一种适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统及方法
阅读说明：本技术 一种适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统及方法 (System and method suitable for controlling agglomeration in acesulfame potassium production process ) 是由 俞新南 庆九 朱小刚 刘芳 于 2021-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统及方法,通过控制流化床干燥的温度、干燥时间及冷却包装的温度,从而控制安赛蜜的干燥失重,可以有效防止安赛蜜结块现象的发生,提高生产效率,降低成本,为解决产业共性关键问题提供新思路。(The invention provides a system and a method suitable for controlling agglomeration in an acesulfame potassium production process, which control the drying temperature, the drying time and the cooling and packaging temperature of a fluidized bed so as to control the drying weight loss of the acesulfame potassium, effectively prevent the agglomeration of the acesulfame potassium, improve the production efficiency, reduce the cost and provide a new idea for solving the key problem of industrial commonality.)
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是涉及一种适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统及方法。
背景技术
AK糖(Acesulfame-K)，中文化学名为6-甲基-1,2,3-噁噻嗪-4(3H)-酮-2,2-二氧化钾，英文化学名为6-Methyl-1,2,3-oxathiazin-4(3H)-one 2,2-dioxide potassiumsalt，俗称安赛蜜。外观性质：无色晶体。溶解性：易溶于水，20℃时溶解度为270g/L。CAS号:55589-62-3。分子式：C4H4O4KNS。分子量：201.24。熔点(℃)：229-232。相对密度(水＝1)：1.81。酸碱度：pH＝5.5-7.5。安赛蜜具有安全无毒、性质稳定、甜味爽口、没有不良后味、价格适宜等优点，是目前世界上稳定性最好的甜味剂之一，用于食品、医药等方面作甜味剂。
结块是安赛蜜储存过程中普遍存在现象，结块周期长短直接影响安赛蜜的正常生产过程及后续使用。目前大多数厂家采用敞口降温凉料、结块后敲碎再包装的做法，虽然短期内可减轻安塞蜜结块现象，但存在以下缺点：(1)敞口凉料过程中易进异物，影响客户使用；(2)敲碎再包装过程生产效率低，增加成本；(3)在高温及湿度大的情况下运输及储存，安赛蜜晶体表面会发生溶解，再结晶的过程，仍然会发生结块严重的现象。
因此，业界亟需一种有效的防止安赛蜜结块的技术。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，为了解决安赛蜜的结块现象，本发明的目的在于提供一种适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统及方法，用于解决现有技术中的问题。
本发明的核心创新点在于，通过控制流化床干燥的温度、干燥时间及冷却包装的温度，从而控制安赛蜜的干燥失重，进而有效防止安赛蜜结块现象的发生。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统，包括：
流化床第一室，用于接收加热后的空气，并将来自物料进口的安赛蜜潮品与热空气接触；
流化床第二室，用于接收加热后的空气，并将来自流化床第一室的安赛蜜物料与热空气接触；
流化床第三室，用于接收冷却后的空气，并将来自流化床第二室的安赛蜜物料与冷空气接触；
所述空气过滤器与所述空气除湿器之间流体连通，所述空气除湿器与所述空气加热器之间流体连通，所述所述空气加热器分别与所述流化床第一室、流化床第二室、流化床第三室之间流体连通，所述流化床第一室与所述流化床第二室之间物料连通，所述流化床第二室与所述流化床第三室之间物料连通。
本发明中，控制结块是指对生产出的安赛蜜潮品进行处理，而后再进行包装，防止或延长安赛蜜产品在储存过程中发生结块现象的时间。
优选地，流化床第一室中，空气温度为45℃～60℃。
安赛蜜潮品与空气的接触时间为22～26min。
安赛蜜潮品的干燥失重为4％～5.5％。
本发明中，所述干燥失重的单位是质量百分比％。
优选地，经过流化床第一室的安赛蜜物料的干燥失重为1.2％～1.5％。
优选地，流化床第二室中，空气温度为102℃～106℃。
安赛蜜物料与空气的接触时间为15min～20min。
优选地，经过流化床第二室的安赛蜜物料的干燥失重为0.03～0.09％。
优选地，流化床第三室中，空气温度为10℃～30℃。
安赛蜜与空气的接触时间为8min～10min。
优选地，经流化床第三室冷却的安赛蜜物料的温度为20℃～25℃。
一种实施方式中，所述系统还包括：
空气过滤器，用于将空气进行过滤，得到过滤后的空气；
空气除湿器，用于将所述过滤后的空气进行除湿，得到除湿后的空气；
空气加热器，用于将所述除湿后的空气加热，得到加热后的空气。
所述空气过滤器与所述空气除湿器之间流体连通，所述空气除湿器与所述空气加热器之间流体连通，所述所述空气加热器分别与所述流化床第一室、流化床第二室、流化床第三室之间流体连通。
优选地，空气经过空气过滤器，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。
优选地，过滤后的空气经过空气除湿器，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。
优选地，除湿后的空气经过空气加热器，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。
本发明的第二方面，提供前述系统用于防止安赛蜜结块中的用途。
本发明的第三方面，提供一种适用于防止安赛蜜结块的方法，包括如下步骤：
(1)将加热后的空气分别通入流化床第一室、流化床第二室、流化床第三室；
(2)在所述流化床第一室中，将安赛蜜潮品与热空气接触；
(3)在流化床第二室中，将来自流化床第一室的安赛蜜物料与热空气接触；
(4)在流化床第三室中，将来自流化床第二室的安赛蜜物料与冷空气接触。
优选地，步骤(1)中，所述加热后的空气，经温度调节后分别进入流化床第一室、流化床第二室、流化床第三室。
优选地，步骤(2)中，流化床第一室中，空气温度为45℃～60℃。
安赛蜜潮品与空气的接触时间为22～26min。
安赛蜜潮品的干燥失重为4％～5.5％。
优选地，经过流化床第一室的安赛蜜物料的干燥失重为1.2％～1.5％。
优选地，步骤(3)中，流化床第二室中，空气温度为102℃～106℃。
安赛蜜与空气的接触时间为15min～20min。
优选地，经过流化床第二室的安赛蜜物料的干燥失重为0.03～0.09％。
优选地，步骤(4)中，流化床第三室中，空气温度为10℃～30℃。
安赛蜜与空气的接触时间为8min～10min。
优选地，经流化床第三室冷却的安赛蜜物料的温度为20℃～25℃。
一种实施方式中，所述方法还包括步骤：
(a)将空气进行过滤，得到过滤后的空气；
(b)将所述过滤后的空气进行除湿，得到除湿后的空气；
(c)将所述除湿后的空气加热，得到加热后的空气；
优选地，步骤(a)中，空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。
优选地，步骤(b)中，过滤后的空气经过空气除湿器，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。
优选地，步骤(c)中，除湿后的空气经过空气加热器，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。
本发明的适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统及方法，具有以下有益效果：
本发明通过控制流化床干燥的温度、干燥时间及冷却包装的温度，从而控制安赛蜜的干燥失重，可以有效防止安赛蜜结块现象的发生，提高生产效率，降低成本，为解决产业共性关键问题提供新思路。
附图说明
图1：本发明提供的适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
一种适用于安赛蜜生产过程中控制结块的系统，如图1所示，包括：
流化床第一室4，用于接收加热后的空气，并将来自物料进口的安赛蜜潮品与热空气接触；
流化床第二室5，用于接收加热后的空气，并将来自流化床第一室4的安赛蜜物料与热空气接触；
流化床第三室6，用于接收冷却后的空气，并将来自流化床第二室5的安赛蜜物料与冷空气接触；
所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6之间流体连通，所述流化床第一室4与所述流化床第二室5之间物料连通，所述流化床第二室5与所述流化床第三室6之间物料连通。
一种实施方式中，所述系统还包括：
空气过滤器1，用于将空气进行过滤，得到过滤后的空气；
空气除湿器2，用于将所述过滤后的空气进行除湿，得到除湿后的空气；
空气加热器3，用于将所述除湿后的空气加热，得到加热后的空气。
所述空气过滤器1与所述空气除湿器2之间流体连通，所述空气除湿器2与所述空气加热器3之间流体连通，所述所述空气加热器3分别与所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6之间流体连通。
一种优选的实施方式中，空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。
一种优选的实施方式中，过滤后的空气经过空气除湿器2，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。空气除湿器2可以是鼓风机。
一种优选的实施方式中，除湿后的空气经过空气加热器3，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。
一种优选的实施方式中，流化床第一室4中，空气温度为45℃～60℃。安赛蜜潮品与空气的接触时间为22～26min。安赛蜜潮品的干燥失重为4％～5.5％。
一种优选的实施方式中，经过流化床第一室4的安赛蜜物料的干燥失重为1.2％～1.5％。
一种优选的实施方式中，流化床第二室5中，空气温度为102℃～106℃。安赛蜜与空气的接触时间为15min～20min。
一种优选的实施方式中，经过流化床第二室5的安赛蜜物料的干燥失重为0.03～0.09％。
一种优选的实施方式中，流化床第三室6中，空气温度为10℃～30℃。安赛蜜与空气的接触时间为8min～10min。
一种优选的实施方式中，经流化床第三室6冷却的安赛蜜物料的温度为20℃～25℃。
实施例1
空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。过滤后的空气经过空气除湿器2，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。除湿后的空气经过空气加热器3，得到加热后的空气，，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。所述加热后的空气，经温度调节后分别进入流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6，所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6内的空气温度分别是60℃、105℃、20℃。将干燥失重为5％的安赛蜜潮品通过物料进口连续均匀加入流化床第一室4的孔板上，与60℃热空气充分接触，停留时间22min，经过流化床第一室4后的物料干燥失重为1.5％；物料连续进入流化床第二室5的孔板上，与105℃热空气充分接触，停留时间20min，经过流化床第二室5后的物料干燥失重为0.05％；物料连续进入流化床第三室6的孔板上，与20℃冷空气充分接触，停留时间10min；冷却后的物料25℃，由输送皮带进入包装工序。存放4个月，没有发生结块现象。
实施例2
空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。过滤后的空气经过空气除湿器2，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。除湿后的空气经过空气加热器3，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。所述加热后的空气，经温度调节后分别进入流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6，所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6内的空气温度分别是50℃、102℃、15℃。将干燥失重为4.5％的安赛蜜潮品通过物料进口连续均匀加入流化床第一室4的孔板上，与50℃热空气充分接触，停留时间26min，经过流化床第一室4后的物料干燥失重为1.3％；物料连续进入流化床第二室5的孔板上，与102℃热空气充分接触，停留时间15min，经过流化床第二室5后的物料干燥失重为0.03％；物料连续进入流化床第三室6的孔板上，与15℃冷空气充分接触，停留时间8min；冷却后的物料22℃，由输送皮带进入包装工序。存放4个月，没有发生结块现象。
实施例3
空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。过滤后的空气经过空气除湿器2，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。除湿后的空气经过空气加热器3，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。所述加热后的空气，经温度调节后分别进入流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6，所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6内的空气温度分别是55℃、106℃、10℃。将干燥失重为5.5％的安赛蜜潮品通过物料进口连续均匀加入流化床第一室4的孔板上，与55℃热空气充分接触，停留时间25min，经过流化床第一室4后的物料干燥失重为1.4％；物料连续进入流化床第二室5的孔板上，与106℃热空气充分接触，停留时间18min，经过流化床第二室5后的物料干燥失重为0.06％；物料连续进入流化床第三室6的孔板上，与10℃冷空气充分接触，停留时间8min；冷却后的物料20℃，由输送皮带进入包装工序。存放4个月，没有发生结块现象。
实施例4
空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。过滤后的空气经过空气除湿器2，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。除湿后的空气经过空气加热器3，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。所述加热后的空气，经温度调节后分别进入流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6，所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6内的空气温度分别是45℃、104℃、20℃。将干燥失重为4％的安赛蜜潮品通过物料进口连续均匀加入流化床第一室4的孔板上，与45℃热空气充分接触，停留时间26min，经过流化床第一室4后的物料干燥失重为1.2％；物料连续进入流化床第二室5的孔板上，与104℃热空气充分接触，停留时间15min，经过流化床第二室5后的物料干燥失重为0.09％；物料连续进入流化床第三室6的孔板上，与20℃冷空气充分接触，停留时间10min；冷却后的物料25℃，由输送皮带进入包装工序。存放4个月，没有发生结块现象。
对比例1
空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。过滤后的空气经过空气除湿器2，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。除湿后的空气经过空气加热器3，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。所述加热后的空气，经温度调节后分别进入流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6，所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6内的空气温度分别是30℃、90℃、5℃。将干燥失重为4％的安赛蜜潮品通过物料进口连续均匀加入流化床第一室4的孔板上，与5℃热空气充分接触，停留时间26min，经过流化床第一室4后的物料干燥失重为2.2％；物料连续进入流化床第二室5的孔板上，与90℃热空气充分接触，停留时间15min，经过流化床第二室5后的物料干燥失重为1.2％；物料连续进入流化床第三室6的孔板上，与5℃冷空气充分接触，停留时间10min；冷却后的物料15℃，由输送皮带进入包装工序。存放7天，开始出现结块现象。
对比例2
空气经过空气过滤器1，过滤掉空气中的尘埃粒子，得到过滤后的空气，符合国际标准ISO14644-1：2015。过滤后的空气经过空气除湿器2，得到除湿后的空气，达到在2～7℃条件下，相对湿度10～25％RH的要求。除湿后的空气经过空气加热器3，得到加热后的空气，加热后的空气符合100～120℃的技术要求。所述加热后的空气，经温度调节后分别进入流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6，所述流化床第一室4、流化床第二室5、流化床第三室6内的空气温度分别是45℃、104℃、40℃。将干燥失重为4％的安赛蜜潮品通过物料进口连续均匀加入流化床第一室4的孔板上，与45℃热空气充分接触，停留时间26min，经过流化床第一室4后的物料干燥失重为1.2％；物料连续进入流化床第二室5的孔板上，与104℃热空气充分接触，停留时间15min，经过流化床第二室5后的物料干燥失重为0.09％；物料连续进入流化床第三室6的孔板上，与40℃冷空气充分接触，停留时间10min；冷却后的物料45℃，由输送皮带进入包装工序。存放2周开始出现结块现象。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。
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