CN104089471B - 棉籽蛋白乏气预烘干塔及烘干工艺 - Google Patents
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Abstract
棉籽蛋白乏气预烘干塔包括外壳，进气管，出气管，进料口，出料口，料盘，所述的料盘为水平空芯圆盘，其左右两侧分别与乏气进气管和出气管相连通，并且料盘中央开孔设转轴，转轴与料盘不连接，在转轴上位于料盘上方的位置设圆箍，圆箍水平连接带有多个刮板的转臂。所述的料盘、圆箍及转臂的组合有多组，自上而下分层均匀排列。应用上述预烘干塔的烘干工艺，棉仁经有机溶剂浸提油脂和甲醇溶液脱酚后，挤压沥干后采用“乏气预烘干－二次烘干”工艺得到棉蛋白。其中预烘干阶段乏气来自于系统的软化、浸提、蒸馏工段。有效利用了余热乏气，节约热能，而且大大提高了原系统的烘干效率。可使原有烘干工段生产效率提高40%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种烘干设备及工艺，具体为一种利用余热乏气进行物料烘干的多层盘式烘干塔及其烘干工艺。
背景技术
在浸提法生产棉籽油和棉籽蛋白的工艺中，用有机溶剂浸提棉籽中的油脂，实现冷榨法生产，较传统的热榨工艺可避免棉仁蛋白受热变性，并可进一步脱酚得到棉蛋白。在该工艺方法中，脱酚后的棉蛋白需要经过经过挤压沥干、烘干以去除其中的有机溶剂和甲醇，并实现有机溶剂和甲醇的回收再利用。棉蛋白烘干阶段需要消耗大量的热能。
为保证棉籽蛋白在烘干阶段不因受热过高而发生变性，常用的烘干蒸脱设备为简接传导多层盘式烘干设备，由上至下逐层烘干。譬如中国专利CN2802398公开的一种棉籽粕间接加热脱溶烘干机，包括壳体、进料口、出料口、壳体中心的立轴，固定的干燥托盘、与立轴连接的布料耙叶等，在烘干机壳体内通有载热管，载热管内有载热介质，用于棉籽蛋白生产最后烘干脱溶工序。但经蒸脱分离的溶剂气体在上升进入顶部收集口的过程中，会发生与行进中的物料再次接触的现象，从而影响烘干蒸脱的效果，并且影响棉蛋白的质量。为提高烘干蒸脱效果和棉蛋白质量，人们对烘干设备进行了改进设计，对蒸脱气体上下层段分步收集。譬如中国专利CN202924987U公开的一种蛋白无变性蒸脱机，通过第一、二、三预脱盘蒸脱湿粕中的游离溶剂，游离溶剂汽体经排汽孔直接排出，之后物料通过直接汽层蒸脱湿粕中的结合溶剂，并另设导汽管将在直接汽层产生的溶剂汽体和水蒸汽的混合汽经排汽孔排出，这样可使湿粕中的游离溶剂和结合溶剂分别通过不同的通道蒸脱收集。该设备上下两段烘干工艺不同，结构复杂不便控制调节，并且其第二阶段采用直接热汽烘干，容易导致蛋白过热变性。类似的中国专利CN103063002A公开的一种分浓度回收溶剂的一体盘式烘干机的罐体内设有隔板和落料装置，所述的隔板将罐体分为上罐体和下罐体，通过隔板和闭风器装置，将上罐体和下罐体隔成两个独立的空间，上罐体内烘干出来的气体中甲醇含量高，下罐体内烘干出来的气体中甲醇含量低，这样就可以得到不同浓度的两种液体。上述几种现有技术方法，虽然实现了分步烘干和分别收集，但其不仅设备结构复杂，工作单元独立性不强，要求烘干前的物料含湿在40%以下，而且消耗大量热能，另外其烘干作业效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种作业效率高、热能消耗少、烘干质量高的棉籽蛋白烘干设备及工艺。
本发明的棉籽蛋白乏气预烘干塔，包括外壳、进气管、出气管、进料口、出料口、料盘，所述的料盘为水平空芯圆盘，通过支架与外壳相连，其左右两侧分别与乏气进气管和出气管相连通，并且料盘中央开孔设转轴，转轴与料盘不连接，转轴的一端设减速机，在转轴上位于料盘上方的位置设圆箍，圆箍水平连接带有多个刮板的转臂，外壳顶部设置集气口。所述的料盘、圆箍及转臂的组合有多组，自上而下分层均匀排列；并且奇数层的料盘半径大于偶数层料盘，并在奇数层的料盘的中间开设下料孔，且其刮板与转臂成水平顺时角使物料向中央递进移动。而偶数层的刮板与转臂成水平逆时角使物料向外侧递进移动。底部最后一层的料盘与外壳紧密相连，并在其一侧设出料口。并且每一层上的转臂有多组且在同一水平面上均匀分布。
应用上述预烘干塔的烘干制备工艺，棉仁经有机溶剂浸提油脂和甲醇溶液脱酚后，挤压沥干后采用“乏气预烘干－二次烘干”工艺得到棉蛋白。其中预烘干阶段乏气来自于系统的软化、浸提、蒸馏工段，温度在70-80℃，而二次烘干设备为通用的盘式间接传导式烘干箱，采用一次热汽，温度为100-105℃。预烘干和二次烘干阶段收集的自由气体均进入后续冷凝、分液工段得到甲醇溶液和有机溶液进而被再次利用于浸提和脱酚。
采用本工艺方案后，保证了烘干阶段不使棉蛋白过热变性，提高蛋白品质。不仅有效利用了生产系统的余热乏气，实现了二次利用，节约热能，而且大大提高了原系统的烘干效率。并且使烘干阶段物料含湿负荷缓冲能力大大提升。生产的棉蛋白色泽鲜艳，品质显著提高。可使原有烘干工段生产效率提高40%以上。
附图说明
图1是本发明预烘干塔的纵剖面结构示意图。
图2是本发明预烘干塔首层俯视示意图。
图3是本发明预烘干塔第二层俯视示意图。
图4是本发明工艺流程图。
具体实施方式
如图1，图2，图3，棉籽蛋白乏气预烘干塔包括外壳1、进气管2、出气管4、进料口5、出料口14。本实施例中烘干层级共有18层，并且奇数层的料盘8a半径大于偶数层料盘8b，并在奇数层的料盘8a的中间开设下料孔12，且其刮板7a与转臂9a成水平顺时角300；而偶数层的刮板7b与转臂9b成水平逆时角300。所有的料盘8a、8b均为水平空芯圆盘，通过支架11与外壳1相连，其左右两侧分别与乏气进气管2和出气管4相连通，中央开孔设转轴3，转轴3与料盘8a、8b不连接，转轴3的一端设减速机13，在转轴3上位于料盘8a、8b上方的位置设圆箍10，圆箍10水平连接带有多个刮板7a、7b的转臂9a、9b。外壳顶部设置集气口6。空芯料盘8a、8b均接通乏气进气管2和出气管4。第18层与其它偶数层的不同在于其料盘8c与外壳1紧密相连，并在其一侧设出料口14。
湿的棉蛋白物料自进料口5进入本烘干塔后，在空芯料盘8a、8b上逐层得到烘干。料盘8a上方的刮板7a与转臂9a之间成水平顺时角300，从而使物料在其顺时针方向刮动作用下向中央递进移动，从料盘8a中间的下料孔12掉落。相反，料盘8b上的刮板7b与转臂9b之间成水平逆时角300，从而使物料在顺时针方向刮动作用下向外侧递进移动，从料盘8b外沿掉落。直至第18层，从出料口14排出。底部最后一层的料盘8与外壳1紧密相连，并在其一侧设出料口14。被蒸脱的含有有机溶剂和甲醇的混合气体从集气口6被收集。
如图4，本实施例中烘干制备工艺为：棉仁经有机溶剂浸提油脂和甲醇溶液脱酚后，沥干后采用“乏气预烘干－二次烘干”工艺得到棉蛋白，其中预烘干阶段乏气来自于系统的软化、浸提、蒸馏工段，温度在70-80℃，而二次烘干设备为常用的盘式间接传导烘干箱，使用一次热汽，温度为100-105℃。预烘干和二次烘干阶段收集的混合气体均进入后续冷凝、分液工段得到甲醇溶液和有机溶液进而被再次利用。
用本工艺获得的棉蛋白保证了烘干阶段不使棉蛋白过热变性，提高蛋白品质。生产的棉蛋白色泽鲜艳，品质显著提高。棉蛋白中游离棉酚≤0.04%，蛋白含量≥50%，有机溶剂≤500ppm，甲醇≤800ppm。不仅有效利用了生产系统的余热乏气，实现了二次利用，烘干阶段节约热能50%以上；并使系统烘干工段生产效率提高40%以上，烘干阶段物料含湿负荷缓冲能力大大提升，在物料含湿>50%时仍然能够进行烘干，从而可以简化前端的挤压脱湿工序。
Claims (3)
1.一种应用乏气预烘干塔的棉籽蛋白烘干制备工艺，该预烘干塔包括外壳（1）、进气管（2）、出气管（4）、进料口（5）、出料口（14）、料盘（8）；其中料盘（8）为水平空芯圆盘，通过支架（11）与外壳（1）相连，其左右两侧分别与乏气进气管（2）和出气管（4）相连通，并且料盘（8）中央开孔设转轴（3），转轴（3）与料盘（8）不连接，转轴（3）的一端设减速机（13），在转轴（3）上位于料盘（8）上方的位置设圆箍（10），圆箍（10）水平连接带有多个刮板（7）的转臂（9）；外壳（1）顶部设置集气口（6）；其特征在于棉籽中的棉仁经有机溶剂浸提油脂和甲醇溶液脱酚后，挤压沥干后采用“乏气预烘干－二次烘干”工艺得到棉蛋白，其中预烘干阶段乏气来自于系统的软化、浸提、蒸馏工段，温度在70-80℃，而二次烘干设备为多层盘式烘干箱，采用一次热汽，温度为100-105℃；预烘干和二次烘干阶段收集的自由气体均进入后续冷凝、分液工段得到甲醇溶液和有机溶液进而被再次利用。
2.如权利要求1所述的烘干制备工艺，其特征在于所述的料盘（8）、圆箍（10）及转臂（9）的组合有多组，各组自上而下分层均匀排列；并且奇数层的料盘（8a）半径大于偶数层料盘（8b），并在奇数层的料盘（8a）的中间开设下料孔（12），且其刮板（7a）与转臂（9a）成水平顺时角使物料向中央递进移动；而偶数层的刮板（7b）与转臂（9b）成水平逆时角使物料向外侧递进移动；底部最后一层的料盘（8c）与外壳（1）紧密相连，并在其一侧设出料口（14）。
3.如权利 要求2所述的烘干制备工艺，其特征在于所述每一层上的转臂（9）有多组且在同一水平面上均匀分布。
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