CN101712724B - 一种生产玉米淀粉的水平衡控制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，粗淀粉乳洗涤工序使用一次水；工艺水逆流循环使用，其中，纤维洗涤筛分工序使用稀蛋白浆浓缩工序和蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水；精磨工序使用精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水；胚芽洗涤筛分工序使用纤维洗涤筛分工序和纤维脱水工序产生的工艺水；破碎工序和烧配亚硫酸液工序使用胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水；玉米洗涤工序使用工艺平衡水系统中的水，洗涤水捞漂浮后返回到工艺平衡水系统；淀粉浆生产脱水工序产生的工艺水送入工艺平衡水系统；工艺平衡水系统与一次水系统、多余水系统和回收废渣工序连通。本发明具有用水量小，污水排出量小，玉米总干基收率高的特点。

Description

一种生产玉米淀粉的水平衡控制工艺

技术领域

本发明涉及一种淀粉生产的水平衡控制工艺，特别涉及一种玉米淀粉生产的水平衡控制工艺。 

背景技术

近年来，我国玉米淀粉工业的发展较快，全国玉米淀粉总产量从1995年的年产量260万吨迅速发展到2008年的年产量2000多万吨。目前，玉米淀粉的生产工艺多采用“开环顺流”湿法生产工艺，该工艺的工艺水不循环，故用水量大(约18-26吨水/吨玉米)，污水排出量大(约6.5-24.5吨污水/吨玉米)，干固物(玉米总干基)收率约94％左右。现在，有些玉米淀粉生产企业采用了较为先进的“闭环逆流”生产工艺，用水量减少到4-5吨水/吨玉米淀粉，污水排出量减少到约2.5-3.5吨污水/吨玉米淀粉，但是，干固物收率基本没有提高。因此，现有技术中急需一种用水量小、污水排出量小甚至不排出、干固物收率高的玉米淀粉生产工艺。 

发明内容

本发明提供了一种生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，该工艺克服了生产玉米淀粉时，用水量大，排出的污水量多，污染严重的问题。 

本发明首先提供了一种生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，该水平衡控制工艺中，玉米淀粉的生产采用常规生产技术，本发明只涉及玉米淀粉生产工艺中水系统的改进。所述生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，粗淀粉乳洗涤工序使用一次水；工艺水逆流循环使用，其中，纤维洗涤筛分工序使用稀蛋白浆浓缩工序和蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水；精磨工序使用精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水；胚芽洗涤筛分工序使用纤维洗涤筛分工序和纤维脱水工序产生的工艺水；破碎工序和烧配亚硫酸液工序使用胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水；玉米洗涤工序使用工艺平衡水系统中的水，洗涤水捞漂浮后返回到工艺平衡水系统；淀粉浆生产脱水工序产生的工艺水送入工艺平衡水系统；工艺平衡水系统与一次水系统、多余水系统和回收废渣工序连通。 

上述生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，可以纤维洗涤筛分工序和精磨工序所使用的工 艺水互换，还可以纤维洗涤筛分工序和精磨工序均使用稀蛋白浆浓缩工序/蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水混合得到的工艺水。 

本发明还提供了以下优选技术方案： 

胚芽洗涤筛分工序/胚芽脱水工序产生的工艺水、纤维洗涤筛分工序/纤维脱水工序产生的工艺水、稀蛋白浆浓缩工序/蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水分别排入不同的水罐后，进行逆流循环使用，其中，胚芽洗涤筛分工序/胚芽脱水工序产生的工艺水的水罐与工艺平衡水系统连通； 

胚芽洗涤筛分工序/胚芽脱水工序产生的工艺水及纤维洗涤筛分工序/纤维脱水工序产生的工艺水分别排入不同的水罐中，稀蛋白浆浓缩工序/蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水混合后排入同一水罐中，然后进行逆流循环使用，其中，胚芽洗涤筛分工序/胚芽脱水工序产生的工艺水的水罐与工艺平衡水系统连通； 

所述水罐的中上部用串联管道a串联，串联管道a垂直地面的部位用回路支管b连回水罐。 

回路支管b与串联管道a的连接点距水罐的距离为0.5～2米，回路支管b的直径≤串联管道a的直径。 

串联管道a与回路支管b接点处向下倾斜1～10°。 

回路支管b为非直角弯管，弯管角度为30～60°。 

本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，达到了投资省、技术新、收率高、效益好的效果，主要体现在以下方面：(1)生产过程中，物料封闭运行，干物料用正压风送或负压引流，生产线几乎不见物料，各种产品直接入袋入仓；(2)产生的工艺水全部利用，只在最后一道洗涤工序(粗淀粉乳洗涤工序)才用一次水(来自井水或自来水)；(3)工艺水逆流循环使用使得用水量大大减少，同时也使得污水排出量大大减少，甚至不排出；(4)蒸汽的冷凝水回流再燃蒸汽或降温冷却后保持干净补充到一次水系统中利用；(5)因玉米淀粉的生产工艺还是采用现有技术中的常规玉米淀粉生产工艺，只改进玉米淀粉生产老工艺的水循环系统即可，所以所需投资小；(6)玉米总干基收率达98.5％以上。 

附图说明

图1是本发明实施例1的工艺流程示意图； 

图2是本发明工艺水的水罐与工艺平衡水系统的串联方式示意图； 

图3是本发明工艺水的水罐的串联管道a与回路支管b结构示意图。 

图2和图3中，a为串联管道，b为回路支管。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。 

下面结合图1、图2和图3，对本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺进行详细说明，以使本领域的技术人员能够实施。 

实施例1 

如图1所示，玉米首先过筛、除尘进行净化(净化工序)，粗杂、粉尘与烘干的、来自工艺平衡水系统沉淀的废渣混合后制备粗饲料。得到的干净的玉米用工艺平衡水进行洗涤(洗涤工序)，将玉米湿法进料送入浸泡工序；洗涤水除泥、捞漂浮后循环到工艺平衡水。 

用烧制或配制好的一定浓度的亚硫酸液浸泡玉米，使玉米在不腐败变臭的条件下变软，易于进行胚芽、玉米皮、蛋白和淀粉的破碎分离，称为浸泡工序；浸泡玉米的亚硫酸液则变成浸泡液，浸泡液浓缩出的产品称玉米浆。浸泡液后的软玉米进入破碎工序；淀粉浆脱水产生的工艺水返回到工艺平衡水系统；烧制或配制亚硫酸液的水来自于水罐1(胚芽洗涤筛分和胚芽脱水产生的工艺水1)。 

浸泡好的软玉米进入破碎工序进行一、二级破碎，目的是把变软的湿玉米料破碎，使胚芽、玉米皮、蛋白和淀粉处于初步分离的状态，此时得到的混浆称为粗混浆，破碎时所用的水来自于水罐1(胚芽洗涤筛分和胚芽脱水产生的工艺水1)。 

粗混浆进行旋流和曲筛分离，把胚芽从粗混浆中提取出来(称为脱胚工序)，然后进行胚芽洗涤筛分、脱水、干燥，生产胚芽产品；胚芽洗涤筛分所用的水来自于水罐2(纤维洗涤筛分和纤维脱水产生的工艺水2)，而胚芽洗涤筛分和胚芽脱水产生的工艺水1进入水罐1，而该水罐1中的水分别逆流循环到烧配亚硫酸液工序和破碎工序，如有多余的工艺水1则送入工艺平衡水系统中。 

分离出胚芽的粗混浆进一步研磨，称为精磨工序，目的是把淀粉和蛋白充分从纤维(玉米皮)中分离出来，此时得到的混浆称为细混浆；精磨所用的水来自于水罐3(精淀粉乳分离脱水产生的工艺水3)。 

细混浆进行曲筛分离，把纤维(玉米皮)从细混浆中提取出来(称为脱皮工序)，然后进行纤维洗涤筛分、脱水和干燥，生产出纤维产品(玉米皮产品)；纤维洗涤筛分所用的水来自于水罐4(稀蛋白浆浓缩和蛋白脱水产生的工艺黄浆水，称为工艺水4)，纤维洗涤筛分和脱水产生的工艺水2进入水罐2，而该水罐2中的水逆流循环到胚芽洗涤筛分工序。 

分离出纤维(玉米皮)的细混浆进一步使用碟片分离机进行分离，使淀粉和蛋白分开，分离得到的淀粉乳称为粗淀粉乳，分离出的蛋白浆称为稀蛋白浆(分离工序)。 

粗淀粉乳洗涤，目的是将粗淀粉乳中的蛋白进一步洗涤除去，得到精淀粉乳，再进行脱水、干燥，生产出商品淀粉；粗淀粉乳洗涤工序所用的水来自于一次水(新鲜的井水或自来水)，淀粉洗涤得到的稀蛋白水进行气浮和/或旋流方式的充气，目的是使比重轻、分子链长的蛋白更容易与比重大的淀粉颗粒分开，然后进入稀蛋白浆浓缩工序。精淀粉乳分离脱水产生的工艺水3进入水罐3，而该水罐3中的水逆流循环到精磨工序。 

在稀蛋白浆浓缩工序使用碟片分离机进行高速分离以浓缩稀蛋白浆，浓缩后的蛋白浆脱水(吸滤脱水或板框压滤脱水)、烘干后生产出蛋白粉产品；稀蛋白浆浓缩和蛋白脱水产生的工艺黄浆水称为工艺水4，该工艺黄浆水(工艺水4)因含有淀粉，比重相对较大，进入水罐4，而该水罐4中的水逆流循环到纤维洗涤筛分工序。 

对工艺平衡水系统沉淀的废渣进行回收，脱水烘干后与净化工序得到的粗杂、粉尘混合制备粗饲料。如果工艺平衡水过多，可以将上面的澄清液引入到一次水系统中循环使用，同时减少井水或自来水的使用，还多余的工艺平衡水引入到多余水系统中，进入污水厂进行处理。 

由图1可以看出：本发明提供的生产玉米的水平衡控制工艺下游的工艺水均“逆流循环”到上游工艺中使用。水罐1与工艺平衡水系统连通，使水罐1、水罐2、水罐3和水罐4中的工艺水可以由工艺平衡水进行平衡。实际上，工艺平衡水系统可以与水罐1、水罐2、水罐3和水罐4中的任一水罐连通，所起作用是相同的。但是，优选工艺平衡水系统与水罐1连通，因水罐1中的水质与工艺平衡水系统的水质最接近。 

图1中，工艺平衡水系统中工艺平衡水的来源为：(1)淀粉浆生产脱水工序产生的工艺水；(2)玉米洗涤工序产生的洗涤水除泥、捞漂浮后得到的工艺水；(3)水罐1。工艺平衡水的去向为：(1)回收废渣工序；(2)多余水系统；(3)水罐1；(4)一次水系统；(5)玉米洗涤工序。水罐1水少时，可以由工艺平衡水补上，水罐1水多时，可以排到工艺平衡水系统。 

实施例2 

本实施例中，水罐3中的工艺水3逆流循环到纤维洗涤筛分工序，水罐4中的工艺水4逆流循环到精磨工序，其他同实施例1。 

实施例3 

本实施例中，稀蛋白浆浓缩和蛋白脱水产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水产生的工艺水混合后排入同一个水罐，该水罐中的工艺水分别逆流循环到纤维洗涤筛分工序和精 磨工序，其他同实施例1。 

图1中，水罐1、水罐2、水罐3和水罐4通过一个较粗的管道在水罐的中上部串联起来(如图2所示)，使其中任一个水罐的水位达到一定高度后能够流入到其他的水罐中而保持其水位不超过预定水位。如果4个水罐的水位均超过了该预定水位，则可把多余的水排到工艺平衡水系统。如果工艺平衡水的水位也超过其预定水位，可适当排入到一次水系统中进行循环利用。因为将工艺平衡水上部澄清的部分排入到一次水系统中使用，且排入量控制在一次水总量的1/3以内，所以不会影响目标产品的质量。另外多余的工艺平衡水则引入到多余水系统中去污水处理厂进行处理。 

如图2所示，水罐1、水罐2、水罐3和水罐4的串联管道a上的回路支管b可以防止淀粉、蛋白、纤维等在串联管道a中沉淀累积。如图3所示，回路支管b用非直角弯管的效果更好，优选30～60°，串联管道a与回路支管b的接点处稍向下倾斜可防止淀粉、蛋白、纤维等在串联管道a中沉淀累积的效果更好。水罐1、水罐2、水罐3和水罐4均用尖底且泵连接在罐底的尖部，可以防止罐中的水滞留，使所有工艺水均进入循环，不留死水，从而保证水的新鲜。这些改进设计使系统中的工艺水不会因滞留变质而产生臭味，管道不会因淀粉、蛋白、纤维的沉淀累积而堵塞管道，保证了本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺能够顺利运行。 

上述实施例中，生产玉米淀粉的工艺均采用本领域的常规操作。 

实施例4 

本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺应用于东部某厂的生产线(与相关方签有保密协议)为例，该生产线日处理能力为300吨玉米，得到的数据如表1所示。 

由表1可以看出：使用本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，生产玉米淀粉的水消耗为1.8吨水/吨玉米淀粉，污水排出量为0.7吨污水/吨玉米淀粉。现有技术中，生产玉米淀粉的水消耗为8～10吨水/吨玉米淀粉，污水排出量为6.5～10.5吨污水/吨玉米淀粉，所以，本发明中，生产玉米淀粉的水消耗减少了77～80％，污水排出量减少了89～93％。本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，设计新的玉米淀粉生产工艺或改造老工艺时，理论上(不常停车和不常出故障的情况下，或每次因故停车不超过4小时的情况下)可以做到无污水排放。本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，因排出的多余水量较少，玉米总于基收率达98.5％以上，使用常规的水循环时，玉米总干基收率约为94％，提高了约4.5％。由此可见，本发明提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，具有用水量小、污水排出量小和玉米总干基收率高的特点。 

表1.日处理能力300吨玉米生产线的水平衡数据： 

利用本发明提供的生产五米淀粉的水平衡控制工艺设计建新厂最能体现“投资省、技术新、收率高、效益好”的清洁生产型工厂特点。因本发明中提供的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺大大改进了现有工艺的工艺水循环系统，使得水循环系统的设备费用大为降低，厂房占地面积也大大减少，使得设备费用和工程建设等费用大幅降低。还以东部某厂建设的生产线为例，日处理300吨玉米，年产6万吨淀粉，设备类投资低于1200万元，全部工程投资低于1800万元，建设工期6～8个月，平均折旧费为180万元/年。现有技术 中，达到同样的生产能力需要的设备投资为2200万元，全部工程投资约为3500万元，建设工期10-12个月，平均折旧费为320万元/年。由此可见，本发明提供的生产玉米淀粉的这样的工厂折旧类成本每吨淀粉降低20元人民币，玉米总干基收率达98.5％以上，很少的用水、很少的排水、很少的末端治理量，效益是显而易见的。 

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。 

Claims (10)

1.一种生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：粗淀粉乳洗涤工序使用一次水；工艺水逆流循环使用，其中，纤维洗涤筛分工序使用稀蛋白浆浓缩工序和蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水；精磨工序使用精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水；胚芽洗涤筛分工序使用纤维洗涤筛分工序和纤维脱水工序产生的工艺水；破碎工序和烧配亚硫酸液工序使用胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水；玉米洗涤工序使用工艺平衡水系统中的水，洗涤水捞漂浮后返回到工艺平衡水系统；淀粉浆生产脱水工序产生的工艺水送入工艺平衡水系统；工艺平衡水系统与一次水系统、多余水系统和回收废渣工序连通。

2.根据权利要求1所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水、纤维洗涤筛分工序和纤维脱水工序产生的工艺水、稀蛋白浆浓缩工序和蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水分别排入不同的水罐后，进行逆流循环使用，其中，胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水的水罐与工艺平衡水系统连通。

3.根据权利要求1所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：纤维洗涤筛分工序和精磨工序所使用的工艺水互换。

4.根据权利要求3所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水、纤维洗涤筛分工序和纤维脱水工序产生的工艺水、稀蛋白浆浓缩工序和蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水分别排入不同的水罐后，进行逆流循环使用，其中，胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水的水罐与工艺平衡水系统连通。

5.根据权利要求1所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：纤维洗涤筛分工序和精磨工序均使用稀蛋白浆浓缩工序和蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水混合得到的工艺水。

6.根据权利要求5所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水及纤维洗涤筛分工序和纤维脱水工序产生的工艺水分别排入不同的水罐中，稀蛋白浆浓缩工序和蛋白脱水工序产生的工艺黄浆水及精淀粉乳分离脱水工序产生的工艺水混合后排入同一水罐中，然后进行逆流循环使用，其中，胚芽洗涤筛分工序和胚芽脱水工序产生的工艺水的水罐与工艺平衡水系统连通。

7.根据权利要求2、4或6任一项所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：所述水罐的中上部用串联管道(a)串联，串联管道(a)垂直地面的部位用回路支管(b)连回 水罐。

8.根据权利要求7所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：回路支管(b)与串联管道(a)的连接点距水罐的距离为0.5～2米，回路支管(b)的直径≤串联管道(a)的直径。

9.根据权利要求7所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：串联管道(a)与回路支管(b)接点处向下倾斜1～10°。

10.根据权利要求7所述的生产玉米淀粉的水平衡控制工艺，其特征在于：回路支管(b)为非直角弯管，弯管角度为30～60°。 

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