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生产氢氧化钙工艺设备

来源:康顺环保

氢氧化钙又称熟石灰或熟石灰,一般为粉末状,原料广泛,成本低廉,广泛应用于食品、医药、化工和饮用水处理。
氢氧化钙的溶解度远小于氢氧化钠和氢氧化钾,其溶液的腐蚀性和碱性也相对较小,因此在食品中可作为酸度调节剂使用,起到缓冲、中和、固化等作用。食品级氢氧化钙活性更高,结构更疏松,纯度更高,白度更好,杂质含量更少,不含铅、砷等有害元素。

一、食品级氢氧化钙生产工艺
二、氢氧化钙在食品工业中的应用
三、氢氧化钙设备
 
1、食品级氢氧化钙生产工艺
氢氧化钙是由氧化钙与水发生化学反应而制得的,原料石灰石经清洗、高温锻烧后得到生石灰(氧化钙),石灰制氢氧化钙的工艺有干法和湿法两种。
 
(1)氢氧化钙干法生产工艺
合格的生石灰用颚式破碎机破碎至40mm左右,然后用斗式提升机送入破碎后的氧化钙储罐。料仓中的石灰通过稳流螺旋输送机或定量称重系统进入预熟石灰搅拌机,在搅拌棒(根据产量不同可分为单轴、双轴和三轴)的强力搅拌下初步消化,然后进入第二台熟石灰搅拌机完成消化过程。消石灰通过消石灰提升机和料仓给料螺旋输送机输入消石灰料仓,然后通过加灰螺旋风选机得到合格的精制消石灰。精制熟石灰排入成品熟石灰仓,然后根据用户需要单独包装。
氢氧化钙干法生产是目前常用的加工方法,可实现自动化生产,生产过程环保,产量大,质量稳定,生产的氢氧化钙产品无杂质,活性好,已逐渐成为主流加工技术。
干法生产的氢氧化钙产品比乳化氢氧化钙应用更广泛,乳化氢氧化钙主要用于化工、环保、建筑、食品、医疗等领域。此外,储存和运输也更方便。

(2)氢氧化钙湿法生产工艺
原料生石灰由装载机加入料仓,由振动给料机均匀加入颚式破碎机中破碎至30-50mm左右,破碎过程中产生的粉尘由引风机通过颚式破碎机上部的防尘罩引至车间外的脉冲袋式除尘器中除尘,过滤器中的氧化钙粉末每周清理一次。
破碎后的生石灰经斗式提升机提升,送入位于消化车间消化机上部的石灰料仓中,生石灰经石灰料仓的下部的插板阀,称重给料器均匀送入消化机中,同时以灰水比1:3.5的比例向消化机中加水,消化机启动时15分钟内可使用热水罐内加热至80℃的热水(热水罐的加热介质为饱和蒸汽),当消化机温度已经达到90度以上时,可停止热水罐的热水改用冷水消化(可用环化下水)。
该消化器可使生石灰和水在搅拌叶片的高强度搅拌下进行消化反应,并水合成氢氧化钙乳液。大部分残渣由消化器出渣口和振动筛筛出,通过输送机送到车间外的渣池。消化过程中产生的水蒸气由消化器尾部的除尘罩收集排放到车间外,经水膜除尘器处理后排放。水膜除尘器用于清洗消化器尾部的炉渣。
 
经过滤后的粗浆液(约25%)自流进入粗浆池中,由浆泵抽取粗浆池中的浆液送至旋液除渣器,旋液除渣器分离出的不溶性灰渣经振动筛分离后送入车间外渣池。经水力旋流器处理后的浆液约有22%进入精制浆液储罐,制备氢氧化钙含量至20%,然后泵送至环化塔。为了更好地满足环化工艺要求,精制浆储罐可加热至65℃并保温,加热介质为饱和蒸汽。
精制后的氢氧化钙浆液再次经水力旋流器处理后,进入带导热油加热辊的连续干燥器进行初步干燥,然后进入喷雾干燥器进行喷雾干燥。在喷雾干燥器中喷雾干燥后的氢氧化钙粉末进入分级机,通过气流进行筛分分级,分级后的氢氧化钙通过料仓进入包装车间,通过包装机进行包装,得到湿食品添加剂氢氧化钙成品。
 
氢氧化钙湿法生产工艺吸收剂利用率高(90%以上),设备运转率高,系统可靠性高。
 
2、氢氧化钙在食品工业中的应用
 
(1)氢氧化钙在钙剂生产中的应用
市场上有近200种钙剂,如碳酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙和葡萄糖酸钙。氢氧化钙是钙剂生产行业广泛使用的原料,其中葡萄糖酸钙是常用的。目前国内采用发酵法生产。工艺流程如下:淀粉经黑曲霉糖化发酵,发酵液用石灰乳(氢氧化钙)中和,然后浓缩、结晶、精制得到葡萄糖酸钙成品。
 
(2)氢氧化钙在奶粉生产中的应用
氢氧化钙作为酸度调节剂,可用于奶粉(包括甜奶粉)、奶油奶粉及其调制产品、婴幼儿配方食品,用量根据生产需要适当。因为奶粉尤其是婴幼儿配方奶粉或食品中含有一定量不同种类的蛋白质,由于蛋白质表面离子化侧链的存在,蛋白质带净电荷,这些侧链都是可以滴定的,对于每个蛋白都存在一个pH使它的表面净电荷为零即等电点。当等电状态下,蛋白质分子是两性离子,其净电荷为零(即,正负电荷相等),此时由于不具有相同电荷,在溶液中的蛋白质分子由于互相排斥而不受影响,分子彼此间的作用力减弱,其颗粒极易发生碰撞和凝结而形成沉淀,在乳粉中加入一定量的氢氧化钙,起到调节乳粉pH的作用,使之在水中溶解,同时钙离子也可作为营养强化。

(3)氢氧化钙在米豆腐和冰凉粉制作中的应用
将浸泡后的大米加水,磨成米糊,加入熟石灰水,搅拌均匀,加热搅拌至米糊熟稠。将煮好的米糊倒入模具中,完全冷却,然后用刀切成小块,制成米豆腐。其中熟石灰起到凝固剂的作用。同时也提供钙元素。在制作冷粉的过程中,还需要加入熟石灰,熟石灰也起到了促凝剂的作用。

(4)氢氧化钙在皮蛋制作中的应用
以熟石灰、纯碱、草木灰为原料,混合成浆料,包裹在鸡蛋表面。一段时间后,皮蛋可以通过化学作用直接食用。蛋白质遇到强碱,逐渐变成清水。如果碱性溶液继续通过半透膜进入鸡蛋,碱度继续增加,碱性蛋白的分子粘度开始聚合并逐渐增加,变成凝胶,形成皮蛋。如果碱太多,会对皮蛋的质量有害。

(5)氢氧化钙在魔芋食品生产中的应用
魔芋凝胶食品在中国已经制作和使用了两千年。制备方法是在魔芋粉中加入3050倍的水,搅拌成糊状,在魔芋粉中加入5%-7%的氢氧化钙,混合固化。在魔芋凝胶食品的制造过程中,工业上常用氢氧化钙,因为魔芋食品必须在碱中固化。同时,氢氧化钙制成的魔芋凝胶食品在凝胶性、口感、色泽、经济性等方面都优于其他碱类,也是我国自古以来使用的碱类,钙离子也能被人体吸收。另外一方面,魔芋凝胶制成的食物又要浸在液体里保存,所以氢氧化钙又起到酸度调节剂的作用。氢氧化钙还被日本魔芋食品业接受为碱类(酸性调节剂)。

(6)氢氧化钙在制糖工业中的应用
在制糖过程中,要用氢氧化钙中和糖浆中的酸,然后通入二氧化碳,使剩余的氢氧化钙变成沉淀,过滤掉,以减少糖的酸味。也可与蔗糖结合形成蔗糖盐,因此可用于糖蜜脱糖或砂糖精制。
蔗渣是制糖工业的副产品,也是一种廉价的粗饲料,但由于其木质化程度高、消化率低,不能直接用作动物饲料。国内外对蔗渣进行了多种处理,其中以碱法处理效果最好,用8%氢氧化钙溶液对蔗渣和菠萝渣进行混合,体外干物质消化率可达61.53%。

(7)氢氧化钙在其他食品领域的应用
氢气氧化钙用作缓冲、中和剂、固化剂,用于啤酒、干酪及可可制品中。可用于医药、食品添加剂、高科技生物材料HA的合成、VC磷酸脂在饲料添加剂中的合成、环烷酸钙、乳酸钙、柠檬酸钙、制糖工业添加剂、水处理等高档有机化工产品的合成。有助于制作可食用的肉制品、魔芋制品、饮料制品、药物灌肠剂等酸性调节物质以及钙源。
 
国外氢氧化钙行业发展较早,年产量可达1000万吨以上,主要在英美德,而日韩主要生产高纯度高白度。与国外企业相比,我国食品级氢氧化钙企业的生产能力远远不够,高档产品由于技术原因无法满足国际市场的需求,无论在数量上还是质量上。

3.氢氧化钙设备

(1)石灰分选机:
石灰分选机主要由一个类似双进风的旋风筒的外壳和一个带有涡流叶片的转子及传动装置三部分组成。高浓度含尘空气由下部风管进入提纯机,经内椎体整流后沿外椎体与内椎体之间的环形通道减速上升,其中的粗粉经重力沉降沿外锥体边壁滑入粗粉收料筒实现重力分选,重力分选后的空气在导风叶的导流和转子的旋转作用下,在导风叶和转子之间形成稳定的水平涡流选粉区。物料从提纯机进料口喂入,通过旋转的撒料盘均匀撒向四周。在选粉涡流中运动的粉尘颗粒将同时受重力、风力和旋转离心力的作用,细小轻微的颗粒随气流被吸入转子内部经陪风室四路进入旋风收尘器,大部分成品细粉被分离出来,收尘后的空气从旋风收尘器的中心风管排出,进入下一级收尘设备。粗重颗粒则下落,经内椎体汇集到粗粉收料筒,改变转子转速能有效地调节成品细度。
 
性能特点:
选粉效率高,且节能降耗,分级性能优越,产品细度调节范围广,配合全套设备的PCL自动控制,操控简单,调节方便;设备小而轻,使用寿命长,维护保养方便;布置方便灵活。合格细粉则随气流进入成品旋风集粉器,经出粉管排出,即为成品。

(2)灰钙机
GQ 系列新型灰钙机是康顺设备研究中心在 R 型摆式磨粉机的基础上进行技术更新的一系列加强型磨粉设备。设备运行更平稳,维护更加便捷,生产效率更高!广泛应用于冶金、建材、化工、矿山等领域内矿产品物料的粉磨加工,适宜加工莫氏硬度七级以下, 湿度在 6%以下的各种非易燃易爆矿石,如石灰石、方解石、活性炭、滑石、白云石、钛白粉、石英石、铝矾土、大理石、长石、重晶石、萤石、石膏、钛铁矿、磷矿、陶土、石墨、粘土、高岭土、辉绿岩、煤矸石、硅灰石、熟石灰、锆英砂、膨润土、锰矿等。 成品细度可在 0.18-0.038mm(80-400目)之间任意选择。

技术优势及特点
01/ GQ 系列灰钙机为立体结构,占地面积小,从原材料的破碎、输送、制粉到成品的收集、存储、及包装,可自成一个独立完整的生产体系,系统性强。
02/ 重要部件均采用加厚优质钢材,耐磨件均采用高性能耐磨材料,整机耐磨性能高,运行可靠;采用免维护磨辊总成,设计架构布局先进合理,无需拆卸即可进行磨环更换。设备运行可靠性更高、维护保养便捷。
03/ 电气系统采用集中控制,磨粉车间基本可实现无人作业,并且维修方便;可根据客户需要采用脉冲除尘器收集余风,收尘效率达到 99.9%以上,基本实现无粉尘车间。
04/ 产量高:GQ 改进型磨粉机在 R 型磨粉机基础上进行改进,系统升级,配置更合理,产量更高;分级精度高:成品粒度 在 80-625 目内任意调整。
05/ 输送能力大:鼓风机采用高压离心风机,风量和风压增大,大大的提高了气力输送能力。

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