崔淼
邁安德集團有限公司 江蘇揚州 225127
節(jié)能降耗作為每一個油脂生產(chǎn)企業(yè)追求的目標(biāo)之一,本文對我國多家植物油廠技術(shù)改造與實際生產(chǎn)情況,還有國內(nèi)外油脂科技的最新發(fā)展情況,對浸出油廠的節(jié)能降耗可能性與實施辦法進行討論與分析,以期為廣大同行提供借鑒與參考。
在對原料軟化方面提出的要求通常包含完成物料軟化后,物料的狀態(tài)為不生不糊、水分適中、溫度適中、軟硬適中。我國油脂加工企業(yè)在過去通常使用的軟化設(shè)備為立式多層蒸炒鍋,但立式多層蒸炒鍋單機處理量低、電能消耗量大、設(shè)備造價成本高。近幾年來,我國的油脂行業(yè)與機械行業(yè)科技水平不斷提升,開始使用臥式滾筒軟化鍋,獲得了廣泛、良好的應(yīng)用效果,目前我國的很多企業(yè)都會使用這類設(shè)備進行生產(chǎn),成熟的設(shè)備單機日處理量極高,相比于傳統(tǒng)的立式軟化鍋來說,可以發(fā)揮良好的節(jié)電效果,效益日益提升。邁安德集團在遼寧匯福日處理5000噸大豆項目成功運用臥式滾筒軟化鍋,提升大豆胚片的軟化效果,達到適合東北區(qū)域特點的胚片粕的品質(zhì),市場反應(yīng)良好[1]。
浸出油廠在生產(chǎn)過程中,軋坯機械功率的配備占據(jù)了很大比例,由此可以推斷出,將軋坯機的功率進行合理匹配,就可以有效減少浸出油廠的電力消耗量。液壓軋坯機的優(yōu)勢為工作性能穩(wěn)定性高、軋坯質(zhì)量高,因此被浸出油廠廣泛應(yīng)用。在對液壓軋坯機進行選擇的過程中,需要注意以下幾方面問題:第一,要選擇工作性能穩(wěn)定性高、已經(jīng)定型的液壓軋坯機。通常來說,這種軋坯機很少發(fā)生故障,可換性高、備件充分,還可以提供堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。第二,將軋坯機的電機功率進行合理匹配。在進行處理的過程中,若坯片過薄,軋坯機會進行超負(fù)荷的運行,大幅提升消耗功率,這樣經(jīng)濟性很低。若坯片過厚,軋坯機負(fù)荷較小,工藝指標(biāo)無法達到生產(chǎn)要求。例如浸出大豆時,要將坯片的厚度控制在0.25-0.35mm之間,之后在確保設(shè)備運行正常的基礎(chǔ)上盡可能提升產(chǎn)能,還要對相關(guān)電機的電流進行檢測,從而加強電機功率的配置合理性。第三,選擇性能穩(wěn)定、可靠的液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)作為軋坯機核心技術(shù)之一,只有確保液壓工作壓力穩(wěn)定、可靠,才能加強軋坯效果。第四,在正確選擇軋坯輥。要綜合考慮軋坯輥的材質(zhì)、厚度、硬度等因素,目前常用的是西班牙百利來公司進口的軋輥。整體來說,以邁安德為代表的國產(chǎn)軋胚機已完全達到國際水準(zhǔn)。
通常來說,入浸料坯的要求包括內(nèi)部外部水分均勻、表面水分少、粉末度低。生產(chǎn)工藝效果較為理想的干燥設(shè)備包含平板烘干機等,但該設(shè)備造價成本高、占地面積大,在生產(chǎn)過程中應(yīng)與烘干刮板結(jié)合進行使用。烘干刮板是一種帶有熱風(fēng)烘干功能的刮板輸送機,刮板的底板采用了柵條或帶眼孔板,底部可以有熱風(fēng)通過,從而將物料干燥,這樣不僅可以對工藝效果提供保障,還可以對物料進行輸送。蒸脫機加工后的高溫粕也可以采用類似設(shè)備,達到通冷風(fēng)、降溫、去水的效果,從而為保障提供便利。當(dāng)然,大豆和菜籽等大宗油料進浸出前的烘干一般采用逆流式翻板冷卻器進行降水和調(diào)溫,以便適應(yīng)浸出器的工作環(huán)境,達到降低殘油的目的[2]。
物質(zhì)內(nèi)部的分子熱運動宏觀表現(xiàn)就是溫度,提升浸出溫度,可以有效減少油脂與溶劑的粘度,加快分子的熱運動,提升擴散速度。提升浸出溫度,可以發(fā)揮以下優(yōu)勢:第一,提升浸出速度,減少浸出時間,可以有效提升浸出器的處理效果。第二,提升混合油的出口溫度,減少蒸發(fā)系統(tǒng)承擔(dān)的負(fù)荷。第三,提升出口濕粕溫度,減少蒸脫機的蒸汽消耗量。通常來說,要將浸出溫度控制在小于溶劑沸點5-10oC。針對我國廣泛使用的正己烷來說,其浸出溫度需要控制在55-60oC。在設(shè)計生產(chǎn)工藝的過程中,應(yīng)在其中加入新鮮溶劑,將溫度控制在55-60oC。應(yīng)在混合油循環(huán)管理中加入套管加熱,可以在冬季為生產(chǎn)過程補充熱源。在設(shè)計混合油負(fù)壓蒸發(fā)工藝時,由于使用汽液接觸器會提升分水溫度,因此就可以不加熱新鮮溶劑,將其直接加入到浸出器中。但需要注意的是,要在浸出器部分配備充足的冷凝面積,才能提升浸出器內(nèi)負(fù)壓的形成效果。
混合油濃度高,就可以有效減少蒸發(fā)過程中加熱的蒸汽用量與溶劑回收量,從而減少能源的消耗量與設(shè)備成本。與此同時,還應(yīng)將粕殘油控制在0.8%-1.0%范圍內(nèi)。通過實驗可以看出,將大豆一次浸出,混合油的濃度會被控制在25%-28%范圍內(nèi)。生產(chǎn)過程中要將工藝設(shè)計作為基礎(chǔ)對物料衡算,加強浸出器新鮮溶劑調(diào)節(jié)的合理性,還可有效控制混合油的進出口流量,從而將混合油的濃度控制在合理范圍中。
濕粕含量與蒸脫機汽提溶劑使用的蒸汽消耗存在很大關(guān)系。從相關(guān)研究資料可以看出,若濕粕的含量降低,脫溶直接汽耗量也會隨之降低。通過減少濕粕的含溶量,不僅可以節(jié)省蒸汽,還可以減少蒸脫機的設(shè)備制造成本,還可以提升生產(chǎn)安全性。通常來說,浸出器使用負(fù)壓瀝干技術(shù),可以有效減少濕粕的含溶量。同時,可以適當(dāng)增加浸出器的瀝干時間和在瀝干階段將柵條間距離適度增加,都可達到降低粕殘含溶的目的。
另一方面,應(yīng)盡量避免空氣等不凝氣體進入到浸出器系統(tǒng)中,從而減少系統(tǒng)阻力與尾氣回收設(shè)備承擔(dān)的負(fù)荷。可以使用以下方法:第一,在浸出器部分配置進料暫存箱。第二,提升設(shè)計水平,加強浸出進料絞龍封閉性。第三,若生產(chǎn)企業(yè)使用箱鏈?zhǔn)浇銎?、環(huán)形浸出器或拖鏈?zhǔn)浇銎?,?yīng)采用浸出器料位自動控制系統(tǒng)。
從上文你可以看出,脫溶直接汽量與浸出器濕粕含溶量存在密切關(guān)系,因此對蒸脫機合理設(shè)計,可以有效減少脫溶直接汽用量。
(1)充分發(fā)揮脫溶混合蒸汽進行濕粕預(yù)脫溶。從生產(chǎn)過程可以看出,脫溶層汽相溫度在100oC左右,但蒸脫機頂部混合蒸汽溫度通常被控制在75-82oC,可以利用該溫差將濕粕進行預(yù)脫溶處理。在進行蒸脫機設(shè)計過程中,應(yīng)在物料水蒸汽汽提脫溶之前,設(shè)置2-3層預(yù)脫溶層,在夾底板部分設(shè)置少量透氣孔,同時要使用間接蒸汽進行加熱,確保脫溶處理之前料坯的溫度大于等于72oC,將濕粕中80%左右的溶劑量脫除,從而減少水蒸汽脫溶負(fù)荷,還可以減少直接汽量。
(2)最大限度降低蒸脫機頂部混合蒸汽溫度。在對豆粕脫溶的過程中,汽相溫度可以從75oC上升到80oC,直接蒸汽用量會上升,從理論方面來看,若汽相溫度達到75oC,可以基本滿足一蒸負(fù)壓蒸發(fā)需要的熱量,若混合油濃度過低,一蒸的蒸發(fā)熱量若提升,就可以采用熱源補充的方式對其有效解決。
無論是常壓蒸發(fā)還是負(fù)壓蒸發(fā),蒸脫機消耗的蒸汽比例都很高。通過調(diào)查、分析、計算結(jié)果來看,采用負(fù)壓蒸發(fā)方式的浸出油廠,蒸脫機的耗汽量占據(jù)全部浸出部分的80%,其中一半都是蒸脫機消耗的間接蒸汽量。另外,無論采用DTDC還是高料層蒸脫機的廠家,都應(yīng)將蒸脫機間接蒸汽乏汽熱能充分利用。一種效果良好的辦法是將蒸脫機的間接蒸汽乏汽利用汽液分離器,將汽體當(dāng)做一蒸的補充熱源,乏水會經(jīng)由疏水系統(tǒng)抽回到鍋爐進行二次循環(huán)利用。經(jīng)過實驗,在進行大豆一次浸出時,蒸脫機的混合蒸汽溫度為75oC,采用蒸脫機間接蒸汽乏汽加熱一蒸,可以為其提供充足熱量。
我國的油脂科技水平不斷提升,自控技術(shù)被廣泛應(yīng)用在浸出油廠中,使用自控技術(shù)可以對壓力、溫度、液壓等關(guān)鍵工藝進行高效控制,還可以降低工作難度與強度,確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性與效率。利用國標(biāo)新二級以上和電機變頻調(diào)速系統(tǒng)也可以有效達到節(jié)能降耗的目的。
隨著人們環(huán)保、節(jié)能理念不斷深入,更多的浸出油廠都開始使用節(jié)能降耗生產(chǎn)工藝。節(jié)能降耗作為浸出油廠未來的主要發(fā)展方向,應(yīng)不斷更新生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備,只有這樣才能使生產(chǎn)過程更加節(jié)能降耗,還可以增強生產(chǎn)質(zhì)量與效率,從而促進我國油脂行業(yè)獲得進一步發(fā)展。