解工序造成負面影響。[1]要想改善這一現象，首先應對檸檬酸酸解工序后設備出現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，為提升相關企業的生產效率奠定基礎。

二、檸檬酸酸解工序后設備出現結垢的原因

（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。同時這一現象還將導致嚴重的管道結垢現象。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，這就要求相關企業運行過程中，必須嚴格加強雙管控制，通過數據統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，而在實際展開生產的過程中，還需要結合設備、生產產量等因素的影響，部分企業為了提升生產效率，存在養晶時間不足的現象，盡管能夠在短時間內提高生產產量，但是無法形成充足的酸解釜能力，養晶時間較短;同時，在沒有對養晶物料進行充分應用的背景下，在后續操作中，也容易導致溶液中不斷析出硫酸鈣晶體，促使晶體的形成，盡管此時已經過濾了多數硫酸鈣晶體，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結垢處理對策

針對檸檬酸酸解工序后設備出現結垢的原因，在實際展開生產加工的過程中，相關企業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，相關企業運行中，應加大資金投入，引入先進設備與技術，實現自動化控制，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象的產生。值得注意的是，只有不斷加強內部管理，才能夠提升企業的生產效率，保障生產的連續性，最終為降低人為因素的影響、避免結垢現象的產生奠定基礎。

第二，保證充足養晶時間。養晶時間對結垢現象給予直接影響，因此相關企業運行中，應提供充足的養晶時間，只有這樣才能夠將生產設備的功能最大程度發揮出來，降低結垢現象發生的概率。

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、酸解工序是產生結垢現象現象的主要位置，生產中各種主觀和客觀因素是形成這一現象的重要原因，這就要求相關企業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、提供充足的養晶時間和提高酸解后設備和管道保溫性能等角度出發，不斷改善生產條件與環境，才能夠為我國檸檬酸工業領域的全面發展奠定基礎。

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.