高料層蒸脫機(jī)的改進(jìn)

高料層蒸脫機(jī)的改進(jìn)

由于高蒸發(fā)脫機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，它經(jīng)常被用來加工和提取石油的混合和浸泡過程。但它對(duì)蒸汽特別是直接蒸汽的溫度、含水量要求較高,稍有不慎粕含水就會(huì)超過12%,造成粕結(jié)塊、硬化,甚至發(fā)霉變質(zhì),給企業(yè)造成損失。我在河北成安高環(huán)企業(yè)集團(tuán)幫助工作期間,用戶提出棉粕色澤發(fā)紅、粉末度高等問題。針對(duì)這一問題,結(jié)合粕含水偏高的問題,我們對(duì)高料層蒸脫機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造。改造后生產(chǎn)的棉粕除殘溶、蛋白含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)外,水份可在8%～12%之間任意調(diào)節(jié),而且棉粕色澤金黃、顆粒增加,受到棉粕用戶的歡迎。1蒸脫溫度和固相溫度對(duì)粕含水率的影響該廠蒸脫機(jī)為50t/d浸出設(shè)備配套的高料層蒸脫機(jī)。鍋體直徑Φ1600mm,總高度5500mm。分為直接汽蒸脫層和烘干層。烘干層設(shè)底夾層,兩層都沒有外加熱層。蒸脫層料層高度為1700mm,烘干層料層高度為300mm。1.1當(dāng)含溶濕粕進(jìn)入蒸脫機(jī)時(shí),其溫度在50℃左右,受到直接汽的作用,溶劑受熱汽化,蒸汽冷凝成水留在棉粕中,使得粕含水偏高。因此,在蒸脫前提高濕粕溫度,既可以預(yù)先蒸發(fā)一部分溶劑降低蒸發(fā)層的負(fù)荷,又可以提高粕的溫度,減少蒸汽與粕的接觸時(shí)間,降低水蒸汽在粕中的冷凝量,達(dá)到降低粕含水量的目的。1.2水蒸汽的質(zhì)量也是影響粕含水量的關(guān)鍵。當(dāng)蒸汽中含水時(shí),這部分水會(huì)直接增加粕的含水量,盡管蒸汽中水的溫度和蒸汽的溫度相同,但水與蒸汽的熱焓不同,也就是相同重量的蒸汽和水所含的熱量不同。所以,當(dāng)蒸汽中含水量過多時(shí),蒸脫層需要的蒸汽量就會(huì)增加,相應(yīng)地就會(huì)造成粕含水增加。1.3提高固相溫度也有利于降低粕中含水。如果在直接汽層加上外加熱層,就會(huì)提高固相溫度,有利于溶劑的蒸發(fā),相應(yīng)地就會(huì)降低蒸汽在粕中的冷凝量,降低粕中含水。2焦火胡的影響概括地講,粕的色澤發(fā)紅是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)進(jìn)一步變性、焦火胡造成的。影響蛋白質(zhì)變性和焦糊的因素:一是溫度;二是水份;還有一個(gè)很重要的因素是蛋白質(zhì)在高溫、高濕下停留的時(shí)間越長,蛋白質(zhì)變性、焦火胡越嚴(yán)重。2.1濕粕含水量的確定如圖1所示,當(dāng)蒸脫的時(shí)間和溫度相同時(shí),粕的色澤隨水份的增加而加深。另外,我們曾做過如下實(shí)驗(yàn):將浸出后的濕粕置于間接汽夾層之上,除粕中的溶劑和水份揮發(fā)以外,粕的色澤幾乎沒有變化,這一點(diǎn)在改造后的生產(chǎn)實(shí)踐中同樣得到了驗(yàn)證。因此,粕含水量的多少是造成蛋白質(zhì)變性、變色的重要因素。粕中含水量越高,其變性、變色的程度越嚴(yán)重。2.2蛋白質(zhì)變性程度隨范圍的變化如圖2所示,當(dāng)溫度升至70℃～130℃范圍時(shí),蛋白質(zhì)的變性程度較大,這時(shí)圖中曲線斜度較大。當(dāng)溫度超過130℃時(shí),會(huì)造成料粕焦化,使粕色澤變深。2.3蒸脫時(shí)間的確定對(duì)于蒸脫機(jī)而言,蒸脫時(shí)間的長短取決于料層的高低,料層越高,蒸脫時(shí)間越長;反之,料層越薄蒸脫時(shí)間越短。圖3是在不同的料層高度下得到的粕的色澤的曲線,由圖中可以看出:1m以下的料層,粕的色澤變化不大,1m以上料層時(shí)粕的色澤會(huì)有比較大的變化。3攪拌時(shí)間和用量濕粕在蒸脫時(shí)吸水、升溫后變得比較松軟,在攪拌的作用下極易破碎,如果時(shí)間太長,粕的粉末度自然會(huì)高。因此,高水份、高溫度、長時(shí)間攪拌是造成粕粉末度高的直接原因。4提高蒸脫機(jī)的性能4.1將原始分水裝置如圖4所示替換為體積較大的管式蒸汽發(fā)生器如圖5所示蒸汽加熱器一方面起到了更好的分水作用,另一方面對(duì)進(jìn)入蒸脫機(jī)的直接汽起到加熱作用,保證了直接汽的質(zhì)量。4.2蒸脫機(jī)物料的蒸發(fā)第一層為中心下料預(yù)熱層,中心孔徑600mm。當(dāng)濕粕由封閉絞龍進(jìn)入蒸脫機(jī)以后,首先,在該層得到預(yù)熱,部分溶劑受熱蒸發(fā),濕粕溫度也得到提高。當(dāng)料位達(dá)到一定高度后,首先進(jìn)入蒸脫機(jī)的物料在攪拌翼的拔動(dòng)下由中心孔落到第二層。中心孔有三個(gè)作用:第一是落斗,第二是下面各層所蒸發(fā)出的溶劑氣體和蒸汽的上升通道,第三個(gè)作用就是起到人孔的作用,便于對(duì)第二層進(jìn)行檢修。第二層為托盤式加熱層,外徑比鍋體內(nèi)徑小300mm。在加熱層外徑位置加一個(gè)高200mm的環(huán)形擋板,用于保持料位高度,擋板上開一下料口,其大小依據(jù)產(chǎn)量而定,太大料層低,太小會(huì)造成溢流。下料口的大小以不溢流為準(zhǔn),料層高度接近200mm為好。由第一層落下的粕在該層進(jìn)一步得到加熱,溶劑進(jìn)一步蒸發(fā),粕溫進(jìn)一步提高,這對(duì)下一步直接汽蒸脫十分有利。4.3降低料層高度原設(shè)備1700mm的料層高度,使得大量的水蒸汽凝結(jié)成水留在粕中。粕在蒸脫層的滯留時(shí)間為40min。在高溫、高水份、長時(shí)間的作用下,粕的色澤自然變紅。因此,降低料層高度,減少粕在蒸脫層的滯留時(shí)間是降低棉粕變色的關(guān)鍵。原設(shè)備只所以設(shè)計(jì)如此高的料層是因?yàn)樗纳厦鏇]有預(yù)熱層,為了保證粕殘溶在700mg/kg以下,只有加高蒸脫層。而今有了兩個(gè)預(yù)熱層,蒸脫層的負(fù)荷減輕很多,所以降低料層成為可能。在實(shí)踐的基礎(chǔ)上,我們選定蒸脫層料層高度為800mm,這樣濕粕在該層的滯留時(shí)間就由原來的40min,降為20min左右。5粕含水率下降,減少動(dòng)力消耗從附表可以看出:直接蒸汽壓力由原來的0.05MPa左右,降為0.03MPa左右,氣相溫度由原來的75℃～80℃,降為70℃～75℃。粕含水由原來的12%左右降為8%～12%隨意調(diào)節(jié)。解決了原來粕含水能高不能低的難題。電機(jī)負(fù)荷也由原來的30A電流降為15A電流。節(jié)省了動(dòng)力消耗。特別是粕