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棉籽剝殼工藝技術探討

發布日期:2019-01-13 09:51來源:中國油脂網作者:未知點擊次數:
 

徐 濤,王愛輝

(山東渤海實業股份有限公司,山東 博興 256500)

 

摘要:對棉籽剝殼技術在實際生產中的應用情況進行了研究,比較了傳統一次剝殼工藝和循環剝殼工藝的特點,對主要工序的工藝和設備進行了論述。通過對剝殼和仁殼分離的分析,選用循環剝殼工藝和仁殼分離關鍵設備,采用合理的風選分離系統,使殼中的仁和籽得到充分分離,顯著降低了殼中含油,提高了剝殼效率,節約了生產成本。

關鍵詞:棉籽;循環剝殼;籽殼分離;仁殼分離;殼中含油

中圖分類號:TS224;TQ028   文獻標志碼:B   文章編號:1003-7969(2010)07-0067-03 

    棉籽是我國重要的油料之一,隨地域差異,組分稍有變化,一般含仁45%~60%,含殼40%~55%,全籽含油15%~25%,仁中含油30%~40%,殼中含油0.3%~1%。如果帶殼制油,殼不僅不出油,反而吸附油脂殘留在餅粕中,降低出油率。餅粕中殼含量高,蛋白質含量就低,將使餅粕的利用價值降低。因此,棉籽剝殼及仁殼分離好壞直接影響到油、粕的得率和粕的蛋白品質,剝殼是棉籽制油過程中的一道重要生產工序。

1 棉籽傳統一次剝殼工藝

    國內大多數棉籽油廠一般采用一次剝殼工藝,生產規模小。仁殼分離采用篩選分離,效果不佳,殼中含仁多,浪費嚴重。傳統一次剝殼工藝流程見圖1。

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圖1 傳統一次剝殼工藝流程  

傳統一次剝殼工藝是將清理后的棉籽經圓盤剝殼機或齒輥剝殼機剝殼,然后用平篩分離殼和整仁,再利用圓打篩把附著在殼中或纏繞在殼中的碎仁分離出來,仁和殼的分離也有采用螺旋篩進行的。傳統一次剝殼工藝簡單,使用設備少。為了得到較高的剝殼率,通常剝殼后混合料的粉碎度較大,仁中含殼率和殼中含仁率均較高,造成生產過程油分損失大。從使用圓盤剝殼機或齒輥剝殼機的廠家取樣分析來看,殼中的碎仁和殼上吸附的油很多,遠遠超出指標,損失很大。

2 循環剝殼工藝

    隨著市場的激烈競爭,規?;拮鸭庸ば枰刂粕a成本和提高成品的得率和質量。在多年生產實踐中,我們不斷對剝殼工藝技術進行研究和探討,把仁殼分離的效果作為重點,設計并完善了棉籽剝殼工藝,取得了較好的效果。

2.1 循環剝殼工藝流程

  圖2為循環剝殼工藝流程。

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圖2 循環剝殼工藝流程  

循環剝殼工藝是將清理后的棉籽經刀板剝殼機剝殼。調整一定比例的整籽隨破碎的棉籽一起進入仁殼分離篩,分出殼(整籽混在殼中)和整仁,再利用籽殼分離機把整籽和殼分開,整籽重新送回刀板剝殼機剝殼。殼中附著的碎仁經組合篩(打篩/振動平篩)打擊和篩選分離出來。

     循環剝殼工藝相對復雜,使用設備多,但刀板剝殼機和籽殼分離機的配套使用,使籽、仁、殼得到了有效分離。殼中已看不到明顯的仁,使生產過程油分損失降到最低,提高了出油率。

2.2 主要設備

    初清篩:去除棉籽中的大雜;風選器:去除棉籽中的輕雜和重雜,主要以重雜(如石子、鐵)為主;刀板剝殼機:利用刀板間的剪切作用使棉籽皮殼破碎 (此剝殼機整仁率是剝殼機中最好的);仁殼分離篩:利用振動分級篩選原理,迅速將仁和殼分離;仁殼分離機:采用風吸原理,將仁中細殼和仁分離(一般在生產特高棉粕蛋白時使用);籽殼分離機:采用風吸原理,將殼和籽分離,整籽重新剝殼;六聯打篩/振動平篩:利用打篩中打棒的差速,打擊殼中夾雜的仁粒,使之與殼分離,再利用振動平篩進行篩選,將殼二次分離;碎殼機:搓揉粉碎棉殼。

3 兩種工藝和設備特點比較

    棉籽剝殼工藝中剝殼機的選擇是基礎,仁殼分離工藝設計及設備的選擇是關鍵。循環剝殼工藝設計從減少殼中含仁、含油出發,根據國內外相關企業設備特點采用進口與國產設備相結合,在布置上設計集成式布局,工藝上采用多套風吸分選系統,有效分離殼和仁。經過生產運行取得了理想的效果。

3.1 清理

    清理除雜采用初清篩和風選器組合的工藝。在棉籽的運輸和倒運中,不可避免地會產生一些大雜和結塊絨團,據此,初清篩選用φ15 mm的篩孔,篩去大型雜質和絨團,對于石子等重雜,再用風選器除去。通常的風選器,設備廠家設計中只有1臺風機吹風,在系統中產生正壓,造成環境灰塵很大。我們在設計中對此進行了改造,先增加1臺風機吸風,使風選器中產生負壓,取得了明顯效果。后又根據風量調試,將2臺風機合二為一,部分風循環,以抽風產生負壓為主,這樣使用既保證了分離效果,又保證了環境衛生及后續設備的安全運行。

3.2 剝殼

    國內大部分廠家采用的剝殼設備為圓盤剝殼機和齒輥剝殼機。圓盤剝殼機和齒輥剝殼機具有結構簡單,調整使用方便,應用范圍廣,粉碎度大等特點,一次剝殼效率高,但動力消耗大,仁殼分離困難。圓盤剝殼機出來的仁和殼非常碎,殼上粘滿碎仁,由于擠壓,很多油分也吸附到殼上,這對后續的仁殼分離非常不利。在設計中,我們合理利用此設備,因其產量高和棉籽粉碎度大,讓其起到調整棉仁蛋白的作用。根據棉粕蛋白要求,計算出棉仁蛋白,這樣其粉碎的棉籽直接進入仁中,不需仁殼分離。

    刀板剝殼機在國內使用較少,具有整仁率高,粉碎度小,仁殼易分離等特點,是棉籽剝殼中最有利于后續仁殼分離的設備。其工作原理是:由喂料器進入刀板之間的棉籽受到被固定在轉鼓的刀板和刀板架上的刀板刀口的相對運動產生的剪切力的作用,而被切裂打開,因其高速旋轉剪切,剝殼后的棉籽成型好,整仁率高,大部分被分成兩瓣、四瓣等,粉碎度小。其工作原理見圖3。

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圖3 刀板剝殼機工作原理

    圖3中胸刀由刀板架固定,一般安裝5把胸刀。柱刀安裝在轉鼓上,隨轉鼓旋轉。首先調整好刀的間距,使第4把胸刀與柱刀的間隙約為3 mm,然后松開胸刀。當進棉籽時,旋轉的柱刀與固定的胸刀相對運動產生剪切力,從而把棉籽剪開。在操作時可以檢測電機電流來調整棉籽的破碎度,一般電流在20~22 A之間就能達到破碎效果。另外也需看棉仁效果,一般控制15%左右的棉籽回剝率。

3.3 仁、籽、殼分離

    在循環剝殼工藝中,減少棉殼吸附碎仁及其油分是關鍵的一步,配套進口的仁殼分離篩起到了很好的分離效果,上層篩孔為48 mm,下層為24 mm。在設計中要讓剝殼機出來的混合料迅速從分離篩上分離,因為停留時間越長,殼就越容易吸附油分。從仁殼分離篩分離出仁、殼后,增加了一道仁中殼的分離工藝,選用了進口設備仁殼分離機。主要用在生產特高蛋白時,進一步分離仁中的殼,一般生產時不用此道工藝就能滿足正常棉粕蛋白含量的要求。

    殼中整籽選用籽殼分離機分離。國內工藝通常是用分離篩分離,分離不徹底,而且在用分離篩的過程中,殼仁停留時間較長使得殼吸附很多油分。國內也有篩選與風選相配合的工藝,但通常是在仁殼分離篩的出料端加裝吸風管吸取殼屑,這樣的效果并不理想,采用這種方法只能吸取少量殼屑,若風量大時,殼中的仁也會被殼包起一起吸出,其結果是殼中含仁很多。籽殼分離機工作原理是利用籽殼比重的不同,籽殼混合物通過喂料器均勻進入籽殼分離機時,在一個折線形的腔體中迂回下落,腔體上部有一套吸風裝置,調節好風量,使殼被吸走。籽因重力作用從腔體下部落下。殼、籽、仁風選分離原理見圖4。

    仁殼分離機和籽殼分離機均要求喂料均勻,吸風口的大小根據產量計算。籽殼分離機有效解決了剝殼機漏籽現象,提高了剝殼效率,解決了殼中含仁高的問題。

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圖4 殼、籽、仁風選分離原理

3.4 殼處理

    在殼的二次處理上,選用六聯打篩取代了普通工藝中的圓打篩。圓打篩體積大,打棒轉速低,對殼起不到有效的打擊作用。六聯打篩是用6根直徑很小的打棒串聯使用,增加了打擊效率,降低了殼包仁現象,保證了殼與仁的分離。

    由刀板剝殼機出來的殼與其他剝殼機出來的殼的區別是殼大、堅硬,這給后續殼的利用增加了困難。因此,在工藝中選用圓盤剝殼機或碎殼機來搓揉粉碎棉殼,使其達到柔軟和破碎的目的。

4 循環剝殼工藝的優點

    循環剝殼工藝具有加工規模大,連續性強,與傳統一次剝殼工藝相比,解決了殼中含仁、殼中含籽高的關鍵問題,顯著降低了殼中含油,提高了剝殼效率,節約了生產成本。通過在1 200 t/d棉籽生產線上運行實踐,達到了良好的效果。

    (1)棉仁中的含殼量可根據蛋白的需要靈活調整出殼率或配加粉碎棉籽。根據需求可使棉粕蛋白在31%~45%范圍內隨意調節,工藝適應性強。

    (2)工藝上采用多套風選分離系統,既有利于仁殼的分離,又改善了車間環境。

    (3)殼中含油率低,為0.5%~1%,減少了油分損失,提高了出油率。按出殼30%計算,日出殼1 200×30%=360 t,出1 t殼比同行降低含油1%,可節約棉籽油360×1%=3.6 t。因此,提高了企業經濟效益。

    (4)棉仁的整仁率好,提高了榨油和浸出效果,利于降低棉粕殘油。

參考文獻:

[1] 朱大沛,石鐵錚.油脂制取工藝學[M].鄭州:河南科學技術出版社,1991

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[4] 徐安平.完善棉籽剝殼及仁殼分離工藝條件[J].中國油脂,2001,26(1):57-59.

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