CN102276740B - 干法双变性淀粉连续生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：包括药液槽，雾化装置，混合机，储粉槽，调速计量加粉器，反应器，加热器，螺旋输送机，连续混合器，扬升器，分级器，引风机，集粉槽，振动筛，计量秤和包装机。实现连续进、出料和连续反应，反应均匀性高，通过调节调速计量加粉器加粉速度控制淀粉反应时间，调节热空气和蒸汽流量控制反应温度，满足干法双变性或单一变性淀粉的大规模连续化生产，如生产阳离子化-磷酸酯化、酸化-阳离子化、酸化-磷酸酯化、糊精、阳离子淀粉、磷酸酯淀粉等变性淀粉。本生产装置投资少，反应转化率高，产品收率高，生产成本低，生产能力可调性大，产品质量稳定，具有显著的生态环保效益和经济效益。

Description

干法双变性淀粉连续生产装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及干法双变性淀粉连续生产装置。

背景技术

变性淀粉的生产方法可以分为湿法、溶剂法、干法等等。湿法反应条件温和、安全性高、反应均匀性好、产品纯度高，是我国变性淀粉生产厂家普遍采用的生产方法。但湿法生产也存在不少弊端，如：反应时间长、反应转化率低、生产成本高、耗水量大、废水含盐量高，极易造成环境污染。干法生产工艺简单、反应时间短、转化率高、收率高、能耗低、生产成本低、污染小，符合绿色变性淀粉发展方向，是一种很有发展前途的生产方法。但目前我国干法变性淀粉生产的现状是：间歇性生产、品种单一、规模小、产品质量波动大、产品推广应用面窄。而溶剂法由于生产成本高、安全性差、对设备要求比较苛刻，很难用于大规模生产。

如施建平，TGBD型变性淀粉干法反应生产线与生产工艺，《化工科技市场》2004第8期。介绍该生产线工艺流程为：原淀粉→打散、破拱→添加反应溶剂、混合→干燥脱水→反应→风冷却→二次添加溶剂、混合→粉碎→筛分→成品的单一的溶剂干法生产。该文献指出：工艺要求：产量：500kg/h；反应温度：105～120℃；反应时间：2～3h；白度、pH值、粘度符合产品标准。变性淀粉生产工艺控制：因物料特性及用户对产品要求的不同，需对生产线中的设备运行参数进行调节，以获得用户满意的产品。要注意以下条件：(1)调节气流干燥器蒸汽压力及引风机开度，控制物料进反应器的含水率及物料回收率；(2)调节带式反应器蒸汽压力及引风机开度，控制物料反应温度和最终产品含水率；(3)调节布料斗闸板，控制反应器内料层厚度；(4)调节加料器及反应器主传动速度，可控制产量和反应时间；(5)调节计量泵，对进入高速混合机的反应剂流量进行控制；(6)调节冷风系统引风机开度，控制产品回收率。

又如中国专利CN1554666A(200310112803.8)，一种同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉及其制备方法和应用。该发明采用干法制备了一种酸解与酯化改性复合变性淀粉，特别是一种具有膳食纤维功能的硬脂酸淀粉酯，淀粉的酸解与酯化反应在高温下同时进行。产品既具有酯化淀粉的性质，又具有酸解淀粉的性质，可以用作脂肪替代品，生产低脂植脂奶油，冰棋淋、色拉酱等，还可用作微胶囊壁材，替代昂贵的阿拉伯胶，藻酸丙二醇酯等。该发明的优点在于对淀粉的酸解和酯化二种变性方法有机的结合在一起，并利用干法反应器进行反应，工艺设计科学实用，环境污染小，产品性能优良。其特征是：采用干法对淀粉同时进行酸解、酯化变性的制备方法制得，使其同时具有酸解和酯化变性淀粉的特性。具体方法是以玉米淀粉、小麦淀粉、薯类淀粉为原料，将溶于热乙醇的酯化剂高级脂肪酸：硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕桐酸、油酸、亚油酸、花生酸缓慢加入到淀粉中，不断搅拌，并加入一定量的盐酸，不断搅拌，得到的浆体通过筛子成粒，然后在30～50℃低温脱溶，脱溶时间1～3h，再调水份质量分数控制在5～25％，在120～160℃，反应时间为2～5h的高温下同时进行酸解、酯化反应制备而成。其基本配方为：淀粉(干基计)100g、酯化剂2～4g、无水乙醇80～120m、盐酸(按HCl计)10.06～0.12g和水0～20ml。

上述公开文献存在的不足之处是得到的变性淀粉品种单一、规模小、产品质量波动大、产品推广应用面窄，甚至采用溶剂干法生产单一变性淀粉。

发明内容

本发明的目的是：为解决长期困扰我国干法变性淀粉生产行业品种单一、规模小、产品质量波动大、产品推广应用面窄，而且溶剂法存在生产成本高、安全性差、对设备要求比较苛刻的技术瓶颈问题，为变性淀粉干法生产走向品种多样化、规模化、连续化工业生产，提供切实可行的干法双变性淀粉连续生产装置。

本发明是这样实现的：

一种干法双变性淀粉连续生产装置，包括药液槽、雾化装置、混合机、储粉槽、调速计量加粉器、反应器、加热器、螺旋输送机、连续混合器、扬升器、分级器、引风机、集粉槽、振动筛、计量秤和包装机，其特征在于：反应器分为一次变性反应器和二次变性反应器，A药液槽依次接雾化装置、混合机、储粉槽、A调速计量加粉器到一次变性A反应器，再通过A螺旋输送机、A连续混合器、A扬升器、A分级器、A集粉槽、B调速计量加粉器接二次变性B反应器，二次变性B反应器接B连续混合器、B扬升器、B分级器和B集粉槽，再由C螺旋输送机接振动筛、计量秤和包装机。

所述的干法双变性淀粉连续生产装置，一次变性A反应器上安装有A加热器和蒸汽入口，B药液槽和B雾化装置、C药液槽和C雾化装置与A连续混合器并联连接。

所述的干法双变性淀粉连续生产装置，二次变性B反应器上安装有C加热器和蒸汽入口，二次变性B反应器出口接到B连续混合器，D药液槽接D雾化装置后也接到B连续混合器后接B扬升器。

所述的干法双变性淀粉连续生产装置，A扬升器的前面还接有空气入口和B加热器。

所述的干法双变性淀粉连续生产装置，A分级器和B分级器分别连接A引风机和B引风机。

干法双变性淀粉连续生产装置，进行不需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：A药液槽依次接A雾化装置、混合机、储粉槽、A调速计量加粉器到一次变性A反应器后，再接A螺旋输送机、A连续混合器、A扬升器、A分级器、A集粉槽后，直接由C螺旋输送机接振动筛、计量秤和包装机。

干法双变性淀粉连续生产装置，进行不需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：A药液槽依次接A雾化装置、混合机、储粉槽后，通过接B螺旋输送机、B调速计量加粉器接二次变性B反应器，二次变性B反应器接B连续混合器、B扬升器、B分级器和B集粉槽，再由C螺旋输送机接振动筛、计量秤和包装机。

干法双变性淀粉连续生产装置，进行需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：药液槽依次接雾化装置、混合机、储粉槽、A调速计量加粉器到一次变性A反应器后，再接A螺旋输送机、A扬升器、A分级器、A集粉槽、B调速计量加粉器接二次变性B反应器，二次变性B反应器接B连续混合器、B扬升器、B分级器和B集粉槽，再由C螺旋输送机接振动筛、计量秤和包装机。

干法双变性淀粉连续生产装置，进行需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：药液槽依次接雾化装置、混合机、储粉槽、B螺旋输送机、A扬升器、A分级器、A集粉槽、B调速计量加粉器接二次变性B反应器，二次变性B反应器接B连续混合器、B扬升器、B分级器和B集粉槽，再由C螺旋输送机接振动筛、计量秤和包装机。

所述的干法双变性淀粉连续生产装置的工作原理是：

将淀粉或淀粉与粉状化学药品连续计量加到混合机，同时以液态形式加入的固态化学药品或液态化学药品在A药液槽配制并通过A雾化装置连续喷入混合机，淀粉与化学药品得到充分混合后卸入储存槽；通过A调速计量加粉器将淀粉连续加到预升温的A反应器中进行一次变性反应，可以通过调节A调速计量加粉器的加粉速度控制淀粉在A反应器内的反应时间，还可以通过调节A加热器热空气和蒸汽的流量控制反应温度，以满足生产不同技术指标的一次变性淀粉的需要；达到反应要求后的一次变性淀粉通过A螺旋输送机连续输送到A连续混合器，PH调节剂B药品和二次变性C药品分别连续雾化喷入淀粉中进行连续在线混合，连续排出的淀粉在A引风机作用下通过A扬升器、B加热器热风干燥进入A分级器，淀粉收集于A集粉槽；通过B调速计量加粉器将淀粉连续输送到预升温的B反应器进行二次变性反应，通过调节B调速计量加粉器加粉速度控制淀粉在B反应器内的反应时间，还可以通过调节C加热器热空气和蒸汽的流量控制二次变性反应的温度，以满足生产不同技术指标的二次变性淀粉的需要；达到反应要求后的双变性淀粉连续输送到B连续混合器，并将调节产品的化学药品或水雾化连续喷入，对双变性淀粉进行连续在线中和或增湿，使淀粉的PH值、含水量达到成品淀粉的要求，在B引风机作用下通过B扬升器空气冷却进入B分级器，收集于B集粉槽，通过C螺旋输送机输送，经振动筛筛分，计量秤称量，最后包装得到干法双变性淀粉产品。

本发明突出的实质性特点和显著的进步：

(1)本装置投资少，生产工艺简单，转化率高，收率高，能耗低，生产成本低，污染小，生产能力可调性大，产品质量稳定，品种更换方便，可实现干法变性淀粉大规模连续化生产。

(2)本装置能将淀粉与化学药品或水在连续混合器中实现连续在线混合，均匀性好。

(3)本装置能将淀粉在反应器中实现连续进、出料和连续反应，反应均匀性高，可以通过调节调速计量加粉器加粉速度控制淀粉在反应器内的反应时间，还可以通过调节热空气和热蒸汽的流量控制反应温度，以满足生产同一品种不同技术指标的淀粉的需要。

(4)本装置从投料到出料的整个生产过程连续化程度高，生产工艺技术方案适用性强，能满足双变性淀粉的生产需要，还可以满足单一变性淀粉的生产需要，如生产阳离子化-磷酸酯化、酸化-阳离子化、酸化-磷酸酯化、糊精、酸解淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉等多种双变性或单一变性淀粉。

(5)本装置的实施应用，能有效的提高变性淀粉生产效率、降低生产成本、提高产品质量、增加产品种类、提高经济效益、节约水资源，降低环境污染，具有显著的生态环保效益。

附图说明

附图1为干法双变性淀粉连续生产装置示意图。

附图标识：1-A药液槽，2-A雾化装置，3-混合机，4-储粉槽，5-A调速计量加粉器，6-A反应器，7-A加热器，8-A螺旋输送机，9-A连续混合器，10-B药液槽，11-B雾化装置，12-C药液槽，13-C雾化装置，14-A扬升器，15-B加热器，16-A分级器，17-A引风机，18-A集粉槽，19-B调速计量加粉器，20-B螺旋输送机，21-B反应器，22-C加热器，23-B扬升器，24-B分级器，25-B引风机，26-B集粉槽，27-C螺旋输送机，28-B连续混合器，29-D药液槽，30-D雾化装置，31-振动筛，32-计量秤和33-包装机。

具体实施方式

下面通过实施例和附图对本发明的技术方案作进一步具体说明，但是不作为对本发明的限制。

实施例1：干法双变性淀粉连续生产装置的结构

干法双变性淀粉连续生产装置，设置药液槽1、10、12和29、雾化装置2、11、13和30、混合机3、储粉槽4、调速计量加粉器5和19、反应器6和21、加热器7、15和22、螺旋输送机8、20和27、连续混合器9和28、扬升器14和23、分级器16和24、引风机17和25、集粉槽18和26、振动筛31、计量秤32和包装机33。

装置的连接是：A药液槽1、A雾化装置2、混合机3、储粉槽4、A调速计量加粉器5、A反应器6、A螺旋输送机8、A连续混合器9、A扬升器14、A分级器16、A集粉槽18、B调速计量加粉器19、B反应器21、B连续混合器28、B扬升器23、B分级器24、B集粉槽26、C螺旋输送机27、振动筛31、计量秤32和包装机33依次连接，A加热器7和蒸气接口分别与A反应器6连接，B药液槽10、B雾化装置11和A连续混合器9依次连接，C药液槽12、C雾化装置13和A连续混合器9依次连接，B加热器15与A扬升器14连接，A引风机17与A分级器16连接，C加热器22和蒸气分别与B反应器21连接，B引风机25与B分级器24连接，D药液槽29、D雾化装置30和B连续混合器28依次连接，B螺旋输送机20分别与储粉槽4、A扬升器14和B调速计量加粉器19连接，A集粉槽18与振动筛31连接。实施例2：阳离子化-磷酸酯化干法双变性淀粉的连续生产

将按配方重量份淀粉或/和以粉状加入的化学药品连续计量加入混合机，同时将6重量份浓度为69％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与2.8重量份浓度为30％的氢氧化钠在A药液槽1中充分混合并通过A雾化装置2连续喷入混合机3，淀粉与化学药品得到充分混合后卸入储粉槽4；通过A调速计量加粉器5将淀粉连续加到A反应器6升温至50～100℃，淀粉在A反应器6中实现连续进和出料的连续反应，可以通过调节A调速计量加粉器5的加粉速度，控制淀粉在A反应器6内的反应时间，通过调节A加热器7热空气和蒸汽的流量控制反应温度，以满足生产不同技术指标的阳离子淀粉的需要；达到反应要求后的阳离子淀粉通过A螺旋输送机8连续输送到A连续混合器9，柠檬酸溶液在B药液槽10通过B雾化装置11连续喷入对淀粉进行连续在线混合中和，使淀粉PH＝7.0～8.0，在C药液槽12配制浓度为25％三聚磷酸钠溶液并通过C雾化装置13连续喷入与淀粉进行连续在线混合，淀粉与三聚磷酸钠溶液重量比为100∶8，在A引风机17的作用下连续排出的淀粉通过A扬升器14输送、B加热器15热风干燥进入A分级器16，干燥后的淀粉收集于A集粉槽18；通过B调速计量加粉器19将淀粉连续加到B反应器21进行升温反应，反应温度145～160℃，通过调节B调速计量加粉器19加粉速度控制淀粉在B反应器21内的反应时间，通过调节C加热器22热空气和蒸汽的流量控制反应温度，以满足生产不同技术指标的阳离子化-磷酸酯化双变性淀粉的需要；达到反应要求后的淀粉连续输送到B连续混合器28，储存于D药液槽29的水通过D雾化装置30连续喷入B连续混合器28对淀粉进行连续在线增湿，使淀粉含水分12～14％，，淀粉在B连续混合器28连续进料和连续出料，在B引风机25的作用下，通过B扬升器23输送、冷风冷却进入B分级器24，冷却后的淀粉收集于B集粉槽26；通过C螺旋输送机输送，经振动筛31筛分、计量秤32称量，最后经包装机33包装得到阳离子化-磷酸酯化干法双变性淀粉产品。

实施例3：干法糊精的连续生产

在A药液槽1中配制浓度为10％的盐酸溶液并通过A雾化装置2连续喷到连续计量进料的木薯淀粉中，淀粉与盐酸溶液的重量比为100∶2，淀粉与盐酸在混合机3内得到充分混合后卸入储存槽4；一部分淀粉通过A调速计量加粉器5连续输送到A反应器6加热升温至150～170℃，另一部分淀粉经B螺旋输送机20输送，通过B调速计量加粉器19连续加到B反应器21加热升温至150～170℃，淀粉分别在A和B反应器中实现连续进和出料的连续反应，通过调节调速计量加粉器5和19加粉速度控制淀粉在各反应器内的反应时间，还可以通过调节A加热器7、C加热器22热空气和蒸汽的流量控制反应温度，以满足生产不同技术指标的糊精的需要；A反应器6的糊精通过A螺旋输送机8连续输送到A连续混合器9，碳酸钠溶液在B药液槽10配制并通过B雾化装置11连续喷入A连续混合器9对淀粉进行连续在线中和、增湿，使淀粉PH＝4.5～6.0、水分6～8％，淀粉在A连续混合器9实现连续进料和连续出料，在A引风机17的作用下经A扬升器14输送和冷风冷却进入A分级器16，淀粉收集于A集粉槽18，通过C螺旋输送机27输送，再经振动筛31筛分和计量秤32称量，最后包装产品；B反应器21的糊精连续输送到B连续混合器28，碳酸钠溶液在D药液槽29中配制并通过D雾化装置30连续喷入B连续混合器28对淀粉进行连续在线中和、增湿，使淀粉PH＝4.5～6.0、水分6～8％，淀粉在B连续混合器28连续进料和连续出料，在B引风机25的作用下经B扬升器23输送和冷风冷却进入B分级器24，淀粉收集于B集粉槽26，通过C螺旋输送机27输送，经振动筛31筛分和计量秤32称量，最后包装产品。

Claims (9)

1.一种干法双变性淀粉连续生产装置，包括药液槽、雾化装置、混合机、调速计量加粉器、反应器、螺旋输送机、连续混合器、分级器，其特征在于：反应器分为一次变性A反应器(6)和二次变性B反应器（21)，A药液槽(1)依次接雾化装置(2)、混合机(3)、储粉槽(4)、A调速计量加粉器(5)到一次变性A反应器(6)，再通过A螺旋输送机(8)、A连续混合器(9)、A扬升器(14)、A分级器(16)、A集粉槽(18)、B调速计量加粉器(19)接二次变性B反应器(21)，二次变性B反应器(21)接B连续混合器(28)、B扬升器(23)、B分级器(24)和B集粉槽(26)，再由C螺旋输送机(27)接振动筛(31)、计量秤(32)和包装机(33)。

2.根据权利要求1所述的干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：一次变性A反应器(6)上安装有A加热器(7)和蒸汽入口,B药液槽（10）、B雾化装置（11）和A连续混合器（9）依次连接，C药液槽（12）、C雾化装置（13）和A连续混合器（9）依次连接。

3.根据权利要求1所述的干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：二次变性B反应器(21)上安装有C加热器(22)和蒸汽入口，二次变性B反应器(21)出口接到B连续混合器(28)，D药液槽(29)接D雾化装置(30)后也接到B连续混合器(28)后接B扬升器(23)。

4.根据权利要求1所述的干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：A扬升器(14)的前面还接有空气入口和B加热器（15）。

5.根据权利要求1所述的干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：A分级器(16)和B分级器(24)分别连接A引风机(17)和B引风机(25)。

6.一种干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：进行不需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：A药液槽(1)依次接A雾化装置(2)、混合机(3)、储粉槽(4)、A调速计量加粉器(5)到一次变性A反应器(6)后，再接A螺旋输送机(8)、A连续混合器(9)、A扬升器(14)、A分级器(16)、A集粉槽(18)后，直接由C螺旋输送机(27)接振动筛(31)、计量秤(32)和包装机(33)。

7.一种干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：进行不需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：A药液槽(1)依次接A雾化装置(2)、混合机(3)、储粉槽(4)后，通过接B螺旋输送机(20)、B调速计量加粉器(19)接二次变性B反应器(21)，二次变性B反应器(21)接B连续混合器(28)、B扬升器(23)、B分级器(24)和B集粉槽(26)，再由C螺旋输送机(27)接振动筛(31)、计量秤(32)和包装机(33)。

8.一种干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：进行需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：药液槽(1)依次接雾化装置(2)、混合机(3)、储粉槽(4)、B螺旋输送机(20)、A扬升器(14)、A分级器(16)、A集粉槽(18)、B调速计量加粉器(19)接二次变性B反应器(21)，二次变性B反应器(21)接B连续混合器(28)、B扬升器(23)、B分级器(24)和B集粉槽(26)，再由C螺旋输送机(27)接振动筛(31)、计量秤(32)和包装机(33)。

9.一种干法双变性淀粉连续生产装置，其特征在于：进行需预干燥的单一变性淀粉的连续生产的设备是：药液槽(1)依次接雾化装置(2)、混合机(3)、储粉槽(4)、A调速计量加粉器(5)到一次变性A反应器(6)后，再接A螺旋输送机(8)、A扬升器(14)、A分级器(16)、A集粉槽(18)、B调速计量加粉器(19)接二次变性B反应器(21)，二次变性B反应器(21)接B连续混合器(28)、B扬升器(23)、B分级器(24)和B集粉槽(26)，再由C螺旋输送机(27)接振动筛(31)、计量秤(32)和包装机(33)。