探究柠檬酸酸解工序后设备结垢原因及解决对策

王亮

摘要：钙盐法提取工艺是柠檬酸酸解工序的重要组成部分，在实际展开生产加工的过程中，结垢现象会在管道以及过滤板框中产生，出现板框变形等问题，严重影响企业的生产效率。鉴于此，本文首先对柠檬酸酸解工序进行了简要概述，并详细分析了柠檬酸酸解工序后设备出现结垢的原因，最后有针对性的提出了处理对策，以供参考。

关键词：柠檬酸;酸解工序;设备;结垢原因;处理对策

钙盐法提取工艺是现阶段柠檬酸行业发展中的主要工艺，钙盐法提取工序后，一系列化学反应在柠檬酸钙和浓硫酸之间产生，会导致柠檬酸溶液和硫酸钙的生成，在完成这一工序基础上，需要对板框等过滤设备进行应用，在出现结垢的情况下，会导致板框以及相关管道遭到破坏，影响企业生产效率以及产品质量。在这种情况下，积极加强柠檬酸酸解工序后设备出现结垢的原因及处理对策研究具有重要意义。

一、柠檬酸酸解工序概述

目前来看，在对柠檬酸进行提取的过程中，钙盐法是典型的传统工艺之一，在一段时间的生产和加工以后，部分设备在粗过滤以及酸解反应的基础上，输送酸解液的管道以及精过滤板框等设备中会开始附着一层无色、透明的晶体，集中在管道内壁以及板框滤室表面上，在设备长时间运行的过程中，会积聚越来越多的白色晶体，过厚的结晶最终会缩小板框滤室的容积，发生变形的板框是无法继续使用的;管道内壁结垢现象会出现在管道上，形成越来越小的流道，出现降低料液输送速度的现象，当产生这一问题时，必须对管道以及板框进行及时更换，也可以指派专门的工作人员展开清理工作，通常需要进行高压冲击，这一处理方法通常会增加企业生产成本，同时还会对整个柠檬酸酸解工序造成负面影响。[1]要想改善这一现象，首先应对柠檬酸酸解工序后设备出现结垢的原因进行深入分析，只有这样才能够有针对性制定解决措施，为提升相关企业的生产效率奠定基础。

二、柠檬酸酸解工序后设备出现结垢的原因

（一）酸解液双管控制

在严格控制酸解工序的过程中，酸解液双管双清是重要途径之一，要求在柠檬酸酸解反应中，保证硫酸以及柠檬酸钙使用量的合理性，如果使用了过量的柠檬酸钙或硫酸，则被称之为双管浑浊，即酸浑或钙浑，这将极大的增加辅料消耗，同时对收率造成严重影响。[2]在过量使用硫酸的背景下，会导致离交工序这一酸解后的工序中，阴离子交换柱处理量明显降低。同时这一现象还将导致严重的管道结垢现象。不确定性是双管不清的主要特点，在对酸解反应进行控制的过程中，如果无法达到双清的效果，很容易形成结垢问题。在实际展开柠檬酸酸解处理的过程中，由于检测以及控制不到位，也容易形成双管不清的问题，这就要求相关企业运行过程中，必须严格加强双管控制，通过数据统计的方式寻找形成结垢的主要原因，并不断加大资金投入，引入先进设备与技术，提升企业的自动化控制水平，通过自动化控制的方式，促进双管合格率的提升。

（二）养晶时间

酸解反应双清的基础上，需要保留一定时间促使晶体成长，这被称之为养晶时间，这一时间是否充足，直接关系到反应是否充分，只有在时间充足的背景下才能够促使钙离子与游离的硫酸根发生充分的反应，促进硫酸钙析出来。当硫酸钙在溶液中溶解时的量被减少时，时间应控制在40min～1h之间，而在实际展开生产的过程中，还需要结合设备、生产产量等因素的影响，部分企业为了提升生产效率，存在养晶时间不足的现象，尽管能够在短时间内提高生产产量，但是无法形成充足的酸解釜能力，养晶時间较短;同时，在没有对养晶物料进行充分应用的背景下，在后续操作中，也容易导致溶液中不断析出硫酸钙晶体，促使晶体的形成，尽管此时已经过滤了多数硫酸钙晶体，但是由于缺乏晶核，新析出的硫酸钙晶体，将以结垢的形式出现在管道表面以及板框表面，最终形成严重结垢问题。

三、柠檬酸酸解工序后设备出现结垢处理对策

针对柠檬酸酸解工序后设备出现结垢的原因，在实际展开生产加工的过程中，相关企业可以从以下方面入手提升结垢处理能力：

第一，实施精细化管理。新时期，相关企业运行中，应加大资金投入，引入先进设备与技术，实现自动化控制，提升精细化管理水平。在这一过程中，可以避免双管双清指标波动现象的产生。值得注意的是，只有不断加强内部管理，才能够提升企业的生产效率，保障生产的连续性，最终为降低人为因素的影响、避免结垢现象的产生奠定基础。

第二，保证充足养晶时间。养晶时间对结垢现象给予直接影响，因此相关企业运行中，应提供充足的养晶时间，只有这样才能够将生产设备的功能最大程度发挥出来，降低结垢现象发生的概率。

四、结语

综上所述，通常情况下，柠檬酸酸解过程中，离交工序间设备、酸解工序是产生结垢现象现象的主要位置，生产中各种主观和客观因素是形成这一现象的重要原因，这就要求相关企业以及工作人员在实际展开工作的过程中，从实施精细化管理、提供充足的养晶时间和提高酸解后设备和管道保温性能等角度出发，不断改善生产条件与环境，才能够为我国柠檬酸工业领域的全面发展奠定基础。

参考文献：

[1]葛颂，孙礼金.柠檬酸酸解反应釜腐蚀因素分析及解决方案[J].设备管理与维修，2017（S1）：92-93.

[2]徐玲，彭奇均，须文波.柠檬酸钙酸解过程的建模与计算机控制[J].南京航空航天大学学报，2017（S1）：111-118.