CN104709731B - 一种木薯原料无尘卸运及预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木薯原料无尘卸运及预处理方法，针传统工艺流程中客观存在的问题，对现有工艺技术路线和设备性能原理全面深入的研究，对木薯卸运及拌浆除沙工艺应该根据实际生产情况进行改造,有效减少木薯粉尘飞扬现象，现场能见度得到提高，有效的保障了区域内人、机、物的安全，减少粉尘的吸入，并且预处理流程使木薯浆除沙率达到80%，降低设备磨损，提高了发酵质量，降低劳动强度，显现良好社会效益。

Description

一种木薯原料无尘卸运及预处理方法

技术领域

本发明涉及乙醇产业原材料处理加工方法技术领域，特别涉及了一种木薯原料无尘卸运及预处理方法。

背景技术

随着世界燃料乙醇产业的快速发展，小麦、玉米等农作物的用量及价格与日俱增，发展非粮生物乙醇已成为世界范围内生物乙醇技术的发展趋势，与其他作物相比，木薯的经济效益、社会效益较为突出。一直以来木薯酒精技术并没有明确的针对木薯原料的特点开发出适宜的生产关键技术及装备，然而木薯原料的污染及含砂问题对以后各部工序能否更好的进行，有很大的影响。

在实际生产中因木薯本身含淀粉较多,在干燥状态下脆性较大，在长途运输及盘运过程中很容易断裂粉化，细微的木薯颗粒在卸车及盘运过程中产生严重的粉尘飞扬现象，既造成了原料的损失，又对环境造成了严重的污染，同时木薯原料含沙量大，在发酵罐中大量沉淀积存，清理周期较长不能及时清理，造成杀菌不彻底，严重影响发酵质量，是现在影响发酵的一个关键性原因。如何在木薯原料的卸运过程中杜绝环境污染，降低木薯醪液含沙量成为研究木薯酒精生产的新课题。

原生产所用木薯原料经铁路运输至火车站台处，由装卸人员进入火车车厢进行下垛、卸车，散装木薯经移动式皮带输送机输送至站台上停放的卡车，由卡车运输至粉碎车间，经粉碎机粉碎后拌浆投入生产。原生产工艺路线产生的弊端：1.人工对到站木薯在露天环境下进行下垛、卸车、装车，整个作业区域扬尘严重和木薯原料的浪费，同时卸车效率低下，造成人员力资费用和列车延时费用居高不下；2.用卡车对散装木薯在公司区域内运输，造成运输路线周边环境污染；3.木薯原料运至粉碎车间经粉碎后拌浆投入生产，受公司原料配比要求及粉碎机自身设计影响，现有粉碎能力已不能满足后续拌浆需要量，造成了工艺能耗的增加；而且木薯料浆含沙量大，对乙醇糖化车间非耐磨离心泵和饲料生产中卧螺机磨损很大，造成维修频繁，生产不连续，在发酵罐中大量沉淀积存，造成杀菌不彻底，严重影响发酵质量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种木薯原料无尘卸运及预处理方法，具有操作严谨，易于实现，使用效果好的特点，且有着良好的市场前景。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种木薯原料无尘卸运及预处理方法，包括卸运与预处理两个流程，其中，所述预处理流程包括拌浆流程与除沙流程，所述卸运流程中对木薯原料采用机械密封与输送的工艺方式，即由人工操作密封式卸车机在铁路旁轨道上行驶，经火车运输的散装木薯原料到站后，卸车机将集料器旋至车厢中心并液压定位取料，同时根据木薯原料的多少通过液压变幅和垂直螺旋的控制选择不同的喂料深度，通过调节变频器调速电机转速，喂料器螺旋叶片将木薯原料层层剥离获得合适的喂料量，卸车机平台上自带脉冲除尘装置在卸车时对喂料口产生的木薯粉尘进行除尘收集，实现木薯原料卸车过程的无尘化作业，当一节车厢内木薯物料收集完毕后，卸车机在轨道上行驶至下一节车厢继续工作，同时使用两台无尘卸车装置在专用轨道上对向行驶卸车，卸车机出料口直接与密封式皮带输送机上携带的卸料小车连接，木薯原料经卸料小车进入密封式皮带输送机，由皮带输送机输送至筛分车间进行处理，整个过程实现无尘化卸车与运输；

所述拌浆流程中，首先将经过密封卸车的木薯原料由厂区相连的密封式皮带输送机输送至新建的木薯预处理工作塔，木薯原料进入工作塔后首先由顶层的均料绞龙进行分料，确保原料均匀的进入四个一级滚筒筛进行筛分，一级滚筒筛将木薯原料分级为10mm以上和10mm以下两种规格，其中10mm以上木薯由工作塔内运料绞龙及厂区内密封式气垫带式输送机输送至粉碎车间，10mm以下木薯原料进入四个二级滚筒筛进行筛分，所述二级滚筒筛将木薯原料分级为2mm以上和2mm以下两种规格，2mm以上木薯由工作塔内运料绞龙及厂区内气垫带式输送机输送至粉碎车间，2mm以下木薯原料由工作塔内提升机输送至木薯料仓直接进行拌浆，在整个木薯原料预处理过程中，均采用密封设备，连续通过二级筛分即可使2mm以下木薯原料达到生产需求；

所述除沙流程在所述拌浆流程之后，利用砂粒与木薯颗粒间惯性离心力的差异这一特性将木薯粉与砂粒分开，使木薯料液通过自动除砂设备达到与木薯颗粒分离的目的，所述自动除砂设备包括旋流除砂器、沉砂箱和自动排砂装置，在使用中，含有泥砂的醪液经过旋流除砂器的切向进口，在旋流除砂器里高速旋转，砂子在旋流除砂器的内圈沿锥筒体作螺旋下沉运动，经过旋流除砂器的除砂口，进入沉砂箱，在自动排砂装置中的螺旋推料器的作用下，进入自动排砂装置的壳体中，在螺杆的推动下将砂从出砂口排出，同样除去砂的清液从出液口流出。

所述喂料器作业面小于1.5平方米。

所述喂料口安装有磁选装置，可直接对物料中的磁性金属杂质进行吸附筛选，降低原料对后续管道的磨损。

所述两台无尘卸车装置中间设置限位器，确保卸车机的行驶轨道，在提高卸车效率实现连续化作业的同时保障行车安全。

所述一级滚筒筛与所述二级滚筒筛均采用箱体车门的密封配置，滚筒筛整体密封性能完好，保证粉尘不外泄，能筛分大于木薯规格的软硬杂物，且不绕堵筛孔。

所述旋流除砂器中包括变频装置，使整个驱动过程转速可调，当液体中砂子多时，调快速度，反之调低速度，从而实现砂子连续从出砂口排出，除去砂的清液从出液口流出。

经技术创新目前在实际生产中，取得以下几点成效，其有益效果是：

1.杜绝卸车扬尘，减少原料浪费。以吨木薯采购价0.2万元，年采购木薯25万吨，收集粉尘总量的0.5％计算，年节约采购费用250万元。

2.采用机械卸车，节约力资费用.吨木薯包装袋及灌包费用26.5元，年节约灌包费用662万元。人工卸车力资为660元/节，(年卸车数3800节)年节约力资费用250万元。

3.卸车效率提高，降低列车延时费用支出。单节火车卸车时间缩短了2小时，年节省延时费用300多万元。

4.木薯浆除沙率达到80％，降低设备磨损，提高了发酵质量，发酵终了酸度由原来的5.5下降到5.0，按酸度每下降1度，每吨淀粉可多生产7.2吨无水乙醇乙醇计算，年新增经济效益770余万元。

5.有效减少木薯粉尘飞扬现象，现场能见度得到提高，有效的保障了区域内人、机、物的安全，减少粉尘的吸入，降低劳动强度，显现良好社会效益。

附图说明

为更清楚的说明本发明各实施例的技术方案，使用附图和实施例一起解释本发明。

图1为本发明木薯原料无尘卸运及预处理方法的工作流程图。

图2为传统工艺木薯原料无尘卸运及预处理的工作流程图。

具体实施方式

下面对本发明具体实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，通过结合附图对本发明的优选实施例进行说明：

本发明在实施中，针对图2的传统工艺流程中客观存在的问题，对现有工艺技术路线和设备性能原理全面深入的研究，认为木薯卸运及拌浆除沙工艺应该根据实际生产情况进行改造,具体改造后流程如图1所示。

由于木薯卸运需要解决的问题是杜绝木薯原料的扬尘污染与提高卸车效率，通过对木薯本身物化性质的分析，参考研究食品、建筑行业相似性状物料的卸运方式，最终确定对木薯原料采用机械密封与输送的工艺方式。

由人工操作密封式卸车机在铁路旁轨道上行驶，经火车运输的散装木薯原料到站后，卸车机将集料器旋至车厢中心并液压定位取料，同时根据木薯原料的多少通过液压变幅和垂直螺旋的控制选择不同的喂料深度，通过调节变频器调速电机转速，喂料器螺旋叶片将木薯原料层层剥离获得合适的喂料量，喂料器作业面小于1.5平方米，卸车机平台上自带脉冲除尘装置在卸车时对喂料口产生的木薯粉尘进行除尘收集，实现木薯原料卸车过程的无尘化作业，喂料口安装的磁选装置可直接对物料中的磁性金属杂质进行吸附筛选，降低原料对后续管道的磨损。

当一节车厢内木薯物料收集完毕后，卸车机在轨道上行驶至下一节车厢继续工作，同时使用两台无尘卸车装置在专用轨道上对向行驶卸车，中间设置限位器确保卸车机的行驶轨道，在提高卸车效率实现连续化作业的同时保障行车安全。卸车机出料口直接与密封式皮带输送机上携带的卸料小车连接，木薯原料经卸料小车进入密封式皮带输送机，由皮带输送机输送至筛分车间进行处理，整个过程实现了无尘化卸车与运输。

木薯原料预处理的关键技术为木薯拌浆与除沙，原有工艺是木薯原料经滚筒筛、粉碎机、振动筛等设备粉碎至2mm以下进行拌浆，受公司生产原料配比要求，粉碎车间粉碎机担负着玉米粉碎任务，在木薯浆需求较大时粉碎能力无法完全满足生产要求。

根据生产需求，通过不断的研究对比，对木薯预处理工艺进行了技术改造，经密封卸车的木薯原料由厂区相连的密封式皮带输送机输送至新建的木薯预处理工作塔，木薯原料进入工作塔后首先由顶层的均料绞龙进行分料，确保原料均匀的进入四个一级滚筒筛进行筛分，滚筒筛整体密封性能完好，采用箱体车门的密封配置，可保证粉尘不外泄，能筛分大于木薯规格的软硬杂物，不绕堵筛孔，滚筒筛将木薯原料分级为10mm以上和10mm以下两种规格，其中10mm以上木薯由工作塔内运料绞龙及厂区内密封式气垫带式输送机输送至粉碎车间。10mm以下木薯原料进入四个二级滚筒筛进行筛分，二级滚筒筛将木薯原料分级为2mm以上和2mm以下两种规格，中2mm以上木薯由工作塔内运料绞龙及厂区内气垫带式输送机输送至粉碎车间，2mm以下木薯原料由工作塔内提升机输送至木薯料仓直接进行拌浆，在整个木薯原料处理过程中，均采用密封设备，同时通过二级筛分即可使2mm以下木薯原料达到生产需求。

拌浆后的工艺关键为木薯浆除沙，原除沙工艺采用的是水流沉砂槽通过自然沉淀的方法除砂，但除砂设备占地面积较大，能耗较大，生产现场环境污染严重，且需用人力不断清砂才能保证连续稳定的生产，这些方面都具有很大的生产局限性。

通过摸索探讨发现由于木薯粉在水中的比重为0.9克/立方厘米，砂子在水中的比重为1.8—2.6克/立方厘米，两者具有比重差，可以利用砂粒与木薯颗粒间惯性离心力的差异这一特性将木薯粉与砂粒分开，结合乙醇生产公司常用的离心泵、旋风分离器等设备，对木薯浆除沙工艺进行了改造，使木薯料液通过一种自动除砂设备，自动除砂设备主要由旋流除砂器、沉砂箱、自动排砂装置等组成，含有泥砂的醪液经过旋流除砂器的切向进口，在旋流除砂器里高速旋转，砂子在旋流除砂器的内圈沿锥筒体作螺旋下沉运动，经过旋流除砂器的除砂口，进入沉砂箱，在自动排砂装置中的螺旋推料器的作用下，进入自动排砂装置的壳体中，在螺杆的推动下将砂从出砂口排出，同样除去砂的清液从出液口流出。由于驱动装置的转速可调，液体中砂子多时，调快速度，反之调低速度，从而实现砂子连续从出砂口排出，除去砂的清液从出液口流出，从而达到与木薯颗粒分离的目的，除沙后的料浆直接输送至生产车间使用，缩短了木薯料液的输送环节，也减少了对后续管道设备的磨损。

Claims (6)

1.一种木薯原料无尘卸运及预处理方法，包括卸运与预处理两个流程，其中，所述预处理流程包括拌浆流程与除沙流程，其特征在于：所述卸运流程中对木薯原料采用机械密封与输送的工艺方式，即由人工操作密封式卸车机在铁路旁轨道上行驶，经火车运输的散装木薯原料到站后，卸车机将集料器旋至车厢中心并液压定位取料，同时根据木薯原料的多少通过液压变幅和垂直螺旋的控制选择不同的喂料深度，通过调节变频器调速电机转速，喂料器螺旋叶片将木薯原料层层剥离获得合适的喂料量，卸车机平台上自带脉冲除尘装置在卸车时对喂料口产生的木薯粉尘进行除尘收集，实现木薯原料卸车过程的无尘化作业，当一节车厢内木薯物料收集完毕后，卸车机在轨道上行驶至下一节车厢继续工作，同时使用两台无尘卸车装置在轨道上对向行驶卸车，卸车机出料口直接与密封式皮带输送机上携带的卸料小车连接，木薯原料经卸料小车进入密封式皮带输送机，由皮带输送机输送至筛分车间进行处理，整个过程实现无尘化卸车与运输；

所述拌浆流程中，首先将经过密封卸车的木薯原料由厂区相连的密封式皮带输送机输送至新建的木薯预处理工作塔，木薯原料进入工作塔后首先由顶层的均料绞龙进行分料，确保原料均匀的进入四个一级滚筒筛进行筛分，一级滚筒筛将木薯原料分级为10mm以上和10mm以下两种规格，其中10mm以上木薯由工作塔内运料绞龙及厂区内密封式气垫带式输送机输送至粉碎车间，10mm以下木薯原料进入四个二级滚筒筛进行筛分，所述二级滚筒筛将木薯原料分级为2mm以上和2mm以下两种规格， 2mm以上木薯由工作塔内运料绞龙及厂区内气垫带式输送机输送至粉碎车间，2mm以下木薯原料由工作塔内提升机输送至木薯料仓直接进行拌浆，在整个木薯原料预处理过程中，均采用密封设备，连续通过二级筛分即可使2mm以下木薯原料达到生产需求；

所述除沙流程在所述拌浆流程之后，利用砂粒与木薯颗粒间惯性离心力的差异这一特性将木薯粉与砂粒分开，使木薯料液通过自动除砂设备达到与木薯颗粒分离的目的，所述自动除砂设备包括旋流除砂器、沉砂箱和自动排砂装置，在使用中，含有泥砂的醪液经过旋流除砂器的切向进口，在旋流除砂器里高速旋转，砂子在旋流除砂器的内圈沿锥筒体作螺旋下沉运动，经过旋流除砂器的除砂口，进入沉砂箱，在自动排砂装置中的螺旋推料器的作用下，进入自动排砂装置的壳体中，在螺杆的推动下将砂从出砂口排出，同样除去砂的清液从出液口流出。

2.如权利要求1所述的木薯原料无尘卸运及预处理方法，其特征在于：所述喂料器作业面小于1.5平方米。

3.如权利要求1所述的木薯原料无尘卸运及预处理方法，其特征在于：所述喂料口安装有磁选装置，可直接对物料中的磁性金属杂质进行吸附筛选，降低原料对后续管道的磨损。

4.如权利要求1所述的木薯原料无尘卸运及预处理方法，其特征在于：所述两台无尘卸车装置中间设置限位器，确保卸车机的行驶轨道，在提高卸车效率实现连续化作业的同时保障行车安全。

5.如权利要求1所述的木薯原料无尘卸运及预处理方法，其特征在于：所述一级滚筒筛与所述二级滚筒筛均采用箱体车门的密封配置，滚筒筛整体密封性能完好，保证粉尘不外泄，能筛分大于木薯规格的软硬杂物，且不绕堵筛孔。

6.如权利要求1所述的木薯原料无尘卸运及预处理方法，其特征在于：所述旋流除砂器中包括变频装置，使整个驱动过程转速可调，当液体中砂子多时，调快速度，反之调低速度，从而实现砂子连续从出砂口排出，除去砂的清液从出液口流出。