CN101811009A - 一种新型高效节能盐造粒工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型高效节能盐造粒工艺，包括以下步骤：A、制备或者选择原料盐：采用加水系统在精制干盐加入水并混匀作为原料盐，或者选用含水质量百分比为2.5％以下的湿盐；B、将A步骤所得的原料盐二次对辊造粒，得到半成品；C、将经过对辊造粒后的半成品进行整粒、筛分；D、对于合格品，进行包装；对不合格品，通过返料系统返回加水系统进行重新造粒加工。采用本发明解决了造粒盐行业造粒盐的强度较低、颗粒不规则均匀等产品质量不足的问题；解决了生产时造粒盐产品成型率较低、产能低、包装后粉盐量较大不足的问题；降低了返料率，提高了造粒生产效率，提升了生产能力；解决了造粒盐再次结块影响造粒盐品质和使用的问题。

Description

一种新型高效节能盐造粒工艺

技术领域

本发明涉及一种盐造粒工艺。

背景技术

由于盐(即氯化钠)自身具有的化学、物理性质特性，即盐在自然条件下易产生吸潮重结晶现象使盐结块，盐易结块给制盐行业和需求行业的生产、储存、运输、应用等环节造成生产成本的增加和技术难题，所以常常将盐进行造粒处理，盐通过造粒后，就可以防止盐因吸潮重结晶导致结块的现象发生。

目前，一般的真空制盐技术生产的盐颗粒的粒径小于1.0mm，因此盐的比表面积较大，颗粒间的接触面积也较大，容易吸收空气中的水分重结晶结块，而通过造粒后盐颗粒“变大”，盐的比表面积变小，颗粒间的接触面积也大大变小，如果发生重结晶，需要吸收空气中的水分重结晶的能量就变大，在一定的条件下，盐通过造粒后就不易吸潮，产生结块的现象。盐造粒的整个过程属于一种物理造粒过程。

造粒技术，目前主要有①冷凝造粒，②湿法造粒，③干法造粒等。造粒方法主要有：①液体(胶体)冷凝造粒；②螺杆式挤出造粒；③对齿式挤出造粒；④对辊挤压造粒；⑤碾压式造粒；⑥冲压式造粒等。这些造粒技术都在各种需求行业中得以相应的研究应用。以上方法中造粒的颗粒形状主要有不规则块状，规则形状颗粒(扁球形)以及枕头形等。这些造粒方法和技术都受到产能、成型率以及造粒产品强度(牛顿/平方厘米)的影响，这些都制约着造粒设备需求企业的发展和多选择性。其对辊造粒应用的最为突出，主要用于粉体材料的再次造粒。其设备主要有整体设备较为简单、机型较小等优点、产能较高，也因此得以广泛的应用各种的粉体再造粒。

对于盐造粒技术，由于发展快慢的差异在国内外使用造粒盐发展状况有所不同。在国内，针对盐的造粒技术或工艺研究还尚处于空白，对于相似的研究主要表现在化肥、化工原料、石油行业。其采用的造粒技术是干法造粒，其实现的形式主要是通过对辊挤压造粒来实现造粒。现有的对辊造粒工艺技术主要的是采用原料直接通过简单的对辊挤压装置挤压成型后再经过整粒筛分然后获得成品。其主要包括：造粒步骤、整粒筛分步骤、成品包装步骤三部分，如图1所示，造粒一般采用干法造粒并一次对辊挤压成型。在国内目前的造粒技术尚处与发展的初期，其工艺、设备都较为简单。用于仅限于石油、化工和化肥的原料的造粒生产。在国内现有的造粒技术最大的优点是其设备简单占地少、便于安装维修使用，且能耗少，投入成本低等。因此其设备受到造粒要求不高行业喜爱。其成功用于盐造粒的工艺及设备都还尚无。其主要不足之处如下：①对于造粒原料有特殊要求的行业缺乏成套的工艺技术支持；②最终的造粒产品的质量规格要求较低；③设备单一。采用现有的对辊造粒工艺技术生产出来的造粒产品存在强度低、成型率低、产能低、颗粒规则较均匀、造粒产品中粉末量较大等等不足。

在国内，与化肥造粒比较，据专利号为CN1262259A的中国专利公开了一种造粒技术：利用粘土矿物作为粘结剂，造粒过程中包含有添加表面活性剂的工艺步骤，它既可以是一个向复混肥和粘土矿物的混合物中喷表面活性剂水溶液的工艺步骤；也可以是一个将粘土矿物浸泡于表面活性剂的水溶液中进行改性的工艺步骤；甚至可以同时包括上述两个工艺步骤，其表面活性剂的用量通常占复混肥总重量的0.001％～2.7％。

国外造粒盐的使用处于成熟阶段，因此在国外的大部分工业用盐中都采用的是造粒盐，因为造粒盐可以做到在不加任何防结块剂的前提下可以达到不结块的目的，从而达到绿色工艺发展战略要求，以及为制盐行业的制盐附加值经济产业的发展提供了创新技术支持。比如日本，盐的造粒技术已有研究与应用。日本对盐的造粒技术也是采用的是：干法造粒。其主要工艺流程如图2所示。其优点是造粒盐强度较高。其不足是：①造粒产品颗粒不规则均匀，会造成造粒再次结块；②设备维修不方便；③产能较低；④存在强制给料系统和冷却系统，耗能高；⑤投入成本高，占用空间大；⑥整套工艺流程设备庞大繁多。。

根据上述的现有的国内外造粒技术工艺流程，一方面，干法造粒容易产生大量粉尘，且得到的产品强度低，成型率低，进而造成生产效率低，耗能大，同时缺乏整套符合盐造粒的整套工艺技术及装置，其造粒产品颗粒不规则均匀、造粒产品的质量处于低端产品；另一方面，虽然湿法造粒可以避免大量粉尘产生且提高强度，但现有的湿法造粒都是加入粘结剂，由于盐是一种食品，这种采用加入粘结剂的方法，由于各种粘结剂会对人体健康造成威胁而限制了在盐造粒中的应用，如何采用湿法造粒且避免对人体的危害是一直以来人们渴望解决而没能解决的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高效节能的盐造粒新工艺。

本发明采用的技术方案是这样的：一种新型高效节能盐造粒工艺，包括以下步骤：

A、采用加水系统在精制干盐加入水，并混匀；

B、将加水并混匀的原料用对辊造粒机进行对辊造粒，得到半成品；

C、将经过对辊造粒后的半成品进行整粒、筛分；

D、对于合格品，进行包装；对不合格品，通过返料系统返回加水系统进行重新造粒加工。

作为优选：所述A步骤中加入水的量不高于精制盐质量的2.5％。

作为优选：所述步骤中加入的水为自来水、纯净水或卤水。加入水的种类根据实际需要而定。

作为优选：所述B步骤的对辊造粒为两次对辊造粒。

作为优选：所述A步骤中的加水系统采用自动变频加水。

作为优选：实施两次对辊造粒的方法为两台对辊机构串联。

作为优选：所述两台串联的对辊机构采用同一电机驱动。。

本发明采用在在原料盐(即精制干盐)中添加一定的水作为粘合剂，通过混匀后减少氯化钠晶体间流动性，增大在挤压时的氯化钠晶体间的摩擦力，达到增大其流动的阻力，在相对的时间内尽可能的增加填料的量，使其原料进料时在挤压受力时，有更多的氯化钠晶体在相对的时间内不断的填满氯化钠晶体间的间隙，增加挤压成型时物料的挤压容重，进而较大的提高造粒盐的强度。与现有工艺相比对只对原料流动物理性质的改进对造粒盐品质就会有较大的提高。添加一定水改变物料的物性，不改变其他条件提高造粒强度和成型率。通过申请人大量试验发现，控制水添加量为不高于精制盐质量的2.5％，不影响造粒盐的最终品质，且不需要干燥工艺流程，优化了工艺及节省了空间，降低能耗。

本发明与其不同之处是采用原料盐中加水作为粘合剂，其只要是通过加水作为粘合剂改变造粒原料的流动性和粘合性等物理性质，以达到改变原料的物性来提高生产时的成型率，降低返料率提高生产能力的目的。且添加剂水又为无对身体有害的物质，克服了现有技术中加入其它化学粘结剂会对人体健康造成危害的问题，也达到提高造粒盐的品质的目的。

另外，本发明还采用二次对辊造粒的方法，优选采用自主研发的二级对辊造粒设备，即将两台现有的对辊造粒机进行串联，经过加水并混匀的盐经过两次连续的对辊挤压造粒，其主要是二次增加造粒原料的填料容重，其原理是：目前的造粒工艺都是一次对辊挤压造粒，通过第一次的造粒后会产生“大的假颗粒”，继而进行第二次对辊挤压，这些二次原料盐粒径分布中“大的假颗粒”越多越利于小颗粒进入大颗颗粒间的堆积缝隙，使堆积密度变大，提高二次造粒时原料盐的堆积密度，同时也有利于空气的排出，以减少堆积时的气孔率，从而降低成型时的压缩比，在受到外力的作用时填料就会获得足够大的容重，以此较快直接地提高二次造粒原料盐颗粒间的容重，达到提高造粒盐强度的目的。与现有的工艺技术相比，增加了一次挤压过程，解决了造粒盐通过一次压制强度相对较低的瓶颈，进而大大的提高了造粒盐产品的强度，较大的增加了产能。

本发明通过直接地增强造粒产品的强度、成型率、颗粒规则度，以达到降低返料率，提高生产效率和提升生产能力的目的。为企业较大的降低了生产成本，同时也达到环保、绿色、节能降耗的目的。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：采用本发明解决了造粒盐行业造粒盐的强度较低、颗粒不规则均匀等产品质量不足的问题；解决了生产时造粒盐产品成型率较低、产能低、包装后粉盐量较大不足的问题；降低了返料率，提高了造粒生产效率，提升了生产能力；解决了造粒盐再次结块影响造粒盐品质和使用的问题，与现有工艺相比，本发明工艺的优点比较详见表1。

表1：本发明工艺与现有工艺比较

比较内容	现有工艺(国内外)	本发明工艺
			成型率	≤50％	≥80％
生产产能	1.0吨/h	1.75-2.5吨/h
			产品质量	产品形状不规则，造粒盐易产生二次结块现象	产品规则均匀，不会产生二次结块现象
生产效率	低于50％	提高1-2倍

比较内容	现有工艺(国内外)	本发明工艺
			生产环境	易产生大量粉末	生产过程产生的粉尘大量减少，有利于员工的身体健康
工艺设备	有8个以上主要设备，装备庞大、复杂、维修不便	只有4个主要设备，设备简单，易于控制操作
			工艺流程	工艺流程复杂，需要设备多，控制参数多	工艺流程简单，主要设备间采用无缝连接，设备较少控制参数少
耗能	单条生产线耗能超过300KW/h	单条生产线耗能约100KW/h

附图说明

图1是现有技术中国内的常见工艺流程图；

图2是现有技术中国外的常见工艺流程图；

图3是本发明的工艺流程图；

图4为本发明实施例1中二级对辊造粒装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

新型高效节能盐造粒的工艺

其工艺流程图如图3所示，其工艺步骤为：

A、采用加水系统在精制干盐加入水，并混匀；

B、将加水并混匀的原料用对辊造粒机进行对辊造粒，得到半成品；

C、将经过对辊造粒后的半成品进行整粒、筛分；

D、对于合格品，进行包装；对不合格品，通过返料系统返回加水系统进行重新造粒加工。

其中，原料加水，其主要是通过自动计量皮带秤上与原料储桶相连，下与螺旋混料输送机连接，在皮带秤的出口端采用变频加水泵来控制加水范围为含水量不高于盐重量的2.5％。

原料盐采用真空制盐的精制干盐(GB5461-2000)，应用加水工艺控制加水量为2.0％，结果表明：成型率由干盐压制时的不到50％，提高到85％，而且造粒盐的强度大大的得以提高，可达50N以上。

本实施例的对辊造粒机造粒为两次对辊造粒，二次造粒采用二级对辊造粒设备，其结构见图4，这种二级对辊造粒装置，包括第一对辊造粒机构、第二对辊造粒机构，第一对辊造粒机构和第二对辊造粒机构相同，且与现有技术的对辊造粒机构基本相同，第一对辊造粒机构和第二对辊造粒机构均包括进料斗1、进料斗架2、对辊机构5(作为现有技术，由主对辊和被动辊组成，减速机10通过联轴器11与主对辊连接，主对辊通过齿轮与被动辊连接，对辊机构5上接进料斗2，下接整粒机或出料斗)、对辊齿轮护罩6、出料斗8和密封斗4、在第一对辊造粒机构上还设有上盖护罩7，第一对辊造粒机构的出料斗8与第二对辊造粒机构的进料斗2通过中间斗9串联，作为较优的实施例，第二对辊造粒机构与一台减速机10通过减速机联轴器11相连，减速机10通过减速机皮带轮12与电机相连，第一对辊造粒机构与第二对辊造粒机构之间通过双链条14连接，即第一对辊造粒机构和第二对辊造粒机构通过同一台减速机10提供动力，减速机10上还可以设置一减速机护罩13，并且第一对辊造粒机构和第二对辊造粒机构设置于同一机架3上面，第二对辊造粒机构的出料斗8下端还可以再连接一造粒机16，造粒机16通过单链条15与减速机10相连。实施时，原料盐从第一对辊造粒系统的进料斗2进入，第一对辊造粒机构的单对辊组合5进行第一次对辊挤压，然后依次通过第一对辊造粒机构的出料斗8、中间斗9进入第二对辊造粒机构进行第二次对辊挤压，然后直接通过第二对辊造粒机构的出料斗8流出，或者经过造粒机16粉碎，然后进行整粒、筛分及合格品包装。

实施例2：

原料盐采用真空制盐的离心机湿盐(含水量为2.4％)，不另外加入水，其他工艺环节不变，最终得出：采用精制离心机湿盐作为造粒盐造粒原料，成型率可达85％以上，造粒盐的强度可平均达30N，说明真空离心机湿盐也可以直接作为本发明范围类的造粒原料用盐。

实施例3：

原料盐还是采用实施例1中的真空制盐精制干盐(GB5461-2000)，但使用的卤水性质不同，含钙、镁量的不同。最终表明，本发明对不同性质卤水所产生的精制盐同样能到达本发明的效果，也就说本发明适用于各种性质下的卤水所制备的精制盐。

对辊造粒，上与加水系统的螺旋混料输送装置的出口端相连接，对辊造粒机的出口与整粒筛分装置连接。筛分装置的一出口与合格品的输送皮带相连，再成品储桶相连，储桶出口与包装机相连。筛分装置另一个出口为不合格产品(粉盐以及不合格小颗粒)，其与斗提机相连，斗提机与原料进料储斗相连，形成循环运转。

实施例4：

采用国内化肥、化工原料造粒的对辊造粒机两台，两台对辊造粒机的安装形式采用上、下串联的方式，各自采用单独的变频器控制，一、二次的压制互不相互干涉，还可以实现单台生产，电机作为动力系统，实现过程为：原料盐经过串联的上面第一台对辊造粒机挤压造粒后，直接进入到第二台对辊造粒机的进口，第二台的出口与整粒筛分装置连接，其他工艺流程不变，实现一、二次压制互不干涉的优点。可以满足不同造粒盐规格型号的生产，大大的提高造粒的直接压制强度，提高造粒盐的品质。以此实现二次造粒工艺条件。

Claims (7)

1.一种新型高效节能盐造粒工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A、制备或者选择原料盐：采用加水系统在精制干盐加入水并混匀作为原料盐，或者选用含水质量百分比为2.5％以下的湿盐；

B、将A步骤所得的原料盐进行对辊造粒设备进行对辊造粒，得到半成品；

C、将经过对辊造粒后的半成品进行整粒、筛分；

D、对于合格品，进行包装；对不合格品，通过返料系统返回加水系统进行重新造粒加工。

2.根据权利要求1所述新型高效节能盐造粒工艺，其特征在于：所述A步骤中加入水的量不高于精制盐质量的2.5％。

3.根据权利要求1所述新型高效节能盐造粒工艺，其特征在于：所述A步骤中加入的水为自来水、纯净水或卤水。

4.根据权利要求1所述新型高效节能盐造粒工艺，其特征在于：所述B步骤的对辊造粒为两次对辊造粒。

5.根据权利要求1所述新型高效节能盐造粒工艺，其特征在于：所述A步骤中的加水系统采用自动变频加水。

6.根据权利要求4所述新型高效节能盐造粒工艺，其特征在于：实施两次对辊造粒的方法为两台对辊机构串联。

7.根据权利要求6所述的新型高效节能盐造粒工艺，其特征在于：所述两台串联的对辊机构采用同一电机驱动。

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