CN1171905C

CN1171905C - 一种淀粉的制造方法及设备

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Publication number: CN1171905C
Application number: CNB001296159A
Authority: CN
Inventors: S 孙; 孙赟; 陈志�; 陈颖; 赵凯; 杨君鸿; 马崇富; 鲁言文; 赵有斌; 张清泉; 李树; 徐志军; 王芳
Original assignee: Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences
Current assignee: Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: CN1285359A

Abstract

本发明公开了一种淀粉的制造方法扩设备，分为原料，水力输送，除石和清洗，破碎，利用旋流工作站旋流分离出汁水、淀粉乳和粗渣，淀粉乳脱水，干燥，成品工艺过程，采用该方法的设备其旋流器配套合理，生产设备少且操作简单，整个设备占地面积少，用水量少，节能且污水易处理，该工艺加工量少，工作效率高。

Description

一种淀粉的制造方法及设备

本发明涉及一种固液分离方法及设备，尤其涉及一种薯类加工淀粉的制造工艺及设备。

目前马铃薯淀粉生产工艺有以下几种方式：

大多采用如下工艺：将洗净的薯块磨成浆，在卧式离心脱水机中分离出60％以上的渣汁。然后把干物如淀粉及渣的混合物等加水稀释，在锥筛中筛分洗涤出淀粉悬浮液和渣。该淀粉悬浮液还有剩余的可容性物质和细渣，用旋流器洗涤掉可容性物质和细渣，然后脱水干燥。从锥筛上分离的渣再用专门离心脱水机脱水后出售。这种工艺需要大量新鲜水，每吨原料消耗约10~15m³，因此需排放大量工艺水。由于大量低浓度污水排放，不仅造成一定淀粉损失，影响淀粉的回收，而且对污水处理带来困难。同时加水点多，使生产过程中泡沫多，造成车间满地泡沫。

目前在淀粉清洗上也开发出一种类似旋流分离的设备，它采用逆流洗涤原理。每台泵的入口与前一台旋流器底流相接，并与后一台旋流器溢流连接。该装置缺点是每个旋流器分离出来的轻相与另一旋流器底流重相混合。因为旋流器主要目的实现轻相、重相分离，而这种装置使轻重相物质分离后又混合，因此工作效率不高，加工量成倍增加。

本发明的目的是提供一种全旋流淀粉生产工艺和设备，其旋流管配套合理，生产设备少且操作简单，整个设备占地面积少，用水量少，节能且污水易处理，该工艺加工量少，工作效率高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种淀粉的制造方法，其特点在于分为如下步骤：原料；水力输送；除石和清洗；破碎；利用多级旋流器以溢流串并联和底流串并联并存的方式进行旋流多相分离出汁水、淀粉乳和粗渣；淀粉乳脱水；干燥；成品。

上述方法，其特点在于所述旋流分离过程是通过多个旋流器、泵和管道的联接逐步实现澄清液加工、乳液分离、淀粉清洗、淀粉浓缩过程。

上述方法，其特点在于所述原料为马铃薯或木薯，利用旋流工作站一次将薯糊浆分离出汁水、淀粉乳和薯渣。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种实现上述工艺方法的淀粉制造设备，主要由原料输送装置、除石和清洗装置、破碎装置、浆液分离装置、脱水和干燥装置组成，其特点在于：所述浆液分离装置为旋流工作站，所述旋流工作站由自清过滤器、旋流分离单元、除砂单元和精制单元组成；与所述旋流分离单元分为悬浮液加工单元I、浆液分离单元II、淀粉洗涤单元III、淀粉浓缩单元IV四部分，每部分均由多个旋流器、泵和管道组成，所述旋流器通过装有泵的管道或管道相联接；所述自清过滤器通过管道与所述浆液分离单元II联接，所述浆液分离单元II通过管道分别与所述悬浮液加工单元I和淀粉洗涤单元III联接，所述淀粉洗涤单元III通过管道分别与除砂单元和精制单元联接。

上述的淀粉制造设备，其特点在于：所述浆液分离单元II由旋流器(1A、1B、2B)、与相应旋流器(1A、1B、2B)联接的泵和管道组成，所述悬浮液加工单元I由旋流器(2A、3A)、与相应旋流器(2A、3A)联接的泵和管道组成，所述淀粉洗涤单元III由旋流器(3B、4B)、与相应旋流器(3B、4B)联接的泵和管道组成；所述旋流器(1B、2B)的溢流管连接旋流器(1A)的泵，旋流器(1A、1B)的底流管连接进入旋流器(2B)的泵，由所述自清过滤器(48)引入的管道与所述淀粉洗涤单元III的旋流器(3B)的溢流管汇合后进入旋流器(1B)的泵；所述旋流器(3A)的底流管与所述浆液分离单元II的旋流器(2B)的底流管连接后进入所述旋流器(3B)的泵，所述淀粉洗涤单元III的旋流器(4B)的溢流管与所述旋流器(2A)的溢流管连接后进入所述旋流器(3A)的泵。

上述的淀粉制造设备，其特点在于：所述悬浮液加工单元I中还设有旋流器(4A、5A、6A)、与相应旋流器(4A、5A、6A)联接的泵和管道，所述淀粉洗涤单元III还设有旋流器(5B、6B、7B)、与相应旋流器(5B、6B、7B)联接的泵和管道。

上述的淀粉制造设备，其特点在于：所述淀粉浓缩单元IV由旋流器(R1、R2、C1、C2)、相应旋流器(R1、R2、C1、C2)的泵、管道和调节阀组成，旋流器(R1、R2)的底流管通过所述调节阀进入旋流器(C1)的泵，后一级旋流器(R1、C2)的溢流管返回前一级旋流器(R2、C1)的泵，旋流器(R2)的溢流返回所述淀粉洗涤单元III的旋流器(7B)的泵。

上述的淀粉制造设备，其特点在于所述除砂单元由除砂器(410)和细渣筛分器(411)组成，所述除砂器(410)通过泵与所述淀粉洗涤单元III的最后一级旋流器的底流管和洗涤水管连接，所述细渣筛分器(411)与所述精制单元的旋流器相连。

上述的淀粉制造设备，其特点在于所述调节阀为一个蝶法阀。

采用上述方法和设备，可产生如下特点：

本旋流站由自清过滤器、旋流单元、除砂筛分单元组成，旋流单元仅用泵和由无数旋流管组成的旋流器完成淀粉与其他成分的分离，不再使用卧螺、锥筛等十几台设备。

改进工艺连接管路，能够实现轻重相物质得到有效分离，重相物质得到充分洗涤，而轻相物质浓度得到尽可能提高，减少污水排量。

总之，由于该方法可大幅度降低用水量，减少了不必要的重复设备，避免了传统工艺使用大量离心机，各种筛分设备，洗涤装置及泵等缺点。它直接把糊浆泵入旋流站，分离出淀粉乳和副产品(渣和马铃薯汁)，并对淀粉进行洗涤。它具有工艺先进、配套合理、操作简单、运行可靠、效益显著的特点。与同类成套设备相比，占地面积减少40％，用水减少60％。

下面结合附图进一步说明本发明的实施例

图1是本发明所示的全旋流淀粉生产流程图。

图2是一种旋流工作站工作流程图。

在图1中，本发明所示的全旋流淀粉生产流程由除石1、清洗2、破碎3、旋流工作站4、淀粉乳7、脱水8、干燥9和商品淀粉10组成，破碎后的糊浆经旋流工作站4处理后，直接得到湿的产品淀粉乳7和副产品汁水5和粗薯渣6。该工艺比传统工艺减少不少环节和设备，如卧螺、锥筛等，生产工艺简单而产品质量高。同时由于中间环节少，产生泡沫机会少，从而有效减少泡沫的产生。

在图2中，整个旋流工作站4由自清过滤器48、旋流分离单元49、除砂器410、细渣筛分411和糊浆进口41、大颗粒出口42、进水口44、出砂口45、细渣出口45、淀粉乳出口47组成。旋流分离单元49又分为四个单元：悬浮液加工单元I、浆液分离单元II、淀粉洗涤单元III、淀粉浓缩单元IV。

物料首先从进料口41进入自清过滤器48，滤去大颗粒薯块从42排出，避免大颗粒物料进入旋流分离单元堵塞旋流管。过滤后的糊浆进入旋流器1B的泵。

旋流分离单元49是由多个内部由若干旋流管组成的旋流器和泵组成。它以泵为动力，使糊浆以一定压力进入旋流器，轻物质，如以蛋白为主的汁水从溢流口排出，以淀粉为主的重物质从底流口排出。各旋流器通过特殊连接方式，可实现特定功能。按其功能它分为四个单元：

其中浆液分离单元II实现轻相和重相物料分离，它由旋流器1A、1B、2B和相应的泵组成，旋流器1B和旋流器2B的溢流管连接进旋流器1A的泵，旋流器1A和旋流器1B的底流连接进入旋流器2B的泵。通过自清过滤器48后的糊浆和淀粉洗涤单元III的旋流器3B的溢流汇合后进入旋流器1B的泵。

悬浮液加工单元I便轻相物质(以蛋白、渣等悬浮物为主)得到再加工，同时使悬浮液尽量得到浓缩，这样使排水量降到最低。它由旋流器6A、5A、4A、3A、2A和相应的泵组成。其中旋流器3A的底流管与旋流器2B的底流连接进入旋流器3B的泵，旋流器4B的溢流与旋流器2A溢流连接进入旋流器3A的泵。

淀粉洗涤单元III实现重相物质(以淀粉乳为主)得到的洗涤，使淀粉乳中的蛋白和渣得到进一步去除，它由旋流器3B、4B、5B、6B、7B和相应的泵组成，采用逆流洗涤原理，即前一级底流和后一级溢流汇合后进入该级的泵，溢流向前走，底流向后走，从而随着级数的增加，糊浆中淀粉越来越纯。

洗涤水从进水口44加入，水量大小通过调节阀DF3调节，整个旋流站无其他加水点，从而保证产生泡沫环节少，保证车间卫生。洗涤水与旋流器B7的底流汇合后进入除砂器410的泵，通过旋流分离作用下分离出砂，从出砂口45排出。淀粉乳从溢流口进入收集槽，然后用泵打入压力曲筛411筛洗去淀粉乳中细渣，从出口46排出。通过除砂器410除砂和压力曲筛411除渣，使淀粉中灰分满足标准要求。筛洗后的淀粉乳进入淀粉浓缩单元IV的C1的泵，开始淀粉乳的浓缩。

淀粉浓缩单元IV为淀粉乳的浓缩，通过该单元处理得到合适浓度的淀粉乳。它由旋流器R2、R1、C1、C2和相应泵组成，旋流器R1，R2底流和从压力曲筛411出来的淀粉乳汇合后进入旋流器C1的泵，后一级旋流器溢流返回前一级旋流器泵，旋流器R2溢流返回单元III旋流器7B的泵入口。旋流器R1、R2的底流在和C1泵的进料管汇合前分别有一个蝶法阀DF1、DF2，通过调节DF1、DF2在合适位置，可以保证从旋流器C2底流出来的淀粉乳达到要求的浓度，便于下一工序，如脱水、干燥处理。

从图1和图2中可以看出，该工艺是传统逆流洗涤的更深层次，其功能更强大，效率更高。

本发明是在薯类(马铃薯、木薯等)淀粉生产中采用全旋流分离站代替传统分离、筛分等设备，其工艺先进合理，减少设备投资，节约用水。该工艺核心设备全旋流分离站属于固液分离领域，实现非多相系统的分离，它的旋流器采用特殊连接方式，实现薯浆的淀粉与渣汁的分离，并对淀粉进行洗涤。本装置还可应用于化工、轻工、煤炭等行业实现轻相与重相分离，并对重相进行洗涤的场合。

Claims

1、一种淀粉的制造方法，其特点在于包括如下步骤：

A、选取薯类原料；

B、水力输送；

C、除石和清洗；

D、破碎；

E、利用多级旋流器以溢流串并联和底流串并联并存的方式进行旋流多相分离出汁水、淀粉乳和粗渣；

F、去除砂杂；

G、淀粉乳脱水；

H、干燥；

I、成品。

2、根据权利要求1所述方法，其特征在于所述旋流多相分离过程进一步包括澄清液加工、乳液分离、淀粉清洗、淀粉浓缩过程。

3、根据权利要求1所述方法，其特征在于所述薯类原料为马铃薯或木薯。

4、一种利用权利要求1所述方法的淀粉制造设备，包括浆液分离装置，其特征在于，还包括原料水力输送装置、除石和清洗装置、破碎装置、脱水和干燥装置，所述浆液分离装置又包括自清过滤器(48)、旋流分离单元(49)、除砂单元和精制单元；所述旋流分离单元(49)分为悬浮液加工单元I、浆液分离单元II、淀粉洗涤单元III、淀粉浓缩单元IV四部分，每部分均由多级旋流器、泵和管道组成，所述旋流器通过装有泵的管道或管道形成溢流串并联和底流串并联并存的连接形式；所述自清过滤器(48)通过管道与所述浆液分离单元II联接，所述浆液分离单元II通过管道分别与所述悬浮液加工单元I和淀粉洗涤单元III联接，所述淀粉洗涤单元III通过管道分别与除砂单元和精制单元联接。

5、根据权利要求4所述的淀粉制造设备，其特征在于：所述浆液分离单元II由旋流器(1A、1B、2B)、与相应旋流器(1A、1B、2B)联接的泵和管道组成，所述悬浮液加工单元I由旋流器(2A、3A)、与相应旋流器(2A、3A)联接的泵和管道组成，所述淀粉洗涤单元III由旋流器(3B、4B)、与相应旋流器(3B、4B)联接的泵和管道组成；所述旋流器(1B、2B)的溢流管连接旋流器(1A)的泵，旋流器(1A、1B)的底流管连接进入旋流器(2B)的泵，由所述自清过滤器(48)引入的管道与所述淀粉洗涤单元III的旋流器(3B)的溢流管汇合后进入旋流器(1B)的泵；所述旋流器(3A)的底流管与所述浆液分离单元II的旋流器(2B)的底流管连接后进入所述旋流器(3B)的泵，所述淀粉洗涤单元III的旋流器(4B)的溢流管与所述旋流器(2A)的溢流管连接后进入所述旋流器(3A)的泵。

6、根据权利要求5所述的淀粉制造设备，其特征在于：所述悬浮液加工单元I中还设有旋流器(4A、5A、6A)、与相应旋流器(4A、5A、6A)联接的泵和管道，所述淀粉洗涤单元III还设有旋流器(5B、6B、7B)、与相应旋流器(5B、6B、7B)联接的泵和管道。

7、根据权利要求6所述的淀粉制造设备，其特征在于：所述淀粉浓缩单元IV由旋流器(R1、R2、C1、C2)、相应旋流器(R1、R2、C1、C2)的泵、管道和调节阀组成，旋流器(R1、R2)的底流管通过所述调节阀进入旋流器(C1)的泵，后一级旋流器(R1、C2)的溢流管返回前一级旋流器(R2、C1)的泵，旋流器(R2)的溢流返回所述淀粉洗涤单元III的旋流器(7B)的泵。

8、根据权利要求4所述的淀粉制造设备，其特征在于所述除砂单元包括除砂器(410)和细渣筛分器(411)，所述除砂器(410)通过泵与所述淀粉洗涤单元III的最后一级旋流器的底流管和洗涤水管连接，所述细渣筛分器(411)与所述精制单元的旋流器相连。

9、根据权利要求7所述的淀粉制造设备，其特征在于所述调节阀为一个蝶法阀。