CN110074251A - 大豆浓缩蛋白的生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大豆浓缩蛋白的生产系统，浸出器的湿粕出口与湿粕输送机的入口相连，湿粕输送机的出口与双螺旋挤干机的进料口相连，双螺旋挤干机的出料口与卧式干燥机一的进料口相连，卧式干燥机一的出料口与热粕刮板输送机的入口相连，热粕刮板输送机的出口通过闭风喂料器与卧式干燥机二的进料口相连，卧式干燥机二的出料口通过闭风出料器与沙克龙的进料口相连，沙克龙的排风口与引风机的入口相连，沙克龙的底部安装有旋转出料阀；卧式干燥机二的气相排放口与真空冷凝器的入口相连，真空冷凝器的气相出口与蒸汽喷射泵的抽气口相连，蒸汽喷射泵的蒸汽入口与主蒸汽管相连。该系统可解决食品级浓缩蛋白热变性的缺陷，提高其经济价值。

Description

大豆浓缩蛋白的生产系统

技术领域

本发明涉及一种萃取干燥系统，尤其涉及一种大豆浓缩蛋白的生产系统，可用于食品、环保及化工等行业的干燥，属于大豆加工设备技术领域。

背景技术

大豆低温粕经浓度70％乙醇水溶液浸出（萃取）后，可得到蛋白含量（干基）65-70％的大豆浓缩蛋白，其中的反营养物质（如胰蛋白酶、胀气因子等）和糖类大幅降低，具有适口性好、无豆腥味、消化吸收率高的优点，经改性可制成多种功能性蛋白，具有良好的持油、持水性和分散性，可广泛应用于面包、火腿肠、方便食品等领域，还可应用于动物幼雏代乳品（如乳牛、肉牛等），可替代饲料中鱼粉等稀缺蛋白。制成的大豆浓缩蛋白乙醇含量通常低于500PPM，含水量低于8％。

食品级大豆浓缩蛋白虽然具有较高的经济价值，但在制成过程中存在着较大工艺难题：脱溶和干燥。醇浸后的大豆湿粕含湿70％，经物理挤干，湿分可降至55％左右。湿分的组成为含水30％，含乙醇70％。挤干湿粕进入常压卧式圆盘干燥机预脱溶，在此过程中蒸发大部分乙醇。然后经提升进入立式圆盘干燥机，同样采用间接式常压加热方式，使残留乙醇和大部分水分蒸发。因为立式圆盘干燥机只能采用常压蒸发且湿分含量大，湿浓缩蛋白温度须长时间保持在80℃以上，导致湿粕热变性严重，其经济价值降低。

现有的卧式圆盘干燥机主要结构由壳体、圆盘换热转子和驱动装置构成。圆盘换热转子由换热圆盘、管轴和内置排水装置组成。圆盘换热片的内腔通入饱和蒸汽，与被加热介质通过换热圆盘的薄壁间接换热，实现加热、干燥或脱溶等功能。

现有圆盘换热转子内置排水装置设有内置排水管与内置排水罐相连，焊缝多、结构单薄脆弱且排水不畅，是整个设备的瓶颈，严重制约了设备的加热负荷和出力，降低了设备使用性能、可靠性和使用寿命。多数厂家通常建议圆盘换热转子在2-19bar的蒸汽压力下运行，远低于设计压力（8bar）。按19bar饱和水蒸气温度143℃，料温85℃，对数平均温差为74℃。若在8bar压力下运行，饱和蒸汽温度175℃，对数平均温差为106℃。根据传热原理，后者效能比前者高43％。

换热产生的乏汽（冷凝水）焓值远低于水蒸气，且导热系数低，须及时排出换热圆盘。各换热圆盘产生的乏汽经收集管收集后，须经出水管及时排出，但该部位存在瓶颈，易产生排水不畅的现象：出水管出口小，须转折下流，水位低时排水不畅，水位高时来不及排尽，导致传热效率低。

出水管焊缝过多，在水锤作用和热应力作用下易疲劳开焊，造成蒸汽泄漏。少量蒸汽泄漏会使蒸汽热效率下降。大量泄漏会酿成生产事故（该设备是生产线的核心设备），一旦故障停机，会导致整个生产线停产。

设备单位面积造价高（1平方米制造成本为1.0-1.2万元）出力不足，一味加大设备换热面积，导致投入大，性能一般，产出平平。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种大豆浓缩蛋白的生产系统，可解决食品级浓缩蛋白热变性严重的缺陷，保持大豆浓缩蛋白的功能性，提高其经济价值。

为解决以上技术问题，本发明的一种大豆浓缩蛋白的生产系统，包括浸出器和湿粕输送机，浸出器的湿粕出口与湿粕输送机的入口相连，所述湿粕输送机的出口与双螺旋挤干机的进料口相连，所述双螺旋挤干机的出料口与卧式干燥机一的进料口相连，卧式干燥机一的出料口与热粕刮板输送机的入口相连，热粕刮板输送机的出口通过闭风喂料器与卧式干燥机二的进料口相连，卧式干燥机二的出料口通过闭风出料器及蛋白风送管道与沙克龙的进料口相连，沙克龙的排风口与引风机的入口相连，沙克龙的底部安装有旋转出料阀；卧式干燥机二的气相排放口与真空冷凝器的入口相连，真空冷凝器的气相出口与蒸汽喷射泵的抽气口相连。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：白豆片或低变性豆粕进入浸出器萃取，萃取后的湿基浓缩蛋白从浸出器湿粕出口排出，由湿粕输送机送入双螺旋挤干机，经双螺旋挤干机挤压脱溶后的湿基蛋白先进入卧式干燥机一在常压下进行预干燥，预干燥后的蛋白含湿量降低，温度升高，物料变得发散，由热粕刮板输送机送入卧式干燥机二中进行真空（绝压40-50kPa）干燥，在蒸汽喷射泵的射流抽吸作用下，卧式干燥机二中保持较高的负压环境，闭风喂料器和闭风出料器的两端口分别设有气动闸门，两端口的气动闸门交替打开，既可以使物料通过，又不会破坏卧式干燥机二的真空度。真空干燥可降低湿蛋白中湿分的沸点，实现乙醇完全蒸发，水分降至10％，物料温度控制在80℃以内，可保持大豆浓缩蛋白的功能性，提升其适用领域和范围。水分含量小于7%的浓缩蛋白颗粒，通过闭风出料器和蛋白风送管道送入沙克龙离心分离，从沙克龙底部的旋转出料阀排出后，进入粉碎工段粉碎，得到粉状浓缩蛋白。

作为本发明的改进，蒸汽喷射泵的蒸汽入口与主蒸汽管相连，所述真空冷凝器的冷凝液出口与冷凝液抽出泵的入口相连，冷凝液抽出泵的出口、蒸汽喷射泵的出口及卧式干燥机一的气相排放口分别接入蒸发回收系统。真空冷凝器底部的乙醇和水冷凝液由冷凝液抽出泵抽出回收，蒸汽喷射泵和卧式干燥机一排放的混合蒸汽直接进入蒸发回收系统，均可作为热媒使用，同时回收热量及介质。

作为本发明的进一步改进，卧式干燥机一与卧式干燥机二均为卧式圆盘干燥机，所述卧式圆盘干燥机包括筒体，所述筒体中设有换热转子，所述换热转子包括转子中心筒、换热圆盘和转子轴，所述转子轴连接在所述转子中心筒的两端，两转子轴分别通过轴承座支撑在支座上且轴端分别安装有旋转接头，各换热圆盘等距离分布在转子中心筒的外周，所述转子中心筒上设有四排中心筒排水孔与各换热圆盘的内腔相通，所述转子轴的中心孔道内设有中心出水管，所述转子中心筒的内壁设有四根收集管与各排中心筒排水孔相通，所述转子中心筒的排水端设有弧形相背的内凹封头和外凸封头，外凸封头位于内凹封头的内侧，所述内凹封头与外凸封头之间形成汽水分离室，各收集管的出水端分别穿过内凹封头插入汽水分离室中，所述中心出水管的内端头穿过内凹封头的中心与内凹封头的中心相连，所述中心出水管位于汽水分离室中的圆周上均匀分布有四个透水孔；所述汽水分离室中设有四道分离室径向隔板将汽水分离室分隔成四个分离子室，每个分离子室对应一个所述透水孔和一根所述收集管；所述中心出水管中设有十字形隔板将中心出水管分隔成四个相互独立的中心管排水腔，所述十字形隔板的相位与分离室径向隔板的相位一致。各收集管的排水从敞开的端口直接排入汽水分离室，没有弯头和方向转折、无强烈冲击，十分顺畅；汽水分离室由两个背对背的封头组成，腔室呈上大下小的漏斗状，便于冷凝水聚焦到汽水分离室的根部，从透水孔进入中心出水管排出。取消了内置排水罐及与之相连的短管，没有易导致疲劳断裂的接管焊缝，提升了设备薄弱环节的结构强度；设备可以按设计参数长期满负荷运行，达到投入省、产出高的目标。位于上方的收集管的排水进入位于上部的分离子室，从上部的透水孔进入上部的中心管排水腔，沿上部的中心管排水腔向外流动；蒸汽沿其它三个中心管排水腔向内流动，从各自对应的透水孔进入其余的三个分离子室，再从该三个分离子室进入位于其余的三根收集管，从转子中心筒的三排中心筒排水孔进入各换热圆盘的内腔。如此蒸汽及冷凝水被分隔在不同的分离子室和中心管排水腔中各自前进，不会形成蒸汽夹水，避免水锤。分离室径向隔板一方面起到旋转时舀水的用途，同时对拉内凹封头和外凸封头，起到加强筋的作用，结构强度和可靠性大幅提升，能耐高压和疲劳，从根本上消除了结构上的短板，圆盘换热转子可以在8bar的蒸汽压力下运行，与85℃物料之间的对数平均温差为106℃，效能比工作在19bar的蒸汽压力下提高43％。

作为本发明的进一步改进，每个换热圆盘的内腔底部对应有两个相位相差180°的所述中心筒排水孔，每个中心筒排水孔旋转前进方向的后侧分别设有一个沿径向延伸的圆盘内隔板；相邻换热圆盘的中心筒排水孔相位相差90°。新鲜蒸汽从下方的中心筒排水孔进入换热圆盘的内腔，通过换热圆盘的薄壁与物料间接换热后，变成乏汽和冷凝水，随着换热圆盘的转动，当圆盘内隔板一转动至0°相位时，开始将换热圆盘内腔的冷凝水向上舀起，冷凝水开始从中心筒排水孔排出；当圆盘内隔板一转动至90°相位即位于向上竖起状态时，舀水及排水停止。同理，圆盘内隔板二转动至0°相位开始舀水，转动至90°相位时，舀水及排水停止。如此换热圆盘每旋转一周排水两次。相邻换热圆盘的中心筒排水孔18a相位相差90°，使奇数排的换热圆盘与偶数排的换热圆盘交替排水。

作为本发明的进一步改进，各换热圆盘的外缘分别设有四个推板，相邻换热圆盘上对应的推板沿螺旋线分布；每个换热圆盘的四个推板中包括两个正向推板、一个反向推板和一个平推板，且两个正向推板的相位相差180°，所述平推板的两端对称向后弯曲。各换热圆盘外缘的推板，一边可以搅拌物料以实现均匀换热，一边可以将物料向出料端推进。每个换热圆盘设置一个平推板，可以加强对物料的搅拌作用；设置一个反向推板可以减缓物料向出料端的前进速度，以便与换热圆盘更加充分地进行换热，同时搅拌作用更好。平推板的两端对称向后弯曲，在起到搅拌作用的同时可以减小阻力。

作为本发明的进一步改进，所述浸出器包括长方形箱体，箱体的前后墙板之间连接有多道相互平行的槽体隔板，各槽体隔板将箱体内腔分隔成多个浸泡槽，各槽体隔板的上部分别设有溢流口，相邻槽体隔板上的溢流口在前后方向交错设置，且各溢流口的高度自右向左逐渐降低，最右侧浸泡槽的出料端连接有浸出器新溶进口，最左侧浸泡槽的进料端连接有浸出器浓液出口；所述浸出器固料入口位于最左侧浸泡槽的进料端上方，每个槽体隔板的出料端分别设有向右侧提升翻料的导料槽，箱体右墙板的出料端安装有向右上延伸的出料槽，所述浸出器湿粕出口位于所述出料槽的上端；各浸泡槽的底部呈弧形且分别安装有浸泡槽螺旋，相邻浸泡槽螺旋的旋向相反；各所述导料槽中分别安装有刮板提升机构，所述出料槽中安装有刮板出料机构。物料从浸出器固料入口落入最左侧浸泡槽的进料端，新溶剂泵将新溶剂送入浸出器新溶进口，进入最右侧的浸泡槽。浸泡萃取过程在浸泡槽中完成，物料被推行至各浸泡槽的出料端时，沿导料槽被向上捞出，脱离液面后，经短促沥干，落入右侧的下级浸泡槽。相邻浸泡槽中物料的前进方向相反，使得固体物料呈S形曲折前进。当固体料进入末级浸泡槽时，与新溶充分浸泡混合后，从最右侧浸泡槽的出料端沿出料槽被捞出并从浸出器湿粕出口排出，再经湿粕输送机送出。固体料与溶液始终保持逆向流动，含量最高的物料与浓溶液接触，含量较低的物料与稀溶液接触，始终能保持很好的渗透压，进一步提高了传质效率。固体料交替沿浸泡槽横向前进，横向前进一段后被捞出落入纵向的下一级浸泡槽，反复得到搅拌，物料及溶液均呈湍流状态，不会出现层流状态，即使空隙率很小的粉料也能被溶液充分浸透。相邻溢流口在前后方向交错设置，溶剂也呈S形曲折流动且与固体料前进方向相反，流经各浸泡槽的全长，然后利用位差溢流进入下个浸泡槽并折返流经该浸泡槽的全长，大大延长了固体料与溶液的萃取行程，可实现充分萃取，从而实现高效萃取。到达最左侧浸泡槽的浓萃取液从浸出器浓液出口排出。浸泡液面略高于固相，固液混合充分，溶剂消耗少，得到的混合液浓度高，蒸发分离能耗少。浸泡槽的底部呈弧形与浸泡槽螺旋相吻合，可避免槽底出现死区；浸泡槽螺旋负责浸泡槽中固体物料的输送并且完成浸泡萃取，通过螺旋叶片的强制搅拌，避免简单浸泡过程中物料和溶剂传质不充分的缺陷，相邻浸泡槽螺旋的旋向相反使物料呈S形前进。刮板提升机构用于将浸泡后的固体物料捞起、沥干和提升输送，用于固液分离和固相提升；刮板出料机构用于将萃取完成的固体物料捞起、沥干和排出。螺旋加刮板不仅起到输送固体料的作用，还可以对固体料进行强力搅拌，浸泡箱内物料料层高度可达到800mm，比之传统350mm料层，单位面积上产能提高50-80%；将萃取液自上至下自然渗透，改为螺旋机械搅拌，固液直混浸洗，萃取动力大，萃取效率高；传统浸出系统参与循环的溶剂量为固体物料的5倍，本发明中固液容积比约为1.2-1.5倍，初始投溶量只有原来的四分之一至三分之一，大大节省大量溶剂和资金占用。

作为本发明的进一步改进，各浸泡槽中分别设有至少一道沿左右方向延伸的折流板，各折流板的下端分别通过折流板上凹弧卡在浸泡槽螺旋的上方。折流板可以防止表层溶液未与固体物料充分接触即短路流出，折流板上凹弧卡在浸泡槽螺旋的上方，为物料输送和提供通道，且强制溶液从折流板上凹弧的缺口中通过，固体物料与萃取液间为搅拌混合接触，两相间湍流状态充分接触，进一步提高物料与溶液的浸润效果；固液在搅拌作用下湍流接触，液相无层析，相同相位浓度一致。多道折流板使溶剂在各浸泡槽内作上下方向的S形流动，杜绝出现溶剂短路现象，萃取动力明显加大，萃取效率高。

作为本发明的进一步改进，各浸泡槽螺旋的螺旋轴出料端分别安装有镂空大链轮，相应刮板提升机构的提升驱动链条下端啮合在镂空大链轮上，提升驱动链条上均匀设有多个提升刮板；各浸泡槽螺旋的螺旋轴两端分别支撑在螺旋轴承座中，各螺旋轴承座分别固定在圆形封板的中心，各圆形封板分别覆盖且固定在浸泡槽两端螺旋安装孔的外侧。部分物料可经镂空大链轮的镂空处进入浸泡槽出料端，使提升刮板的受料面积加大，增大提升刮板的输送能力。浸泡槽螺旋与刮板提升机构同步旋转，提升刮板将推送过来的物料从溶液中捞起、提升，落入下一浸泡槽，提升刮板的输送能力大于浸泡槽螺旋，可确保不造成堵料。拆掉圆形封板及螺旋轴承座即可将浸泡槽螺旋整体从螺旋安装孔中抽出，安装时先将浸泡槽螺旋从螺旋安装孔中穿入，然后覆盖上圆形封板并通过螺栓固定，再安装上螺旋轴承座并固定。

作为本发明的进一步改进，各提升驱动链条的上端啮合在提升小链轮上，各提升小链轮分别安装在驱动轴上，各驱动轴上还分别安装有联动链轮，相邻两根驱动轴为一组且两联动链轮通过联动链条传动连接；其中一根驱动轴的轴端安装有提升大链轮，所述提升大链轮通过主链条与驱动减速机的主链轮传动连接。驱动减速机的主链轮通过主链条带动提升大链轮转动，提升大链轮通过驱动轴带动提升小链轮和联动链轮转动，联动链条带动另一根驱动轴及提升小链轮同步转动，两提升小链轮分别通过提升驱动链条驱动提升刮板运行及浸泡槽螺旋的转动，实现了一台驱动减速机同时驱动两根浸泡槽螺旋将固体物料向左和向右推送，且同时驱动两台刮板提升机构同步捞料、沥干和提升固体物料。

作为本发明的进一步改进，各浸泡槽螺旋包括螺旋轴及缠绕在螺旋轴外周的主螺旋片，位于浸出器固料入口下方的螺旋轴的进料端安装有滤筒，所述滤筒面向主螺旋片一侧的端口封闭且另一侧敞口，所述浸出器浓液出口插入于所述滤筒的内腔，所述滤筒的圆周上均匀分布有多根沿轴向延伸的篦条，相邻篦条之间的缝隙外窄内宽；所述滤筒的外周缠绕有滤筒外螺带，所述滤筒外螺带的旋向与同轴的主螺旋片相同，所述滤筒的内壁设有滤筒内螺带，所述滤筒内螺带的旋向与同轴的主螺旋片相反。在流出之前经过滤筒的过滤，粉料被截留在滤筒的外表面，尽可能降低浓萃取液中粉状固体含量，为后续旋液分离和蒸发提供保障；固液互混介质中的浓萃取液被连续稳定滤出后，进入浸出器浓液出口流出，过滤后的浓萃取液可稳定连续滤出、输送，不会造成出液管阀的堵塞，以便于进入旋液分离系统进行精滤。粉料一旦越过滤筒最外侧的缝隙，即可顺利落入滤筒底部，被滤筒内螺带推出自清；避免粉料颗粒卡在相邻篦条之间的缝隙中，影响过滤能力。滤筒外螺带可将随液体流淌过来的固体物料向主螺旋片所在一侧推送出去，避免滤筒外淤积过多的物料。少量固体粉末会随萃取液进入滤筒内，沉降在滤筒内壁的下部，与主螺旋片旋向相反的滤筒内螺带将沉降物从敞口端推送出滤筒，再被滤筒外螺带推送出过滤段，从而完成滤筒的自清过程。从而实现稳定可靠的连续过滤，使大豆浓缩蛋白制取系统工艺完备，解决了高粉末度物料与液体分离的难题，使大豆浓缩蛋白制取系统对各种油料具有广泛的适应性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明大豆浓缩蛋白的生产系统的流程图。

图2为本发明中浸出器的主视图。

图3为图2中沿A-A的剖视图。

图4为图2去掉前墙板后的示意图。

图5为图2中浸出器箱体去掉顶盖后的立体图。

图6为图2中相邻两个浸泡槽的立体图。

图7为图2中最左侧浸泡槽的立体图。

图8为图7中滤筒的立体图。

图9为滤筒的局部放大图。

图10为卧式圆盘干燥机的主视图。

图11为卧式圆盘干燥机的换热转子端头示意图。

图12为图11中沿B-B的剖视图。

图13为图11中双封头部位的剖视图。

图14为图13是立体图。

图15为换热圆盘的立体图。

图中：E0.浸出器；E1.湿粕输送机；E2.双螺旋挤干机；E3.卧式干燥机一；E4.热粕刮板输送机；E5.卧式干燥机二；E6.沙克龙；E6a.旋转出料阀；E7.引风机；E8.真空冷凝器；V1.闭风喂料器；V2.闭风出料器；G1.蛋白风送管道；G2.主蒸汽管；P1.蒸汽喷射泵；P2.冷凝液抽出泵。

1.浸泡槽；1a.浸出器固料入口；1a1.进料导流管；1b.浸出器湿粕出口；1c.螺旋安装孔；1d.圆形封板；1e.排气孔；2.槽体隔板；18a.溢流口；2b.导料槽；2c.出料槽；3.折流板；3a.折流板上凹弧；4.浸泡槽螺旋；20a.螺旋轴；4b.主螺旋片；4c.镂空大链轮；4d.螺旋轴承座；4e.右推螺旋；4f.左推螺旋；5.刮板提升机构；21a.提升驱动链条；21b.提升刮板；6.提升小链轮；7.驱动轴；8.联动链轮；9.联动链条；10.提升大链轮；11.主链条；12.驱动减速机；118a.主链轮；13.滤筒；13a.篦条；119b.滤筒外螺带；13c.滤筒内螺带；14.刮板出料机构；120a.出料驱动链条；14b.出料刮板；15.浸出器新溶进口；16.浸出器浓液出口。

17.筒体；17a.干燥机进料口；17b.干燥机出料口；18.转子中心筒；18a.中心筒排水孔；19.换热圆盘；19a.圆盘内隔板；19b.推板；19b1.正向推板；19b2.反向推板；19b3.平推板；20.转子轴；20a.旋转接头；21.中心出水管；21a.透水孔；21b.十字形隔板；22.收集管；23.内凹封头；24.外凸封头；25.分离室径向隔板；26.沉降室；27.底座；28.支座；29.轴承座；30.鞍座；31.齿轮箱。

具体实施方式

在本发明的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

如图1所示，本发明大豆浓缩蛋白的生产系统包括浸出器E0、湿粕输送机E1和双螺旋挤干机E2，浸出器E0的湿粕出口与湿粕输送机的入口相连，湿粕输送机E1的出口与双螺旋挤干机E2的进料口相连，双螺旋挤干机E2的出料口与卧式干燥机一E3的进料口相连，卧式干燥机一E3的出料口与热粕刮板输送机E4的入口相连，热粕刮板输送机E4的出口通过闭风喂料器V1与卧式干燥机二E5的进料口相连，卧式干燥机二E5的出料口通过闭风出料器V2及蛋白风送管道G1与沙克龙E6的进料口相连，沙克龙E6的排风口与引风机E7的入口相连，沙克龙E6的底部安装有旋转出料阀E6a；卧式干燥机二E5的气相排放口与真空冷凝器E8的入口相连，真空冷凝器E8的气相出口与蒸汽喷射泵P1的抽气口相连。

白豆片或低变性豆粕进入浸出器E0萃取，萃取后的湿基浓缩蛋白从浸出器湿粕出口1b排出，由湿粕输送机E1送入双螺旋挤干机E2，经双螺旋挤干机E2挤压脱溶后的湿基蛋白先进入卧式干燥机一E3在常压下进行预干燥，预干燥后的蛋白含湿量降低，温度升高，物料变得发散，由热粕刮板输送机E4送入卧式干燥机二E5中进行真空（绝压40-50kPa）干燥，在蒸汽喷射泵P1的射流抽吸作用下，卧式干燥机二E5中保持较高的负压环境，闭风喂料器V1和闭风出料器V2的两端口分别设有气动闸门，两端口的气动闸门交替打开，既可以使物料通过，又不会破坏卧式干燥机二E5的真空度。真空干燥可降低湿蛋白中湿分的沸点，实现乙醇完全蒸发，水分降至10％，物料温度控制在80℃以内，可保持大豆浓缩蛋白的功能性，提升其适用领域和范围。水分含量小于7%的浓缩蛋白颗粒，通过闭风出料器V2和蛋白风送管道G1送入沙克龙E6离心分离，从沙克龙E6底部的旋转出料阀E6a排出后，进入粉碎工段粉碎，得到粉状浓缩蛋白。

蒸汽喷射泵P1的蒸汽入口与压力为10bar的主蒸汽管G2相连，真空冷凝器E8的冷凝液出口与冷凝液抽出泵P2的入口相连，冷凝液抽出泵P2的出口、蒸汽喷射泵P1的出口及卧式干燥机一E3的气相排放口分别接入蒸发回收系统。真空冷凝器E8底部的乙醇和水冷凝液由冷凝液抽出泵P2抽出回收，蒸汽喷射泵P1和卧式干燥机一E3排放的混合蒸汽直接进入蒸发回收系统，均可作为热媒使用，同时回收热量及介质。

如图2至图9所示，浸出器E0包括长方形的箱体，箱体顶部设有排气孔1e和人孔，箱体的前后墙板之间连接有多道相互平行的槽体隔板2，各槽体隔板2将箱体内腔分隔成多个浸泡槽1，各槽体隔板2的上部分别设有溢流口2a，相邻槽体隔板2上的溢流口2a在前后方向交错设置，且各溢流口2a的高度自右向左逐渐降低，最右侧浸泡槽的出料端连接有浸出器新溶进口15，最左侧浸泡槽的进料端连接有浸出器浓液出口16；最左侧浸泡槽的进料端上方设有浸出器固料入口1a，每个槽体隔板2的出料端分别设有向右侧提升翻料的导料槽2b，箱体右墙板的出料端安装有向右上延伸的出料槽2c。

各浸泡槽1的底部呈弧形且分别安装有浸泡槽螺旋4，相邻浸泡槽螺旋4的旋向相反，从固体料的浸出器固料入口1a起，奇数槽中为左推螺旋4f，将固体料向浸出器的前侧壁方向推进；偶数槽中为右推螺旋4e，将固体料向浸出器的后侧壁方向推进。各导料槽2b中分别安装有刮板提升机构5，出料槽2c中安装有刮板出料机构14。

物料从浸出器固料入口1a进入最左侧浸泡槽的进料端，新溶剂进入最右侧的浸泡槽。浸泡萃取过程在浸泡槽1中完成，物料被浸泡槽螺旋4推行至各浸泡槽1的出料端时，沿导料槽2b被刮板提升机构5向上捞出，脱离液面后，经短促沥干，落入右侧的下级浸泡槽。相邻浸泡槽中物料的前进方向相反，使得固体物料呈S形曲折前进。当固体料进入末级浸泡槽时，与新溶充分浸泡混合后，从最右侧浸泡槽的出料端沿出料槽2c被刮板出料机构14捞出并从浸出器湿粕出口1b排出机外。固体料与溶液始终保持逆向流动，含量最高的物料与浓溶液接触，含量较低的物料与稀溶液接触，始终能保持很好的渗透压，进一步提高了传质效率。固体料交替沿浸泡槽1横向前进，横向前进一段后被捞出落入纵向的下一级浸泡槽，反复得到搅拌，物料及溶液均呈湍流状态，不会出现层流状态，即使空隙率很小的粉料也能被溶液充分浸透。相邻溢流口2a在前后方向交错设置，溶剂也呈S形曲折流动且与固体料前进方向相反，流经各浸泡槽1的全长，然后利用位差溢流进入下个浸泡槽并折返流经该浸泡槽的全长，大大延长了固体料与溶液的萃取行程，可实现充分萃取，从而实现高效萃取。到达最左侧浸泡槽的浓萃取液从浸出器浓液出口16排出。浸泡液面略高于固相，固液混合充分，溶剂消耗少，得到的混合液浓度高，蒸发分离能耗少。

浸泡槽1的底部呈弧形与浸泡槽螺旋4相吻合，可避免槽底出现死区；浸泡槽螺旋4负责浸泡槽1中固体物料的输送并且完成浸泡萃取，通过螺旋叶片的强制搅拌，避免简单浸泡过程中物料和溶剂传质不充分的缺陷，相邻浸泡槽螺旋4的旋向相反使物料呈S形前进。刮板提升机构5用于将浸泡后的固体物料捞起、沥干和提升输送，用于固液分离和固相提升；刮板出料机构14用于将萃取完成的固体物料捞起、沥干和排出。螺旋加刮板不仅起到输送固体料的作用，还可以对固体料进行强力搅拌。

如图5所示，各浸泡槽1中分别设有至少一道沿左右方向延伸的折流板3，各折流板3的下端分别通过折流板上凹弧3a卡在浸泡槽螺旋的上方。折流板3可以防止表层溶液未与固体物料充分接触即短路流出，折流板上凹弧3a卡在浸泡槽螺旋4的上方，为物料输送和提供通道，且强制溶液从折流板上凹弧3a的缺口中通过，固体物料与萃取液间为搅拌混合接触，两相间湍流状态充分接触，进一步提高物料与溶液的浸润效果；固液在搅拌作用下湍流接触，液相无层析，相同相位浓度一致。多道折流板3使溶剂在各浸泡槽1内作上下方向的S形流动，杜绝出现溶剂短路现象，萃取动力明显加大，萃取效率高。

如图6所示，各浸泡槽螺旋4的螺旋轴出料端分别安装有镂空大链轮4c，相应刮板提升机构5的提升驱动链条5a下端啮合在镂空大链轮4c上，提升驱动链条5a上均匀设有多个提升刮板5b。部分物料可经镂空大链轮4c的镂空处进入浸泡槽出料端，使提升刮板5b的受料面积加大，增大提升刮板5b的输送能力。浸泡槽螺旋4与刮板提升机构5同步旋转，提升刮板5b将推送过来的物料从溶液中捞起、提升，落入下一浸泡槽，提升刮板5b的输送能力大于浸泡槽螺旋4，可确保不造成堵料。

各提升驱动链条5a的上端啮合在提升小链轮6上，各提升小链轮6分别安装在驱动轴7上，各驱动轴7上还分别安装有联动链轮8，相邻两根驱动轴7为一组且两联动链轮8通过联动链条9传动连接；其中一根驱动轴7的轴端安装有提升大链轮10，提升大链轮10通过主链条11与驱动减速机12的主链轮12a传动连接。驱动减速机12的主链轮12a通过主链条11带动提升大链轮10转动，提升大链轮10通过驱动轴7带动提升小链轮6和联动链轮8转动，联动链条9带动另一根驱动轴7及提升小链轮6同步转动，两提升小链轮6分别通过提升驱动链条5a驱动提升刮板5b运行及浸泡槽螺旋4的转动，实现了一台驱动减速机12同时驱动两根浸泡槽螺旋4将固体物料向左和向右推送，且同时驱动两台刮板提升机构5同步捞料、沥干和提升固体物料。

各浸泡槽螺旋4的螺旋轴4a两端分别支撑在螺旋轴承座4d中，各螺旋轴承座4d分别固定在圆形封板1d的中心，各圆形封板1d分别覆盖且固定在浸泡槽两端螺旋安装孔1c的外侧。拆掉圆形封板1d及螺旋轴承座4d即可将浸泡槽螺旋4整体从螺旋安装孔1c中抽出，安装时先将浸泡槽螺旋4从螺旋安装孔1c中穿入，然后覆盖上圆形封板1d并通过螺栓固定，再安装上螺旋轴承座4d并固定。

刮板出料机构14的出料驱动链条14a下端啮合在镂空大链轮4c上，出料驱动链条14a上均匀设有多个出料刮板14b。部分物料可经镂空大链轮4c的镂空处进入最右侧浸泡槽的出料端，使出料刮板14b的受料面积加大，提升出料刮板14b的输送能力。浸泡槽螺旋4与刮板出料机构14同步旋转，出料刮板14b将推送过来的物料从溶液中捞起、提升并排出浸出器，出料刮板14b的输送能力大于浸泡槽螺旋4，可确保不造成堵料。

如图7至图9所示，各浸泡槽螺旋4包括螺旋轴4a及缠绕在螺旋轴外周的主螺旋片4b，位于浸出器固料入口1a下方的最左侧螺旋轴的进料端安装有滤筒13，滤筒13面向主螺旋片4b一侧的端口封闭且另一侧敞口，浸出器浓液出口16插入于滤筒13的内腔，滤筒13的圆周上均匀分布有多根沿轴向延伸的篦条13a，相邻篦条13a之间的缝隙外窄内宽。在流出之前经过滤筒13的过滤，粉料被截留在滤筒13的外表面，尽可能降低浓萃取液中粉状固体含量，为后续旋液分离和蒸发提供保障；固液互混介质中的浓萃取液被连续稳定滤出后，进入浸出器浓液出口16流出，过滤后的浓萃取液可稳定连续滤出、输送，不会造成出液管阀的堵塞，以便于进入旋液分离系统进行精滤。粉料一旦越过滤筒13最外侧的缝隙，即可顺利落入滤筒13底部，被滤筒内螺带13c推出自清；避免粉料颗粒卡在相邻篦条13a之间的缝隙中，影响过滤能力。

滤筒13的外周缠绕有滤筒外螺带13b，滤筒外螺带13b的旋向与同轴的主螺旋片4b相同。滤筒外螺带13b可将随液体流淌过来的固体物料向主螺旋片4b所在一侧推送出去，避免滤筒13外淤积过多的物料。

滤筒13的内壁设有滤筒内螺带13c，滤筒内螺带13c的旋向与同轴的主螺旋片4b相反。少量固体粉末会随萃取液进入滤筒13内，沉降在滤筒13内壁的下部，与主螺旋片4b旋向相反的滤筒内螺带13c将沉降物从敞口端推送出滤筒13，再被滤筒外螺带13b推送出过滤段，从而完成滤筒13的自清过程。从而实现稳定可靠的连续过滤，使大豆浓缩蛋白制取系统工艺完备，解决了高粉末度物料与液体分离的难题，使大豆浓缩蛋白制取系统对各种油料具有广泛的适应性。

如图2、图3所示，浸出器固料入口1a可以设在箱体顶盖的左部，浸出器固料入口1a下方连接有进料导流管1a1将新固体料导流至滤筒13前侧。

如图10至图14所示，卧式干燥机一E3与卧式干燥机二E5均为卧式圆盘干燥机，卧式圆盘干燥机包括筒体17，筒体17中设有换热转子，筒体17的一端上方设有干燥机进料口17a，筒体17的另一端下方设有干燥机出料口17b，换热转子包括转子中心筒18、换热圆盘19和转子轴20，转子轴20连接在转子中心筒18的两端，两转子轴20分别通过轴承座29支撑在支座28上且轴端分别安装有旋转接头20a，新鲜蒸汽从出料端的旋转接头进入，乏汽及冷凝水从进料端的旋转接头排出。两支座28的底部固定在底座27上，筒体17底部通过鞍座30也支撑在底座27上，一端转子轴20上安装有大链轮，大链轮通过传动链条与小链轮传动连接，小链轮固定在齿轮箱31的输出轴上，由齿轮箱31通过传动链条驱动换热转子转动。筒体17上方设有沉降室26，干燥产生的混合蒸汽从沉降室26的顶部排出。

各换热圆盘19由两圆盘片倾斜拼合焊接而成，呈中间厚外周薄的结构，两圆盘片之间通过若干拉钉相互连接，以提高承压能力。各换热圆盘19等距离分布在转子中心筒18的外周，转子中心筒18上设有多排中心筒排水孔18a与各换热圆盘19的内腔相通，转子轴20的中心孔道内设有中心出水管21，转子中心筒18的内壁设有多根收集管22与各排中心筒排水孔18a相通，转子中心筒18的排水端设有弧形相背的内凹封头23和外凸封头24，外凸封头24位于内凹封头23的内侧，内凹封头23与外凸封头24之间形成汽水分离室，各收集管22的出水端分别穿过内凹封头23插入汽水分离室中，中心出水管21的内端头穿过内凹封头23的中心与内凹封头23的中心相连，中心出水管21位于汽水分离室中的圆周上设有多个透水孔21a。

各收集管22的排水从敞开的端口直接排入汽水分离室，没有弯头和方向转折、无强烈冲击，十分顺畅；汽水分离室由两个背对背的封头组成，腔室呈上大下小的漏斗状，便于冷凝水聚焦到汽水分离室的根部，从透水孔21a进入中心出水管21排出。取消了内置排水罐及与之相连的短管，没有易导致疲劳断裂的接管焊缝，提升了设备薄弱环节的结构强度；设备可以按设计参数长期满负荷运行，达到投入省、产出高的目标。

汽水分离室中设有四道分离室径向隔板25将汽水分离室分隔成四个分离子室，每个分离子室对应一个透水孔21a和一根收集管22；中心出水管21中设有十字形隔板21b将中心出水管21分隔成四个相互独立的中心管排水腔，十字形隔板21b的相位与分离室径向隔板25的相位一致。

位于上方的收集管22的排水进入位于上部的分离子室，从上部的透水孔21a进入上部的中心管排水腔，沿上部的中心管排水腔向外流动；蒸汽沿其它三个中心管排水腔向内流动，从各自对应的透水孔21a进入其余的三个分离子室，再从该三个分离子室进入位于其余的三根收集管22，从转子中心筒18的三排中心筒排水孔18a进入各换热圆盘19的内腔。如此蒸汽及冷凝水被分隔在不同的分离子室和中心管排水腔中各自前进，不会形成蒸汽夹水，避免水锤。

分离室径向隔板25一方面起到旋转时舀水的用途，同时对拉内凹封头23和外凸封头24，起到加强筋的作用，结构强度和可靠性大幅提升，能耐高压和疲劳，从根本上消除了结构上的短板，圆盘换热转子可以在8bar的蒸汽压力下运行，与85℃物料之间的对数平均温差为106℃，效能比工作在19bar的蒸汽压力下提高43％。

每个换热圆盘19的内腔底部对应有两个相位相差180°的中心筒排水孔18a，每个中心筒排水孔18a旋转前进方向的后侧分别设有一个沿径向延伸的圆盘内隔板19a；相邻换热圆盘19的中心筒排水孔18a相位相差90°。

新鲜蒸汽从下方的中心筒排水孔18a进入换热圆盘19的内腔，通过换热圆盘19的薄壁与物料间接换热后，变成乏汽和冷凝水，随着换热圆盘19的转动，当圆盘内隔板一转动至0°相位时，开始将换热圆盘19内腔的冷凝水向上舀起，冷凝水开始从中心筒排水孔18a排出；当圆盘内隔板一转动至90°相位即位于向上竖起状态时，舀水及排水停止。同理，圆盘内隔板二转动至0°相位开始舀水，转动至90°相位时，舀水及排水停止；如此换热圆盘19每旋转一周排水两次。相邻换热圆盘19的中心筒排水孔18a相位相差90°，使奇数排的换热圆盘与偶数排的换热圆盘交替排水。

各换热圆盘19的外缘分别设有四个推板19b，相邻换热圆盘19上对应的推板19b沿螺旋线分布。

如图15所示，每个换热圆盘19的四个推板19b中包括两个正向推板19b1、一个反向推板19b2和一个平推板19b3，且两个正向推板19b1的相位相差180°。各换热圆盘19外缘的推板，一边可以搅拌物料以实现均匀换热，一边可以将物料向出料端推进。每个换热圆盘19设置一个平推板19b3，可以加强对物料的搅拌作用；设置一个反向推板19b2可以减缓物料向出料端的前进速度，以便与换热圆盘19更加充分地进行换热，同时搅拌作用更好。

平推板19b3的两端对称向后弯曲，在起到搅拌作用的同时可以减小阻力。

Claims (10)

1.一种大豆浓缩蛋白的生产系统，包括浸出器和湿粕输送机，浸出器的湿粕出口与湿粕输送机的入口相连，所述湿粕输送机的出口与双螺旋挤干机的进料口相连，所述双螺旋挤干机的出料口与卧式干燥机一的进料口相连，卧式干燥机一的出料口与热粕刮板输送机的入口相连，其特征在于：热粕刮板输送机的出口通过闭风喂料器与卧式干燥机二的进料口相连，卧式干燥机二的出料口通过闭风出料器及蛋白风送管道与沙克龙的进料口相连，沙克龙的排风口与引风机的入口相连，沙克龙的底部安装有旋转出料阀；卧式干燥机二的气相排放口与真空冷凝器的入口相连，真空冷凝器的气相出口与蒸汽喷射泵的抽气口相连。

2.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：蒸汽喷射泵的蒸汽入口与主蒸汽管相连，所述真空冷凝器的冷凝液出口与冷凝液抽出泵的入口相连，冷凝液抽出泵的出口、蒸汽喷射泵的出口及卧式干燥机一的气相排放口分别接入蒸发回收系统。

3.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：卧式干燥机一与卧式干燥机二均为卧式圆盘干燥机，所述卧式圆盘干燥机包括筒体，所述筒体中设有换热转子，所述换热转子包括转子中心筒、换热圆盘和转子轴，所述转子轴连接在所述转子中心筒的两端，两转子轴分别通过轴承座支撑在支座上且轴端分别安装有旋转接头，各换热圆盘等距离分布在转子中心筒的外周，所述转子中心筒上设有四排中心筒排水孔与各换热圆盘的内腔相通，所述转子轴的中心孔道内设有中心出水管，所述转子中心筒的内壁设有四根收集管与各排中心筒排水孔相通，所述转子中心筒的排水端设有弧形相背的内凹封头和外凸封头，外凸封头位于内凹封头的内侧，所述内凹封头与外凸封头之间形成汽水分离室，各收集管的出水端分别穿过内凹封头插入汽水分离室中，所述中心出水管的内端头穿过内凹封头的中心与内凹封头的中心相连，所述中心出水管位于汽水分离室中的圆周上均匀分布有四个透水孔；所述汽水分离室中设有四道分离室径向隔板将汽水分离室分隔成四个分离子室，每个分离子室对应一个所述透水孔和一根所述收集管；所述中心出水管中设有十字形隔板将中心出水管分隔成四个相互独立的中心管排水腔，所述十字形隔板的相位与分离室径向隔板的相位一致。

4.根据权利要求3所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：每个换热圆盘的内腔底部对应有两个相位相差180°的所述中心筒排水孔，每个中心筒排水孔旋转前进方向的后侧分别设有一个沿径向延伸的圆盘内隔板；相邻换热圆盘的中心筒排水孔相位相差90°。

5.根据权利要求3所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：各换热圆盘的外缘分别设有四个推板，相邻换热圆盘上对应的推板沿螺旋线分布；每个换热圆盘的四个推板中包括两个正向推板、一个反向推板和一个平推板，且两个正向推板的相位相差180°，所述平推板的两端对称向后弯曲。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：所述浸出器包括长方形箱体，箱体的前后墙板之间连接有多道相互平行的槽体隔板，各槽体隔板将箱体内腔分隔成多个浸泡槽，各槽体隔板的上部分别设有溢流口，相邻槽体隔板上的溢流口在前后方向交错设置，且各溢流口的高度自右向左逐渐降低，最右侧浸泡槽的出料端连接有浸出器新溶进口，最左侧浸泡槽的进料端连接有浸出器浓液出口；所述浸出器固料入口位于最左侧浸泡槽的进料端上方，每个槽体隔板的出料端分别设有向右侧提升翻料的导料槽，箱体右墙板的出料端安装有向右上延伸的出料槽，所述浸出器湿粕出口位于所述出料槽的上端；各浸泡槽的底部呈弧形且分别安装有浸泡槽螺旋，相邻浸泡槽螺旋的旋向相反；各所述导料槽中分别安装有刮板提升机构，所述出料槽中安装有刮板出料机构。

7.根据权利要求6所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：各浸泡槽中分别设有至少一道沿左右方向延伸的折流板，各折流板的下端分别通过折流板上凹弧卡在浸泡槽螺旋的上方。

8.根据权利要求6所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：各浸泡槽螺旋的螺旋轴出料端分别安装有镂空大链轮，相应刮板提升机构的提升驱动链条下端啮合在镂空大链轮上，提升驱动链条上均匀设有多个提升刮板；各浸泡槽螺旋的螺旋轴两端分别支撑在螺旋轴承座中，各螺旋轴承座分别固定在圆形封板的中心，各圆形封板分别覆盖且固定在浸泡槽两端螺旋安装孔的外侧。

9.根据权利要求8所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：各提升驱动链条的上端啮合在提升小链轮上，各提升小链轮分别安装在驱动轴上，各驱动轴上还分别安装有联动链轮，相邻两根驱动轴为一组且两联动链轮通过联动链条传动连接；其中一根驱动轴的轴端安装有提升大链轮，所述提升大链轮通过主链条与驱动减速机的主链轮传动连接。

10.根据权利要求6所述的大豆浓缩蛋白的生产系统，其特征在于：各浸泡槽螺旋包括螺旋轴及缠绕在螺旋轴外周的主螺旋片，位于浸出器固料入口下方的螺旋轴的进料端安装有滤筒，所述滤筒面向主螺旋片一侧的端口封闭且另一侧敞口，所述浸出器浓液出口插入于所述滤筒的内腔，所述滤筒的圆周上均匀分布有多根沿轴向延伸的篦条，相邻篦条之间的缝隙外窄内宽；所述滤筒的外周缠绕有滤筒外螺带，所述滤筒外螺带的旋向与同轴的主螺旋片相同，所述滤筒的内壁设有滤筒内螺带，所述滤筒内螺带的旋向与同轴的主螺旋片相反。