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噴霧流化床造粒方法在賴氨酸硫酸鹽類產品上應用的分析展望
來源:揚州日發干燥工程有限公司  |  日期: 2014-11-27 9:44:00

干燥設備【摘要】對目前65與70賴氨酸硫酸鹽類物料的流化床造粒方法進行統計分析,包括采用壓力噴霧制得粉粒產品再采用流化床制備顆粒、內加熱器形式的流化床、打散刀形式的流化床、機械攪拌整形式的技術、側噴和底噴流態化形式的技術,得到目前常用流化床造?;墓餐鋇?,對新型專利流化床造粒技術在65賴氨酸硫酸鹽類產品上的應用作了分析展望,統計出各種造粒方法的對比數據、及顆粒外形對比圖片。指出發展目標是避免溫度損失和粉塵損失、避免侵權風險、提高生產線的穩定性、改善產品品質和收率、降低能耗水平、發展自主知識產權。
【關鍵詞】65與70賴氨酸硫酸鹽  流化床造粒2  連續式4  噴霧1   干燥1    發明專利  
序論
65與70賴氨酸硫酸鹽類固體粉末成品因吸濕特快,需要造成顆粒;溫度比如高于70℃對于酸含量有損失,造成溫度損失;因原料液含水份在50%左右,造粒時傳統能耗消耗極大,蒸發每噸水可達1.8-2.5噸蒸汽、180-250度電;同時因粉塵大,造成粉塵損失、爆炸危險性大、降低收率、造成環境二次污染。
連續式流化床造粒特別適合L-賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸等行業中的發酵液、尾液調配料的噴霧干燥造粒。
目前65與70賴氨酸硫酸鹽流化床造粒方法統計分析
上世紀90年代起,發現了連續式流化床具有絕對性優點,但開始應用時并不成功。分析如下:
(一)、采用壓力噴霧制得粉粒產品再采用流化床制備顆粒
此造粒技術成品色澤不好,能耗極大,溫度損失和粉塵損失均比較明顯。筆者曾經應用有:
2004年安徽豐源集團的4萬噸65賴氨酸硫酸鹽工程;
2005年山東德固塞凱塞生物技術有限公司的4萬噸65與70賴氨酸硫酸鹽工程。
(二)、采用內加熱器形式的流化床
經筆者實際使用分析,使用帶有內加熱器形式的流化床之后,效果達到電耗可以降低10-15%,蒸汽消耗可以降低20-40%的范圍之內比較合理。
關于內加熱器的使用統計分析:從公式Q  = ×A×  可知,內加熱器提供的熱量Q 受傳熱系數 、換熱面積A、溫度差  三方面影響,在實際生產過程中三個變量是互相影響的,需要綜合考慮,相比較而言,增加傳熱系數 和增加溫度差  比增加換熱面積A更加可行。
(三)、采用打散刀形式的流化床
比如有底古薩公司的專利971130515。其特征主要依靠機械能量,作用是通過機械能的引入以表面處理和壓縮的方式對顆粒的生長起作用,結果是密實度增加、表面光滑。
(四)、采用機械攪拌整形式的技術
比如有長春大成專利2004100500174,依次包括噴霧造粒、機械攪拌整形和包衣三個過程。
解決了打散刀形式流化床的不足:一是雖然具有出色的流動性,但顆粒流動性過高、致密性太大,造成混拌時的分布不均;二是還是易于吸潮。分析發現,此技術還是從機械手段上想辦法,沒有從流化微觀造粒的根本上來出發解決問題。
(五)、采用側噴和底噴流態化形式的技術
為了沒有打散刀也能達到連續化生產的目的,并且品質更好,產量更高,能耗更低。這類技術經筆者查詢歸類,有底噴流態化形式,比如有GLATT的2003801018252;側噴流態化形式,有Huttlin公司的,專利2007200419218也屬于一種。筆者參與過的工程有:
2007年山東巨能金玉米開發有限公司的2萬噸噴霧造粒干燥工程;
2007/2008年寧夏伊品生物工程有限公司的2/6萬噸噴霧造粒干燥工程。
(六)目前常用流化床造?;墓餐鋇?br> 以上目前正在使用的設備,筆者后期又經過研究,總結這類流化床造粒器應用于連續式生產時不足之處在于以下方面:
1、噴嘴在正下方或側下方時,因為顆?;嵩諭啪芻虬愕淖饔孟略匠ぴ醬?,到一定粒徑時沸騰不起來,就算采用了打散刀的方法或強制排出的方法,到一定時間,也會嚴重破壞流態化。
2、在?;?,噴嘴需要拆出或將流化床內物料全部排出。
3、噴嘴是完全埋在流化層內工作,需要的霧化空氣量比較大,氣液質量比在1:1~2:1之間。
4、噴嘴在正下方或側下方時,各路返回的晶種或加入的晶種特別是布袋除塵器的返料,只有一部份通過噴嘴的霧化區。這樣造粒主機內的細粉量偏高,直接結果就是顆粒越大成長的越快,顆粒越小成長的越慢,導至需要的成品粒徑越小,運行越困難。
5、噴嘴在側方時,如霧化量較大,容易噴到對面的壁上。
6、內加熱器在噴霧流化室的上方,噴嘴與分風網板及內加熱器就要保持一安全的距離,以防止糊網和糊管的現象發生,整個料層壓差變大,系統電功率也就偏大。
(七)新型專利流化床造粒技術在65與70賴氨酸硫酸鹽類產品上應用的分析展望
對于類似65與70賴氨酸硫酸鹽、蘇氨酸、色氨酸、谷氨酸等行業中的發酵尾液,在造粒方法上,從以上可以看出,已經有不少發明類專利,專利?;ば員冉锨?,國內廠家都有必要避免侵權風險,這除了要對相應公司的專利進行研究,還要依靠研究單位對各種造粒原理和各派學說的深入研究、各種造粒設備的認知深度、具有深厚的造粒工程經驗可參考。
筆者通過長期研究,對全流態化、混合噴、連續的噴漿造粒工藝進行完善,并在此基礎上作出了新的研發,作出了新型專利2010201836361等一系列細節專利發明。
以上幾種方法的對比數據統計,
1、經統計分析得到對比生產類數據如下:
造粒方法 系統產量
噸/時 總裝機功率KW 壓縮空氣用量0.8 MPa 蒸汽用量
噸/時 天然氣用量m3/h 產品粒徑
mm 產品堆密度
噸/m3 產品色澤
粉塵含量
%
一:壓力噴霧
+旋流床 5 2027 77.8
m3/min 16.49 466  0.4-
1.8 0.55 深黑色 5
三、四:打散刀和機械攪拌整形式流化床 4 1167 65m3/min 8.6 0.4-
1.8 0.63 偏黑色 2
五:全流態化側噴形式流化床 4 1050 60m3/min 7 0.6-
1.6 0.6 偏淡黃色 0.5
新型專利流化床 5 1067 50m3/min 7.2 0.6-1.6 0.55-0.65
可調 淡黃色 0.1



2、經統計分析對比操作類數據如下:
造粒方法 噴霧進出風溫
℃ 流化床層溫度
℃ 溫度損失
% 粉塵損失
% 系統連續生產時間 
天 噴槍清理周期
天 布袋清理周期

一、壓力噴霧
+旋流床 250/95 90 2 1.5 5 0.1  5
三、四:打散刀和機械整形式流化床 85-92 2 1 7 1 7
五:全流態化側噴形式流化床 70 0 0.5 30 5 30
新型專利流化床 65 0 0.1 60 15 60
結束語
在各種發酵液應用流化床造粒包衣設備迅速發展的今天,對于低溫連續式流化床造粒的設備,發展目標是避免溫度損失和粉塵損失、避免侵權風險、提高生產線的穩定性、改善產品品質和收率、降低能耗水平、發展自主知識產權。
參考文獻:
1劉廣文編   噴霧干燥實用技術大全  ISBN7-5019-3310-3/TS.1988  中國輕工業出版社    
2陳林書  制粒(丸)技術原理、設備的研究總結         第十一屆全國干燥會議《論文集》
3陳林書  制粒、包衣的微觀粒子作用機理、及操作要點   第十一屆全國干燥會議《論文集》
4陳林書  流化制粒包衣設備的原理、組成及操作技術     第十一屆全國干燥會議《論文集》
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作者:陳林書   王新月      郵編211408 
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