教学实践改进应用课列 DTDC蒸脱机的改进和实践

　　现在我国大豆浸油工艺中，蒸脱工序大多采用DTDC型蒸脱机，随着市场对豆粕品质要求越来越高，如粕水份≤13%，粕中蛋白质含量≥43%，水溶性蛋白含量70%～75%，尿素酶含量（ph）0.05～0.25、粕结团率≤7%，色泽白、形状为片状、气味香。基于饲料厂家新的要求，我厂 对DTDC蒸脱机进行较大调整，如预脱溶段设置料位控制机构、增加下封口，调整直接汽层和逆流交换层，改密封绞龙代替密封阀，增加一层烘干层，对冷热风机进行重新选型，在 生产以来，豆粕质量达到市场要求，豆粕直接打包入库。
　　1 在预脱溶层增设下料口，增加料位控制机构
　　1、2层为预脱溶层，每层设两个下料口，两个下料口成�180°�，在同一直线上以保证下料顺畅。另每层设料位控制机构，其摆轴支架的总高度为468mm，加上最大料位(关闭料位)距离，摆的形式分曲板和封闭葫芦，我们使用曲板式，但要注意几个问题：解决顶丝的强度；摆要加立筋，防止搅拌推力使摆板弯曲变形；摆长度不够，摆臂长度与门摆长度成3：2为好，摆下端到轴的距离与摆门上端到轴的距离的比例在3：2为好。
　　含25%－30%溶剂的豆粕落到预热分配盘上，由刮刀将粕分两部份，沿外圆四周和内圆周均匀挂落到预脱段，在下落过程中与蒸脱段上升的二次混合汽体接触，二次蒸汽冷凝放出大量潜热，进行热交换。粕在预热盘上停留时间很短，预热盘有底夹层，通间接蒸汽，入蒸脱机的含溶粕温度在50℃，距溶剂和水的共沸点73℃有20℃温差，间接汽和直接汽合理调节，要求将湿粕从50℃升到67℃。而脱溶段主要靠直接汽为加热热源，直接汽和豆粕直接进行传质和传热，水蒸汽冷凝后滞流在粕中，若水份过高，造成粕含水过高。有时湿粕吸水后粘在分配盘外的圆周的壳体上，甚至堵塞下料口。因此，在预热盘上面增加一个料位控制机构，将料位控制在220mm～240mm，将物料转过盘的330°后掉到下一盘，延长了含溶粕在预执盘上的预热时间，使部分溶剂提前蒸发出去，进一步降低湿粕中含溶。同时使湿粕在预脱溶过程中提高了温度及蒸发量，减少脱溶段的负荷，减少二次汽体的冷凝程度，减少粕的吸水量。这样，湿粕温度高，含溶少，在直接汽与高温粕接触时蒸汽不易冷凝而留在粕中。降低了粕的吸水性和粘度。提高了粕的松散性和流化态程度，减少了粕的结团率，有利于对尿素酶的钝化过程，减少用蒸汽量。
　　2 合理设计蒸脱段高度、直接汽过热
　　过热蒸汽的放热速度较饱和蒸汽小，其汽相压力降速度也较饱和蒸汽的压力降速度小。因此，过热蒸汽在物料层中的穿能力大。所以，过热蒸汽极易造成短路。常常粕残溶量超标，其他指标也不合格。粕沫上扬堵塞通道。 高料位蒸脱机对直接汽汽质要求较高，使用饱和蒸汽，当饱和蒸汽气压不稳或偏低，蒸汽带水较多，从底盘喷入含溶粕时，豆粕迅速吸水。粕水份增大发粘，加上搅拌直接汽不均匀性，局部豆粕发粘结块。结块豆粕残溶偏高、尿素酶活性大，含水量大，显黄白色。为此，我们要求车间汽压稳定，直接汽经分水器，再过热处理。
　　蒸脱层是通过汽提脱溶，它主要除去粕内部吸附状态的溶剂和油溶态的溶剂。我们采用直接汽过热，饱和汽进过热汽分部分水后经蒸脱喷射层的底盘夹层孔径为φ3.2mm的孔喷出，与豆粕逆流接触。在喷射层配置两对搅拌叶，使布料均匀，防止蒸汽走短路和料层搭桥，顶部有料摆机构测量指示料位并经连杆控制底部下料活门使料位在900mm～1100mm。高料层有好的脱溶效果，呈润湿状溶剂在上段蒸发，呈吸附状的内部溶剂，在料层中段500mm～600mm有足够的时间转移，为下段蒸脱汽提提供好的条件。而由于蒸汽与料粕在动态下接触，料粕提供了大量的传热、传质表面，防止短路和搭桥现象，保证了合理的时间和距离来实现汽粕传质和传热。充分钝化尿素酶的活性，又保证水溶性蛋白变性最低，直接汽用量低，粕的流动性和松散性好，主轴电机电流小。
　　直接汽层的上面有两层逆流交换层，含一定量水份的过热汽从直接汽层的底板均匀地分布孔中喷出，穿过总料层过到料层表面，蒸汽压力降应等于零。控制逆流层物料料位260mm～350mm，为避免温度下降粕结团，侧壁设保温层。在脱溶段，将脱脂粕的温度从67℃升到105℃，粕含水增加到18%～22%，这是控制尿素酶的最佳水份。控制喷射层物料温度102℃～107℃，若料温低于88℃则关闭料门，控制逆流层物料温度在68℃～107℃；逆流上层和下层之间压力2500pa～3750pa，逆流下层和喷射层之间的压力在3750pa～6000pa，控制喷射层压力0.1pa～0.13pa；蒸脱时间约25min。
　　在直接汽喷入料粕前，将冷凝水分离出去，蒸脱层料粕含水明显降低，粕的松散性好，结团率下降，尿素酶活性和残溶合格。
　　3 烘干层
　　按照热能转给湿物料的方式，热传递分为传导、对流、辐射、或其中两、三种方式的组合。干燥过程的基本条件是被干燥的物料的表面所产生水汽压大于干燥介质中的水汽分压、压差越大，干燥过程进行得越顺利，所以干燥载体要及时将汽化的水汽带走，以保持一定的汽化水份，若压差等于零表示干燥介质与物料间的水汽达到平衡，则干燥过程停止。
　　原烘干层为一层侧排汽结构，其作用是把料粕中水份排出，使排料含水份达13%；二是进一步钝化尿素酶，但在使用中不理想，出机粕水份较大。我们将烘干层改为两层，均为侧排风，利于水分有足够的空间排出。由于下层挥发出的水蒸汽的湿度比上层挥发出的水蒸汽湿度要小得多，且温度比上层高，但总热量小。我们用一台风机和两台换热器，组成两个独立的风网，由碟阀按需要调节风量，主要以对流方式，自分布盘喷入粕中，热空气的温度也在下降，湿汽由侧排汽管经旋风分离器排出。将原粕中含水19%～20%降为13%，粕温从105℃降到55℃。第一干燥层料位高度在200mm～680mm，第二干燥层料层调至160mm～640mm，底盘上的喷孔孔径均为φ6mm。
　　要脱出的水份是非结合水，而干燥基本上呈恒速干燥。影响恒速干燥的因素有：空气至粕表面的传热系数；空气与粕表面温度差；空气湿度。增大空气流量和流速，可增加传热和传质系数。提高空气温度及减少空气湿度，也能增大传热传质动力。热空气与料粕接触方式是空气垂直喷入，在刮刀作用下粕颗粒悬浮于气流之中。所以调节风机的流量和热空气的温度既调节风机进风管路阀门和热交换器的间接器的间接蒸汽的冷门。可获得所需水分。
　　4 冷却层
　　在DTDC的底层，料层高度262mm～560mm，底盘上喷所孔孔径为￠6mm,除热交换器外均与热风管道一样，但冷风管的进口放在车间室内，同时将车间内废汽排出，及时流入外面新鲜空气，消除车间内不安定因素。风量的设计要求：在冷却段，将粕温55℃调至出粕温度比环境温度高7℃～10℃，运到粕库直接计量装袋。
　　5 用密封绞龙代替密封阀
　　一般在喷汽层底部装密封阀，进口密封阀质量好，有密封效果，但国产密封阀事故率高，时片易变形，从蒸脱机出来的湿粕粘度大时，粘在阀体内发生堵料现象。我们改用密封 绞龙，在排出前端有280mm的料封段，作用是使机内上层无冷、热空气进入，上层不会出现倒汽，运行密封性能好。
　　6 改造后的效果
　　我厂专门从事大豆加工，对蒸脱机进行改造后，投入生产。生产运行稳定。各项指标全部达标。即尿素酶(ph)在0.05～0.25，粗蛋白含量在43%～44.8%，水溶性蛋白71%～72%，粕结团率7%，粕含水在12.5%～12.8%，大豆粕显松散的颗粒状和片状，颜色为黄白色、黄褐色，有大豆粕固有的香味。均达到客户要求。