油脂制取領(lǐng)域,先進的大豆預處理浸出工藝可采用脫皮、擠壓膨化和濕熱處理等技術(shù),目前比較流行的則是干燥調(diào)質(zhì)熱脫皮預處理,其工藝流程為;大豆→清理→干燥調(diào)質(zhì)→破碎→脫皮→軋胚→浸出。調(diào)質(zhì)的目的是調(diào)節(jié)大豆的水分和溫度,使其變軟,增加塑性,并將其破碎成4-6瓣,并為軋胚烘干創(chuàng)造條件。
預處理工藝設(shè)備中則以調(diào)質(zhì)塔最為重要,下面我們就來探討調(diào)質(zhì)塔與蒸汽閥門的選用問題。
一、調(diào)質(zhì)工藝及調(diào)質(zhì)塔設(shè)備說明
大豆調(diào)質(zhì)塔一般為方形結(jié)構(gòu),根據(jù)產(chǎn)能和原料水分的不同,一般采用9層或13~14層不等,由進料段、蒸汽加熱段、熱風烘干段、傳動出料段組成。在蒸汽加熱層,大豆被間接蒸汽加熱升溫,蒸汽壓力不超過0.1MPa,同時內(nèi)部水分被蒸發(fā)到表面,然后大豆進入熱風干燥層,大豆表面水分被熱風吸走,用來加熱熱風的蒸汽壓力一般在0.15~0.3MPa(實際壓力根據(jù)含水率和熱風溫度而定)。經(jīng)過熱風層后的大豆再次進入蒸汽加熱層及熱風層,如此反復,大豆在蒸汽管間來回穿行,最大限度地達到了干燥和軟化的效果。
二、調(diào)質(zhì)塔內(nèi)蒸汽壓力控制
調(diào)質(zhì)塔內(nèi)加熱圈是采用低壓蒸汽(0.5~1barg)加熱進行調(diào)質(zhì)的,若壓力過高,會造成大豆在加熱管的接觸區(qū)過熱;若壓力太低又會影響軟化效果。再者,若壓力急劇變化,壓力不穩(wěn)定,沒辦法得到干飽和蒸汽,濕蒸汽過多,也會造成設(shè)備的堵塞。因此,減壓閥的減壓效果,壓力是否穩(wěn)定,都會嚴重影響到調(diào)質(zhì)的效果。
因進來車間的蒸汽壓力大多工廠都大于8barg(甚至大于10Barg),正常先導式減壓閥的減壓比為10:1,因此,如需減到0.5barg,則需要做二級減壓,就是使用兩個減壓閥串聯(lián)使用!
又因二次壓力太低,低于1barg以下,因此最佳方案為:第一級使用先導式減壓閥PR16,先減到2~3barg,第二級使用波紋管密封氣動控制閥PCV3000-B1(減壓比為50:1),再減到0.5barg,這樣的組合最理想,既可以保證壓力很穩(wěn)定,精度更高,又可以保證兩組減壓閥門的使用壽命更長。
不過實際操作中,有些工廠來汽壓力小于8Barg的話,一般就是直接用一個減壓閥或氣動控制閥,將壓力減到0.5~1barg,進入到調(diào)質(zhì)塔分汽缸。如下圖:(目前最節(jié)能最理想的設(shè)計是,采用2臺調(diào)質(zhì)塔)
三、調(diào)質(zhì)塔內(nèi)大豆溫度控制
我們知道,原料進塔后是逐層加熱的,料到哪層蒸汽就加熱到哪層,當每層加熱區(qū)被物料填滿后緩慢加大蒸汽量,同時根據(jù)物料水份調(diào)整風門及蒸汽用量。一般調(diào)質(zhì)時間為30-40分鐘,出口大豆料溫度為65℃左右,調(diào)質(zhì)后大豆水份含量10.5-12%,物料應(yīng)軟化徹底,無過性和焦糊,具有一定的可塑性和彈性。因此,需要根據(jù)進料狀態(tài)來調(diào)節(jié)每層蒸汽流量,以保證大豆溫度和水分的均衡,這一點非常重要,因此這里建議選用專業(yè)的可調(diào)式波紋管截止閥S16FGBH-N或S25FGB-N,可手動等百分比調(diào)節(jié)流量!(如上圖所示)
另外,熱風干燥層的熱風,是利用蒸汽通過空氣加熱器來加熱的,因此每一個加熱器進汽管上都需要單獨配置一臺氣動控制閥,確保對熱風溫度的精準控制。
總之,因為調(diào)質(zhì)塔在運行時,嚴禁空料層或物料靜態(tài)加熱,因為會導致局部物料長時間加熱,引起高溫自燃,存在著火的危險。因此,選用一款性能穩(wěn)定的控制閥就非常重要,來精確的控制蒸汽進量,關(guān)閉時不會泄漏蒸汽,控制精確,不會造成超溫。建議選用Way′s波紋管密封氣動控制閥,型號PCV3000-B1,波紋管結(jié)構(gòu),零外漏。
四、調(diào)質(zhì)塔后疏水
調(diào)質(zhì)塔由于有多層蒸汽,耗汽量非常大,處理量為4000t/d的大豆調(diào)質(zhì)塔耗汽量約為80~100kg/t料,即12~16t/h,其中大豆加熱層的蒸汽耗量大約7.5~10t/h,熱風加熱器(一般設(shè)置有3~4個散熱器)的蒸汽耗量為2~3t/h*3臺=6~9t/h。
大豆加熱層蒸汽壓力為0.5-1barg,如果每層只裝一個疏水閥,則大約需要裝14個FFT45F-2,DN40~50浮球式疏水閥;如果每層裝兩個疏水閥,則上面4層,大約需要裝8個RFT18F-2,DN32~40浮球式疏水閥,其他層大約裝20個WY12F-6,DN25的浮球式疏水閥;
這里需要強調(diào)一點,因為疏水閥前端壓力很低了,疏水閥后端不允許再有背壓,否則疏水閥排水及其困難,導致堵水,嚴重影響生產(chǎn)!因此此處的冷凝水回收管不能爬高,應(yīng)放置在低于疏水閥的位置,回收罐也應(yīng)盡量放置在調(diào)質(zhì)塔附近,且為開放式(有對空排氣管)。