佟以丹，王 皓，關(guān)會(huì)英，曲 峰

(1.吉林化工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，吉林吉林132022;2.中國石油吉林石化公司乙二醇廠，吉林吉林132022;3.中國石油天然氣股份有限公司吉林石化分公司煉油廠，吉林吉林132022)

玉米燃料乙醇生產(chǎn)按照工藝可分為“干法”和“濕法”，其技術(shù)主要來源于美國.美國燃料乙醇60%采用濕法生產(chǎn)，40%采用干法生產(chǎn)［1］.濕法工藝主要采用浸泡玉米，流程較簡單，但是設(shè)備投入大，能耗高［2］.干法工藝設(shè)備投入較少，無浸泡等優(yōu)勢.美國燃料乙醇公司多數(shù)采用大顆粒玉米(3 mm左右)，顆粒較均勻.我國某燃料乙醇公司采用干法生產(chǎn)工藝，玉米顆粒大多是回收周邊農(nóng)村區(qū)域，顆粒大小不勻，干濕不同，晾曬過程中混雜了許多大小不等的小鐵釘、泥沙、石頭、繩頭等雜物，因此在玉米進(jìn)入粉碎機(jī)等設(shè)備之前必須將這些雜物剔除.

1 原系統(tǒng)狀況及存在問題

某燃料乙醇公司干法生產(chǎn)工藝中，一直采用旋風(fēng)分離器和脈沖去塵器將玉米種粗大的金屬、纖維質(zhì)的東西及泥沙等雜質(zhì)分離出來.但也存在一些問題:

(1)與玉米體積、比重相近的沙石、繩頭等雜質(zhì)去除不徹底，造成后續(xù)工序中的粉碎機(jī)堵塞，使噴射蒸煮器堵塞，而影響物料的加熱、殺菌.

(2)殘留的雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重打壞或磨損酒糟設(shè)備，特別是會(huì)損壞離心機(jī)，在較短時(shí)間內(nèi)，離心機(jī)中的推進(jìn)器被磨損掉10 mm以上，不得不送去修理，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，給企業(yè)造成較大經(jīng)濟(jì)損失.

(3)有些雜物在蒸餾塔中沉淀，使塔板、溢流管、醪泵及氣路閥門等堵塞或損壞.

(4)有些雜質(zhì)進(jìn)入換熱器中，對(duì)板式換熱器磨損快，影響發(fā)酵醪的冷卻.

(5)離心液中固形物增加，不利于酒糟離心液的回流.在蒸發(fā)過程中蒸發(fā)器結(jié)垢，降低處理能力，影響整個(gè)生產(chǎn)的平衡.

2 改進(jìn)措施

從以上存在的問題可以看出，現(xiàn)在此系統(tǒng)不能夠?qū)⒂衩字械碾s質(zhì)剔出的較徹底，因此需要設(shè)計(jì)一套可行、效果明顯的去石系統(tǒng).

該燃料乙醇公司所用玉米大部分來自于周邊地區(qū)，玉米顆粒較為飽滿，大小較為均勻，為了減少濕度，農(nóng)民將收上了的玉米晾曬在自制鐵絲網(wǎng)倉內(nèi)，經(jīng)過冬季的風(fēng)吹日曬，大部分玉米比較干燥，但同時(shí)也造成了玉米的不潔凈.因此根據(jù)玉米種含雜質(zhì)情況、地區(qū)差異，設(shè)計(jì)了如下去石工藝:

在此工藝中主要增設(shè)振動(dòng)篩和比重去石機(jī)兩種設(shè)備.

圖1所示為振動(dòng)篩示意圖，來自于原料罐中的玉米顆粒在篩面的振動(dòng)下產(chǎn)生拋射與回落，不斷向前運(yùn)動(dòng)，并對(duì)篩面造成沖擊，致使小于玉米顆粒被篩選分離，進(jìn)入旋風(fēng)離器.大于篩孔的雜質(zhì)可以裝袋運(yùn)出.

圖1 振動(dòng)篩示意圖

經(jīng)過振動(dòng)篩和旋風(fēng)分離器等系列設(shè)備的顆粒，大小較為均勻，但是里面含有許多與玉米粒大小相近的沙石，這些沙石對(duì)后續(xù)工序設(shè)備的磨損較大，因此這類沙石必須去除.經(jīng)過調(diào)研，選用重力分級(jí)去石機(jī)［4］，這種設(shè)備可以同時(shí)發(fā)揮分級(jí)和去石兩種作用，利用玉米粒和沙石之間的密度和懸浮速度，在氣流和篩面振動(dòng)的綜合作用下，將物料分離成輕質(zhì)和重質(zhì).

圖2所示為重力分級(jí)去石機(jī)的工作示意圖.物料由進(jìn)粒管1進(jìn)入設(shè)備，由于比重不同時(shí)物料產(chǎn)生自動(dòng)分級(jí)，很輕的塵埃、谷殼及糠皮等被風(fēng)力通過風(fēng)管2吸到設(shè)備外收集，較飽滿的物料從出口3流出，較輕的物料從出口4流出，分離出的沙石從出口5落下.這樣利用重玉米粒、輕玉米粒、癟玉米粒和沙石的密度不同、懸浮速度不同，采用簸動(dòng)和風(fēng)力相結(jié)合，達(dá)到凈化玉米顆粒的目的.

圖2 重力分級(jí)去石機(jī)的工作示意圖

3 結(jié) 論

通過對(duì)玉米除石系統(tǒng)的技術(shù)分析，選用振動(dòng)篩為TQLZ系列高效振動(dòng)篩，振動(dòng)篩的頻率為920～960 r/min，選用TQSF重力分級(jí)去石機(jī)分離玉米，處理能力7～12 t/h.由于合理地設(shè)計(jì)工藝流程以及選擇正確的設(shè)備配備方案，此次改進(jìn)在生產(chǎn)實(shí)踐中證明是成功的.

(1)從減少飼料分離機(jī)、各單元泵、管道等設(shè)備的磨損上，年可節(jié)約價(jià)值約100萬元.

(2)通過運(yùn)行調(diào)整、摸索和一些優(yōu)化操作上，除去玉米中的石塊可達(dá)80%以上.

［1］ 馬青，高爽.玉米干法加工概況［J］.糧食與食品工業(yè)，2006(2):9-10.

［2］ 王立豐，王振華，形東光.玉米加工利用的現(xiàn)狀和趨勢［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001(2):36-38.

［3］ 邱俊偉.采用脫皮工藝的玉米干法加工技術(shù)［J］.糧食與飼料工業(yè)，2011(4):12-13.

［4］ 董立海，王風(fēng)成.比重去石機(jī)的技術(shù)進(jìn)步及性能改善［J］.現(xiàn)代面粉工業(yè)，2011(5):19.