CN107745464A - 明胶颗粒生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明明胶颗粒生产方法涉及粘性流体的加工工艺领域。其目的是为了提供一种热效率高、连续生产、适用物料粘度范围广、解决粘壁问题、产品粒度均匀、成本低、操作简便、使用性能更好的明胶颗粒生产方法。本发明明胶颗粒生产方法，步骤如下，明胶进料：热空气与明胶流体在干燥塔内换热脱水，明胶流体受热干燥附聚形成明胶颗粒；压缩空气和热空气换热后流入分离器、除尘器；筛选回料：明胶颗粒流出干燥塔，对明胶颗粒进行筛选，粒径小于明胶颗粒的明胶小颗粒回流到干燥塔内，明胶小颗粒在干燥塔内结合塔内的明胶液滴形成明胶颗粒，备用；分离回料：分离器分离出明胶细颗粒和分离气体，明胶细颗粒回流到干燥塔内与明胶液滴结合形成明胶颗粒。

Description

明胶颗粒生产方法

技术领域

本发明涉及粘性流体的加工工艺领域，特别是涉及一种明胶颗粒生产方法。

背景技术

目前，明胶颗粒生产方法通常用网带去湿低温干燥，再经破碎得到一定颗粒度产品。这种产品不但粒径较大，同时其孔隙率小，产品比较密实，所以在使用中可湿性及可分散性差，通常使用时先要经溶胀之后再溶解，使用不方便、同时操作较复杂，而对于湿、干混合时，要达到无偏析混合难度更大，从而影响其使用效果。

采用传统的长网干燥方法，因被干燥物料粒径较大，同时又需要采用较低温度，因而长网干燥的干燥效率低。因干燥形式及干燥工艺条件影响，所以干燥热效率不足20％，能耗高，直接影响产品成本。这种干燥工艺不但干燥时间长，同时还要配上相应破碎系统，流程长，同时又易造成产品污染及损失。

另一种常用的干燥形式是喷雾干燥，通常为没造粒功能的喷雾干燥，在溶解时，易形成气固混合态物料，并且物料太轻而影响其溶解性，就如只有经造粒过程的奶粉才可成为速溶奶粉。另一方面，目前喷雾干燥在处理高粘度物料时仍是一个难点，所以，目前都只能处理固含量低的低粘度物料，这种处理方法一方面导致能耗上升、生产成本大幅提高，同时喷雾干燥的物料固含量低，也是导致溶解性难的重要原因。喷雾干燥中粘壁是一种最常见的老大难，粘壁产生不但影响产品正常生产过程，同时会直接影响产品质量及成品率，因存在这么多问题，所以，在喷雾干燥还未广泛的推广应用，目前仍以网带干燥为主。

造粒是粉体材料发展方向，要解决明胶可湿性及可溶性有效途径就是造粒，而造粒工艺中以流化造粒最理想，而不同流化造粒因结构原理不同，其产品粒度分布，比表面积均不同，导致其性能差别较大。目前许多流化造粒装备从颗粒质量分析，如粒度分布、颗粒均匀度、产品视比容、分散性能，均存在一定差距。要降低生产成本、提高生产效率，要求尽可能提高原料胶液浓度，而目前流化造粒还无法直接雾化高浓度胶液的水平。此外，目前流化造粒是在明胶颗粒上喷涂来实现，要有明胶颗粒作基料，不但过程复杂同时对产品质量有一定影响，而且，目前流化造粒许多还是间隙生产，导致生产连续性差。造粒要得到粒度均匀产品还需通过筛分，同时，这种装置生产产品可湿性及分散性不十分理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热效率高、连续生产、适用物料粘度范围广、解决粘壁问题、产品粒度均匀、成本低、操作简便、使用性能更好的明胶颗粒生产方法。

本发明明胶颗粒生产方法，步骤如下，

明胶进料；明胶流体通过原料管路进入喷头，压缩空气通过压缩空气进气管路进入喷头，压缩空气雾化明胶流体沿喷头流入干燥塔，干燥塔上连接有热空气进气管路，热空气与明胶流体在干燥塔内换热脱水，明胶流体受热干燥成明胶颗粒；压缩空气和热空气换热后流入分离器、除尘器；

筛选回料；明胶颗粒流出干燥塔，对明胶颗粒进行筛选，粒径范围(15-100)目的明胶颗粒备用，粒径小于明胶颗粒的明胶小颗粒回流到干燥塔内，明胶小颗粒在干燥塔内结合塔内的明胶液滴结合形成粒径范围(15-100)目的明胶颗粒，备用；

分离回料；压缩空气和换热后的热空气携带明胶细颗粒流出干燥塔后进入分离器，分离器分离出明胶细颗粒和分离气体，明胶细颗粒回流到干燥塔内与明胶液滴结合形成明胶颗粒；

其中，筛选回料和分离回料同步进行。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述分离回料过程还包括，分离器分离出的分离气体进入除尘器，分离气体内携带明胶细颗粒，明胶细颗粒回流到干燥塔内与明胶液滴结合形成明胶颗粒。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述明胶流体的粘度不大于10万厘泊。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述明胶流体和压缩空气的温度控制在50-80℃范围内。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述热空气的进风温度控制在150-200℃、出风温度控制在40-60℃。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述筛选回料过程中，明胶小颗粒沿干燥塔的塔体部位进入干燥塔。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述明胶颗粒的筛选回料过程中，明胶小颗粒的回流管路在干燥塔的塔体上间隔分布有若干个。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述明胶小颗粒的回流管路数量为3个。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述明胶小颗粒的回流管路上连接有鼓风机，鼓风机风送明胶小颗粒回流到干燥塔内。

本发明明胶颗粒生产方法，其中所述分离回料过程中，明胶细颗粒在干燥塔靠近热空气进气管路的部位进入干燥塔。

本发明明胶颗粒生产方法与现有技术不同之处在于：本发明明胶颗粒生产方法，步骤如下，明胶进料；明胶流体通过原料管路进入喷头，压缩空气通过压缩空气进气管路进入喷头，压缩空气雾化明胶流体沿喷头流入干燥塔，干燥塔上连接有热空气进气管路，热空气与明胶流体在干燥塔内换热脱水，明胶流体受热干燥成明胶颗粒；压缩空气和热空气换热后流入分离器；

筛选回料；明胶颗粒流出干燥塔，对明胶颗粒进行筛选，粒径范围(15-100)目的明胶颗粒备用，粒径小于明胶颗粒的明胶小颗粒回流到干燥塔内，明胶小颗粒在干燥塔内结合塔与明胶液滴结合形成粒径范围(15-100)目的明胶颗粒，备用；

分离回料；压缩空气和换热后的热空气携带明胶细颗粒流出干燥塔后进入分离器，分离器分离出明胶细颗粒和分离气体，明胶细颗粒回流到干燥塔内与明胶液滴结合形成明胶颗粒；

其中，筛选回料和分离回料同步进行，达到连续生产的目的；

采用高粘度雾化器和干燥造粒结合的技术，实现高粘度流体的喷雾干燥和连续造粒过程，解决了现有的间歇性生产问题，实现连续循环生产过程，提高生产效率；连续造粒过程是通过筛选回料过程和分离回料过程实现的，明胶小颗粒、明胶细颗粒和明胶液滴均逐步回流到干燥塔内进行二次造粒，明胶小颗粒、明胶细颗粒和明胶液滴均与干燥塔内的明胶液滴结合形成明胶颗粒，一次造粒过程中没有成形的明胶物料回流到干燥塔内进行二次造粒，二次造粒过程与一次造粒过程在干燥塔内同步进行，二次造粒无需额外的设备，加工设备和加工工艺均进行简化、降低成本；

生产过程明胶细颗粒回流到干燥塔内，明胶细颗粒与明胶液滴结合，进而减小甚至消除粘壁问题，确保产品质量；整个过程操作稳定性好，因没有基料加入不会影响系统稳定性，干燥塔内颗粒粒径分布基本不变，颗粒浓度基本不变，操作条件不会改变；80-90％产品粒径分布在15-100目区间内，不需要再筛分；更有利于设备的大型化设计。

下面结合附图对本发明的明胶颗粒生产方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明明胶颗粒生产方法使用设备的结构示意图。

附图标注：1、物料换热器；2、热空气鼓风机；3、热空气换热器；4、干燥塔；5、第一回流鼓风机；6、回流换热器；7、第二回流鼓风机；8、分离器；9、分离关风机；10、料仓；11、螺旋送料器；12、除尘器；13、除尘关风机；14、引风机；15、压缩空气进气管路；16、原料管路；17、回流管路。

具体实施方式

如图1所示，本发明明胶颗粒生产方法，步骤如下，

明胶进料；明胶流体通过原料管路16进入喷头，压缩空气通过压缩空气进气管路15进入喷头，压缩空气推动明胶流体沿喷头流入干燥塔4，干燥塔4上连接有热空气进气管路，热空气与明胶流体在干燥塔4内换热脱水，明胶流体受热干燥附聚成明胶颗粒；压缩空气和热空气换热后流入分离器8；

筛选回料；明胶颗粒流出干燥塔4，对明胶颗粒进行筛选，粒径范围(15-100)目的明胶颗粒备用，粒径小于明胶颗粒的明胶小颗粒回流到干燥塔4内，明胶小颗粒在干燥塔4内结合塔内的明胶液滴形成粒径范围(15-100)目的明胶颗粒，备用；

分离回料；压缩空气和换热后的热空气携带明胶细颗粒流出干燥塔4后进入分离器8，分离器8分离出明胶细颗粒和分离气体，明胶细颗粒回流到干燥塔4内与明胶液滴结合形成明胶颗粒；分离器8分离出的分离气体进入除尘器12，分离气体内携带明胶细颗粒，明胶细颗粒回流到干燥塔4内与明胶液滴结合形成明胶颗粒；

其中，筛选回料和分离回料同步进行。

其中，明胶颗粒的大小是可以在粒径范围(15-100)之间进行调节的，根据生产需要设定不同的明胶颗粒粒径，明胶颗粒的粒径筛选是通过调整流化过程的风速实现的，干燥塔4上配设有流化床，明胶颗粒在流化床上进行流化筛选，根据流化风速的不同，筛选出不同粒径范围的明胶颗粒，因而，明胶颗粒的粒径筛选是通过调节流化风速实现的。明胶颗粒经过筛选后，得到备用的(15-100)目明胶颗粒成品和回料处理的粒径小于明胶颗粒的明胶小颗粒。

例如，当明胶颗粒的筛选粒径设为20目时，粒径大小大于20目的明胶颗粒备用，粒径大小小于20目的明胶小颗粒回流到干燥塔4内，明胶小颗粒结合干燥塔4内的明胶液滴形成明胶颗粒，明胶颗粒的筛选和回料循环进行，直至明胶小颗粒的粒径达到20目。采用循环回流的连续生产方式，生产的明胶颗粒的粒径更加均匀、溶解性更好。

本发明明胶颗粒生产方法，主要是采用高粘度雾化器和干燥造粒结合的技术，实现高粘度流体的喷雾干燥和连续造粒过程，解决了现有的间歇性生产问题，实现连续循环生产过程，提高生产效率。连续造粒过程是通过筛选回料过程和分离回料过程实现的，明胶小颗粒、明胶细颗粒和明胶液滴均逐步回流到干燥塔4内进行二次造粒，明胶小颗粒、明胶细颗粒和明胶液滴均与干燥塔4内的明胶液滴结合形成明胶颗粒，一次造粒过程中没有成形的明胶物料回流到干燥塔4内进行二次造粒，二次造粒过程与一次造粒过程在干燥塔4内同步进行，二次造粒无需额外的设备，加工设备和加工工艺均进行简化、降低成本。

具体的，喷头安装在干燥塔4上，压缩空气和明胶流体在喷头内混合，并以雾化状态流入干燥塔4内，雾化状态的明胶流体与热空气换热脱水，热空气将明胶流体干燥成明胶颗粒，实现了明胶流体的雾化干燥过程。

雾化干燥过程得到的明胶颗粒从干燥塔4排出，明胶颗粒排出干燥塔4后进行筛分，筛选出(15-100)目的明胶颗粒备用，以便进入后续加工工序，明胶小颗粒回流到干燥塔4内，明胶小颗粒与干燥塔4内的明胶液滴结合形成明胶颗粒，明胶颗粒排出干燥塔4，备用。

经过雾化干燥过程，得到压缩空气与换热后的热空气的混合气体，混合气体中携带明胶细颗粒和明胶液滴进入分离器8，分离器8将混合气体进行固气分离，分离器8分离得到明胶细颗粒和分离气体，明胶细颗粒排出分离器8回流到干燥塔4内，回流到干燥塔4内的明胶细颗粒与干燥塔4内的明胶液滴结合形成明胶颗粒，分离气体流入除尘器12。

进入除尘器12的分离气体也携带明胶细颗粒或已干燥的明胶液滴形成的颗粒，除尘器12进行进一步分离，得到明胶细颗粒，明胶细颗粒回流到干燥塔4内与明胶液滴结合形成明胶颗粒，除尘器12处理得到的气体进行进一步处理或直接排放。

其中，分离器8和除尘器12向干燥塔4回流的明胶细颗粒通过第二回流鼓风机7风送到干燥塔4内，保证明胶细颗粒高效回流到干燥塔4内，防止明胶细颗粒在回流管路17内发生沉积问题，以保证生产效率，减少生产故障，连续生产的时间长达15-30天，明显节省生产成本。

分离器8和除尘器12内的明胶细颗粒可以分别回流到干燥塔4内，也可以共用一条回流管道回流到干燥塔4内。分别回流的方式，方便控制，独立性更强；同时共用回流管道的方式，结构简单、节省设备成本，设备的整体稳定性高。

本发明明胶颗粒生产方法，生产过程是连续进行，生产过程中设备运行正常后，无需再加明胶作基料，过程进一步简化；生产过程明胶细颗粒回流到干燥塔4内，明胶细颗粒与明胶液滴结合，减小甚至消除粘壁问题，确保产品质量；整个过程操作稳定性好，因没有基料加入不会影响系统稳定性，干燥塔4内颗粒粒径分布基本不变，颗粒浓度基本不变，操作条件不会改变；80-90％产品粒径分布在15-100目区间内，不需要再筛分；更有利于设备的大型化设计。

进一步的，明胶流体的粘度不大于10万厘泊，可最大限度提高生产效率及降低成本，与一般喷雾相比成本可降20％到50％。

进一步的，明胶流体和压缩空气的温度控制在50-80℃范围内，明胶流体与压缩空气进入喷头的温度基本相同，保证明胶流体的物性，防止压缩空气的温度干扰明胶流体的物理、化学性质，保证喷雾过程的稳定进行。明胶流体通过原料管路16进入喷头，原料管路16上配设有物料换热器1，物料换热器1用来调整明胶流体的温度，保证明胶流体进入喷头的温度控制在50-80℃。压缩空气通过压缩空气进气管路15进入喷头，压缩空气进气管路15进行保温处理，保证压缩空气的进气温度。优选的明胶流体和压缩空气的进料温度为60℃，既能防止明胶流体变性，还能保证保证明胶流体快速进料、加速干燥。

进一步的，热空气的进风温度控制在150-200℃、出风温度控制在40-60℃。热空气通过热空气鼓风机2和热空气换热器3进行鼓吹和调整，以150-200℃的温度范围进入干燥塔4作为喷雾干燥的热源进行换热干燥。热空气换热干燥后以40-60℃排出干燥塔4，换热后的尾气温度与一般喷雾相比可下降20℃到30℃，不但节省成本，同时可更有利热敏性物料产品质量提升，热空气的排出温度较低，热效率高，其能耗是长网干燥30％-50％，可大幅降低生产成本。

进一步的，筛选回料过程中，明胶小颗粒沿干燥塔4的塔体部位进入干燥塔4。明胶小颗粒的回流管路17上连接有鼓风机，鼓风机风送明胶小颗粒回流到干燥塔4内。明胶小颗粒沿回流管路17回流到干燥塔4内，回流管路17上连接有第一回流鼓风机5，第一回流鼓风机5风送明胶小颗粒，促进明胶小颗粒快速回流到干燥塔4内，防止明胶小颗粒黏附在回流管路17内，保证回流管路17的清洁通畅。回流管路17上连接有回流换热器6，回流换热器6与回流管路17内的明胶小颗粒进行换热，保证明胶小颗粒的温度适于黏附明胶液滴，提高造粒效率。

进一步的，明胶颗粒的筛选回料过程中，明胶小颗粒的回流管路17在干燥塔4的塔体上间隔分布有若干个。回流管路17在干燥塔4的轴向间隔分布有若干个，明胶小颗粒在不同位置处进行进料，明胶小颗粒与不同位置处的明胶液滴结合形成明胶颗粒，进一步防止粘壁问题的出现。

优选的，明胶小颗粒的回流管路17数量为3个，3个回流管路17能够高效的将明胶小颗粒回流到干燥塔4内，设备结构简单、生产效率高。回流管路17的数量根据造粒物料的重量、产量、粒度等多方面因素核算设计得出，节省设备成本、提高工艺产量。

进一步的，分离回料过程中，明胶细颗粒沿干燥塔4靠近热空气进气管路的部位进入干燥塔4，分离器8和除尘器12分离得到的明胶细颗粒的含水率低、粘度小，不能直接吸附明胶液滴，明胶细颗粒从靠近热空气进气管路的位置进入，干燥塔4内的热空气能够同时对明胶细颗粒进行加热和加湿，明胶细颗粒的温度和湿度提高后，明胶液滴能够快速黏附在明胶细颗粒上，提高粘结造粒效率。

分离器8上连接有分离关风机9、料仓10和螺旋送料器11，分离关风机9用来促进分离器8内的固体物料流出分离器8，防止分离器8发生堵塞，固体物料流出分离关风机9后进入料仓10，在料仓10内缓存，料仓10内的固体物料通过螺旋送料器11送出分离器8，保证送料稳定，防止堵塞。

除尘器12上连接有除尘关风机13，除尘关风机13促进除尘器12内的固体物质流出除尘器12，防止除尘器12发生堵塞。除尘器12上还连接有引风机14，引风机14用来对干燥塔4、分离器8和除尘器12内的气流引流，促进系统内气体流动，防止气流发生阻塞，保证生产效率和系统运行稳定性。除尘器12选用布袋除尘器，布袋除尘器应用广泛，技术成熟、除尘效果好。

综上，本发明明胶颗粒生产方法，采用直接雾化高浓度明胶流体的雾化器和在一个装置中实现干燥造粒的干燥造粒设备；该方法的优选在于：

1，使用过程热效率高，其能耗是长网干燥30％-50％，可大幅降低成本；

2，可直接雾化物料粘度高达10万厘泊的物料，可最大限度提高生产效率及降低成本，与一般喷雾相比成本可降20％到50％；

3，尾气温度与一般喷雾相比可下降20℃到30℃，不但节省成本，同时可更有利热敏性物料产品质量提升；

4，生产过程中设备运行正常后，无需再加明胶作基料，过程进一步简化；

5，生产过程是连续进行；

6，生产过程基本消除粘壁，确保产品质量；

7，产品粒度80-90％分布在15-100目区间内的设定粒度值，不需要再筛分；

8，产品视比容同一般造粒相比低20-50％，产品孔隙率高，高的表面积最大限度满足可湿性及可溶解性要求；

9，整个过程操作稳定性好，没有基料加入不会影响系统稳定性，颗粒粒径分布基本不变，颗粒浓度基本不变，操作条件不会改变，设备工作稳定；

10，更有利设备大型化设计。

本发明明胶颗粒生产方法，不仅适用于明胶生产，同时还有较广泛的推广应用价值，如树脂造粒，粉末涂料生产，塑料助剂生产(如阻燃剂)，香精香料这类食品添加剂生产，催化剂，农药，化肥生产等领域，尤其适用于热敏性物料的干燥造粒过程，产品品质更好。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种明胶颗粒生产方法，其特征在于：步骤如下，

明胶进料；明胶流体通过原料管路进入喷头，压缩空气通过压缩空气进气管路进入喷头，压缩空气雾化明胶流体沿喷头流入干燥塔，干燥塔上连接有热空气进气管路，热空气与明胶流体在干燥塔内换热脱水，明胶流体受热干燥附聚成明胶颗粒；压缩空气和热空气换热后流入分离器；

筛选回料；明胶颗粒流出干燥塔，对明胶颗粒进行筛选，粒径范围(15-100)目的明胶颗粒备用，粒径小于明胶颗粒的明胶小颗粒回流到干燥塔内，明胶小颗粒在干燥塔内结合塔内的明胶液滴形成粒径范围(15-100)目的明胶颗粒，备用；

分离回料；压缩空气和换热后的热空气携带明胶细颗粒流出干燥塔后进入分离器，分离器分离出明胶细颗粒和分离气体，明胶细颗粒回流到干燥塔内与明胶液滴结合形成明胶颗粒；

其中，筛选回料和分离回料同步进行。

2.根据权利要求1所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述分离回料过程还包括分离器分离出的分离气体进入除尘器，分离气体内携带明胶细颗粒，明胶细颗粒回流到干燥塔内与明胶液滴结合形成明胶颗粒。

3.根据权利要求1所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述明胶流体的粘度不大于10万厘泊。

4.根据权利要求1所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述明胶流体和压缩空气的温度控制在50-80℃范围内。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述热空气的进风温度控制在150-200℃、出风温度控制在40-60℃。

6.根据权利要求1所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述筛选回料过程中，明胶小颗粒沿干燥塔的塔体部位进入干燥塔。

7.根据权利要求6所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述明胶颗粒的筛选回料过程中，明胶小颗粒的回流管路在干燥塔的塔体上间隔分布有若干个。

8.根据权利要求7所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述明胶小颗粒的回流管路数量为3个。

9.根据权利要求7或8所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述明胶小颗粒的回流管路上连接有鼓风机，鼓风机风送明胶小颗粒回流到干燥塔内。

10.根据权利要求1所述的明胶颗粒生产方法，其特征在于：所述分离回料过程中，明胶细颗粒在靠近干燥塔的热空气进气管路的部位进入干燥塔。