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DTDC結構問題討論

發布日期:2019-03-27 11:26來源:中國油脂網作者:未知點擊次數:
 左 青1,左 暉2
(1.江蘇牧羊集團有限公司,江蘇 揚州 225127; 2.廣州星坤機械有限公司,廣州 510460)
 
 
摘要:對DTDC結構問題進行了討論。在預脫盤保證豆粕水分不冷凝、豆粕為散狀、脫除部分溶劑條件下,按脫溶負荷要求設計預脫盤數量。脫溶層料層高度500~750 mm,攪拌速度10~12 r/min和攪拌葉的形狀讓物料呈懸浮狀,蒸汽密度為650~750 kg/(h·m2),溶劑和水的共沸物的沸點達到67 ℃以下容易揮發和汽提,縮短脫溶時間。直接汽層溫度達到105 ℃,促進豆粕發生美拉德反應。3 600 t/d的DT電機功率從原250 kW降到220 kW,豆粕殘溶低于300 mg/kg,蛋白質溶解度達到75%以上,蒸汽消耗控制在203~220 kg/t。
關鍵詞:DTDC;豆粕;預脫層;脫溶層;美拉德反應 
中圖分類號:TS223.4;TQ643    文獻標識碼:A
文章編號:1003-7969(2018)12-0156-03
 
Discussion of present problems for DTDC structure
ZUO Qing1 , ZUO Hui2
(1.Jiangsu FAMSUN,Yangzhou 225127,Jiangsu,China; 2.Guangzhou Xinmas Co.,Ltd., 
Guangzhou 510460,China)
 
 
Abstract:The problems for DTDC structure were discussed. Under the conditions of uncondensed moisture of the soybean meal on the pre-desolventization discs, scattered soybean meal, and some solvent removed, the number of the pre-desolventization discs were designed relying on the desolventization layer. 500-750 mm of layer height for desolvent layer, 10-12 r/min of stirring speed and the mixing blade shape kept the meal in suspension. The steam density 650-750 kg/(h·m2) was provided for the solvent and water azeotrope to reach the boiling point 67 ℃ and easily to volatilize and strip,and the desolventization time could reduce. The temperature in the direct steam layer reached 105 ℃ and improved the Maillard reaction. The installed capacity for 3 600 t/d DT reduced from 250 kW to 220 kW, the residual solvent in the soybean meal was less than 300 mg/kg, the protein solubility reached 75% or more, and steam consumption was controlled at 203-220 kg/t.
Key words:DTDC; soybean meal; pre-desolventization layer; desolventization layer; Maillard reaction

現在養殖業對豆粕的質量和風味要求越來越高,除要求豆粕蛋白質含量在44%、46%、48%外,要求尿素酶pH為0.05~0.20、蛋白質溶解度在75%以上、殘溶低于320mg/kg、水分12.5%~13%、顆粒直徑小于8mm、感觀色度白或淡黃、帶濃香味[1]。DTDC是調節豆粕質量的關鍵設備,在脫溶和烘干過程中,豆粕內部分氨基酸和有機糖等發生美拉德反應,氨基酸的消化率有一定的下降,但豆粕產生濃香味,這種豆粕配制的飼料,口味香,家禽進食多,增重快。DTDC的設計和生產必須滿足養殖業的需求。本文根據生產實踐,針對脫溶和降低蒸汽消耗,對DTDC的結構改進進行討論。
 
1DTDC結構優化
 
1.1預脫層
 
為濕粕預熱并脫除豆粕中的溶劑和水分,利用105℃二次蒸汽和0.9~1.0MPa的夾層蒸汽加熱豆粕,防止高溫二次蒸汽汽流與低溫濕粕接觸產生過多水蒸氣凝結在粕中造成粕結塊。增加預脫層的傳熱面積,延長豆粕預脫溶的停留時間,提高豆粕的溫度,減少豆粕水分的冷凝,減少粕的吸水,提高豆粕的松散度。迪斯美公司設計的理念是預脫盤數量要多,為4~7層,預脫層可脫除25%溶劑,預脫盤層數多,料在下落過程中加熱(預脫盤間歇蒸汽和對流的二次蒸汽),浸出濕粕(50~55℃)下降過程中和直接汽層105℃的二次蒸汽對流換熱,料在下降過程中溫度逐步升高,進入脫溶層溫度達到62℃以上?;使诠竞汪斊婀驹O計的預脫盤一般為3~4層,對豆粕進行預熱,因時間短,濕粕升溫慢,保持豆粕水分不冷凝,預脫溶的效果較迪斯美的差,脫溶層脫溶負荷增加。
 
膨化料料松可以減少預脫盤的層數;處理坯片時增加預脫盤的層數效果好。
 
預脫盤料層高度250~300mm,料層上面空間高度有250~300mm,每層邊安裝料擺,外接料位傳感器,每層一臺旋轉閥,攪拌葉旋轉推料到下層。頂部的預脫溶碟盤為圓形,外殼直徑比下筒體大1.2倍,以降低蒸汽上升速度使粉末沉淀。
 
1.2脫溶層
 
脫溶層由脫溶逆流層(簡稱脫溶層)、直接汽層和節能層/閃蒸層組成。
 
濕粕在下落過程中與從下而上的二次蒸汽接觸加熱,同時受到夾層蒸汽加熱,多層能充分發揮豆粕的自蒸作用。料高500~750mm,如果料層過低,冷熱交換的料層發生變化,料層越薄,粕吸水越少,不易發粘和結團,但是脫溶差;反之料層高、上部溫度低、粕吸水多,容易發粘和結塊,但是脫溶效果好。各層旋轉閥配置變頻器。
 
脫溶層每層設計底部夾層[2],進0.9~1MPa蒸汽,底夾層內焊接帶孔支撐管。在脫溶層底夾層設計有脫溶盤,采用封閉且局部有格柵和圓孔,既支撐粕又能使蒸汽上升通過,脫溶盤直徑為DN245,圓盤中心距離295mm,排汽盤設計格柵式和圓孔式:①圓盤內一圈9個DN19孔;②圓盤上緣做格柵,柵條間隙2~3mm。開孔區域范圍取值以過程中產生的排汽量為依據,一般是底盤總面積的10%~15%。用格柵或圓孔排汽,二次蒸汽上升過程中分布狀態均勻,降低物料的粘附性,攪拌阻力小。
 
攪拌葉和底板的間隙按直徑大小不同在15~25mm之間調整,間隙大集料多,貼在底板時間長、易焦糊,出粕帶糊味,粕為咖啡色;間隙太低,熱脹受到上面料壓力摩擦底板,3600t/d的DT攪拌葉和底板的間隙在20~25mm。刮刀傾角在20°~25°,脫溶層的刮刀安裝角度應使下層刮刀比上層刮刀滯后45°,主軸轉速在10~12r/min,轉速和刮刀的形式和角度存在關聯,要求物料散開呈懸浮狀,溶劑容易揮發,動力消耗減少。如同樣3600t/d規模的兩個DT,一臺配動力220kW,另一臺配動力250kW。
 
料擺在料層上隨料層波動而擺動,料層波動被傳到指針和外殼上的角度傳感器,傳感器上的信號通過PLC調節變頻電機的旋轉卸料閥。
 
直接蒸汽起到高效率熱載體作用,快速加熱濕粕降低了物料表面上的溶劑蒸汽濃度,加速溶劑和水共沸物的蒸發。負壓是降低溶劑在濕粕表面上的分壓,強化脫溶。
 
直接汽層的夾層為直接蒸汽分配室,直接蒸汽均勻地穿過該夾層上面孔板上的孔和料層。噴直接蒸汽進行汽提,增加料層的水分,降低溶劑的沸點,促進溶劑揮發,降低活性物質,調節尿素酶。
 
節能層/閃蒸層安裝抽真空裝置,回收料層上面的氣體,進入脫溶層,減少蒸汽消耗,對出粕的落料口不會產生正壓。
 
通過調節旋轉卸料閥控制各層料位高度。在脫溶層,粕溫從67℃升到105℃,水分增加6%~8%。直接蒸汽逆流通過濕粕層,蒸汽冷凝水進入粕中,用蒸汽潛熱蒸發溶劑和水的共沸物,共沸物的沸點是62℃。如果預脫盤數量少,物料在預脫層滯留時間短,料落到脫溶層不能升溫到67℃,需要增加直接蒸汽量,而且粕殘溶高,需要增加脫溶層,延長脫溶時間。
 
1.3DC層
 
為了利用DC的熱風能源,從DC第一層剎克龍(SS304)排出的廢氣經管道進入廢熱捕集器,與引入的DC段冷空氣進行換熱,將空氣加熱。廢熱捕集器把部分蒸汽變成水,部分粉塵附著捕集器的內壁上,脫除氣味。用水泵從廢水煮水罐引出熱水,對廢熱捕集器定期清洗,換熱效率在65%左右。
 
3600t/d的DC層多采取兩層熱風層、一層冷卻層,夾層外壁上有清理孔,孔板用螺栓連接,在粕落入風室時,可以開清理孔清理。料高500mm,孔徑在5/10mm,孔間距50mm。熱風層一臺變頻風機,冷風層一臺變頻風機。
 
粕溫從107℃降低到55℃,水分從18%~22%降低到13%。蒸汽加熱器將環境空氣加熱到135~150℃,進入氣流層以18~20m/min的速度通過粕,使粕接近流化狀態,從而水分更易蒸發。要注意避免粕末落入夾層,以免發生火災,每次停機安排清理氣流夾層。
 
2問題討論
 
2.1豆粕殘油對豆粕品質的影響
 
目前很多油廠存在誤區,往DT中噴濃縮磷脂、油腳,增加豆粕的含油量,以滿足飼料的要求,且豆粕的色澤亮,外觀好。但是在環境溫度高、儲存時間長的條件下豆粕易變味。因此,豆粕殘油低可以延長保質期。
 
2.2直接蒸汽層的噴汽孔形式
 
DTDC的蒸汽噴孔都采用上小下大的階梯孔。階梯孔和直孔相比在實際使用中的差別如下:①噴孔數量。小孔的直徑和小孔兩側的壓差有關,在固定孔的直徑后,壓差是一個變量。在壓差小于某個值時,噴汽孔數量與壓差正相關。階梯孔的小孔和直孔的直徑一致時,在相同的夾套壓力下,蒸汽通過兩種孔的阻力略有差別,一般可忽略,故噴汽孔數量基本相同。在生產過程中所需的噴汽量發生變化時,是通過閥門開度來調整的。②抗堵塞能力。所有的DTDC在生產過程中都發生過噴汽孔被堵塞的情況,階梯孔和直孔都會被堵塞的。噴孔被堵塞的主要原因是通過該孔的蒸汽速度較低。③噴孔被堵塞后的易清理性。階梯孔更容易被清理疏通。
 
3結束語
 
經調研論證并經過幾臺DT的結構調整認為:3600t/d的DT合理的層數是10層,上面4層是預脫層,5~9層是脫溶層,第10層是節能層;脫溶層每層豆粕溫度為5層62.9℃,6層103.4℃,7層104.3℃,8層105℃,9層104℃??刂茪庀鄿囟仍?2~75℃,5~6層二次蒸汽溫度在85~95℃,7~8層溫度在100℃,第9層溫度在102~103℃。第10層為節能層,如果第9層的料溫低于100℃,自動停浸出器。
 
直接汽噴孔為階梯孔,開孔面積按10%~12%,每層落料采取旋轉閥,變頻控制,直接汽層的料層高度1.1~1.2m,脫溶層料層高度500~750mm,預脫盤的料層高度250~300mm,DT動力配置220kW。DC層多采取兩層熱風層、一層冷卻層,料高500mm,孔徑在5/10mm,孔間距50mm。熱風層一臺變頻風機,冷風層一臺變頻風機。成品豆粕呈金黃色、散發出濃香,殘溶低于300mg/kg,最低達190mg/kg。由于浸出車間的蒸汽消耗70%在DTDC,在增加預脫盤或增加脫溶層后,蒸汽消耗明顯下降,達到203~220kg/t。
 
致謝:感謝中儲糧油脂有限公司呂瑞、徐紅闖、陳友軍、章新平、何遠平,北京匯富糧油有限公司田寶東,牧羊油脂工程有限公司彭偉成、劉海波、李磊、丁勝華對本研究的支持!
 
參考文獻:
[1]左青,江金德.提高浸出豆粕質量的探討[J].中國油脂,2005,30(6):5-9.
[2]劉潤民,馮喜旺,魏永峰.蒸脫機的設計制造要點[J].中國油脂,2005,30(11):25-26.
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