De-Smet冷脫皮工藝流程見(jiàn)圖1。
大豆經(jīng)初清篩和磁選器去雜后進(jìn)入2臺串聯(lián)的立式烘干塔,在每臺烘干塔內的加熱時(shí)間為5~25min,使水分由12%左右降至9.5%~10%。每臺烘大豆經(jīng)初清篩和磁選器去雜后進(jìn)入2臺串聯(lián)的立式烘干塔,在每臺烘干塔內的加熱時(shí)間為5~25干塔配2臺風(fēng)機抽濕。烘干塔下面安裝熱交換器,利用018~110MPa的蒸汽與冷空氣進(jìn)行熱交換,再用熱空氣對烘干塔進(jìn)行加熱,熱交換器開(kāi)啟數量可根據大豆水分高低進(jìn)行調節。烘干后的大豆進(jìn)入緩蘇倉滯留48h,進(jìn)一步降低皮與仁的附著(zhù)力便于后續皮仁分離。5000t/d處理量配置4個(gè)5000t緩蘇倉。
經(jīng)過(guò)緩蘇后的大豆進(jìn)入計量秤計量,并經(jīng)4臺吸皮器吸出部分在輸送過(guò)程中脫落的豆皮和細雜。之后經(jīng)破碎機破碎成4~6瓣,由刮板機輸送至多級吸皮器分出豆皮(混有碎豆仁)和豆仁,豆仁經(jīng)軟化后送去軋坯?;旌嫌胁糠炙槎谷实亩蛊び娠L(fēng)運系統進(jìn)入配有2層篩面的振動(dòng)篩進(jìn)行篩分。篩下物基本為碎豆仁;篩上物大部分為豆皮,經(jīng)過(guò)斜板氣流吸皮器分離出豆皮和碎豆仁;篩中層出來(lái)的碎豆仁和豆皮進(jìn)入小型多級吸皮器,分離出豆皮和碎豆仁。所有分出的豆仁全部進(jìn)入軟化鍋,豆皮則經(jīng)過(guò)收集后送去粕庫。
2、De-Smet冷脫皮工藝操作及設備要求
De-Smet冷脫皮工藝在南美使用普遍,在我國使用較少。經(jīng)過(guò)1年多生產(chǎn)實(shí)踐,我們總結出一些脫皮工藝操作中的要點(diǎn)。
2.1烘干與緩蘇
用烘干塔烘干大豆時(shí),對于大豆水分和成熟度有一定的要求,但不是很?chē)栏?。在設計烘干塔的烘干能力時(shí)對烘干時(shí)間和加熱量要留有足夠的調節余量,以便適應于不同的原料。我們選用2臺烘干塔串聯(lián),從設備上保證進(jìn)口大豆(國際商業(yè)級大豆含水在9.5%~14%)的干燥和調質(zhì)時(shí)間。具體操作過(guò)程為:將大豆急速升溫到70~80℃,使豆皮膨脹而破裂,在這個(gè)溫度段保持10~20min,然后急速升溫到120~150℃,時(shí)間2min左右,這時(shí)豆皮基本上已爆開(kāi)。從烘干塔出來(lái)的料送到緩蘇倉內滯留48h,經(jīng)緩慢降溫,使大豆表面水分蒸發(fā),內部水分傳到表面,經(jīng)歷這樣一個(gè)長(cháng)時(shí)間的傳質(zhì)傳熱過(guò)程,皮仁附著(zhù)力降低,豆質(zhì)較均勻,破碎后顆粒大小均勻,粉末度低。
2.2破碎
選用布勒雙對輥齒輥破碎機,將大豆(含雜量小于1%,小于4mm顆粒最多不超過(guò)1%)破碎成4~6瓣,破碎豆中最多允許5%的顆粒過(guò)10mm篩。
破碎機的破碎能力取決于輥徑和轉速。對于大豆的破碎,1∶6的直徑與長(cháng)度比將會(huì )由于輥太長(cháng)而產(chǎn)生脹輥現象。因此,應采用粗大的齒輥以有利于提高齒輥壽命,并可使破碎大豆的粉末度降低到最小程度。破碎輥的圓周速度變化范圍應為457~914m/min,輥速太快,將導致軋輥磨損率和物料粉末度上升。在冷脫皮工藝中,115∶1的輥速有利于減少粉末度和皮仁分離,也可提高齒輥壽命。
破碎機輥的齒形一般為鋸齒形、圓底V形和B&W形。對于冷脫皮工藝,上輥采用315~5齒,下輥采用5~6齒比較好。如果采用上下各5齒的組合輥,則可減少輥安裝錯位的機會(huì )。B&W形的齒有深的凹槽,其銳利的齒尖能整齊有效地把大豆切成碎塊,利于皮仁分離,并可得到最佳齒輥壽命。需要注意的是齒輥在重新拉絲及安裝時(shí),要確保維持輥齒齒形不變。
2.3皮仁分離
以極限氣流速度差為基礎進(jìn)行重力分級。以很小的速度差使皮仁完全分離,豆仁以最低速度下降時(shí),用比豆仁下降速度低的氣流分離皮仁。
破碎后的大豆在多級吸皮器的喂料器上均勻分布,由安裝在其上的游動(dòng)擴散料門(mén)將料堆散開(kāi),進(jìn)入寬度大于80cm的多級吸皮器中。散料門(mén)由一側的支點(diǎn)調節螺栓調節在適當的開(kāi)口位置,全部物料均勻地通過(guò)氣道,在一定的氣流速度條件下,將豆仁與豆皮完全分離。
風(fēng)機的壓力和流量選擇要合適,通過(guò)調節風(fēng)速,使夾帶的顆粒具有較高的極限速度。為了適應顆粒的極限速度和達到需要的任何風(fēng)速,設計精細調節板來(lái)調節氣流速度。
在風(fēng)運過(guò)程中,較小密度的顆粒和較大飛翅的顆粒在同樣的氣流速度中飛離,這些顆粒具有同樣的速度但體積、形狀不同,可以在進(jìn)入下道多級吸皮器前用振動(dòng)篩進(jìn)行機械分離。
由試驗或經(jīng)驗確定多級吸皮器的氣流量,并根據物料流動(dòng)情況觀(guān)察調整氣流量,用調節擋板調節風(fēng)機的風(fēng)量。
2.4風(fēng)網(wǎng)設計
在多級吸皮器和一般吸皮器的風(fēng)網(wǎng)中,大多數氣流可循環(huán)使用,否則剎克龍和除塵器要大3~5倍,增加了制造成本和風(fēng)機功率;氣流循環(huán)使用的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少了排空量和新鮮空氣補充量。從風(fēng)機出口管側接支管,聯(lián)結剎克龍和除塵器,含皮氣流先經(jīng)剎克龍分離出豆皮,在主管和支管上安裝壓力表,用以調節風(fēng)量,豆皮經(jīng)下面關(guān)風(fēng)器進(jìn)輸送絞龍送到豆皮箱。另做一條氣力輸送管道送入粕庫灌包。
3、結束語(yǔ)
2004年5月本人在巴西Malas一公司考察了2000t/d大豆壓榨廠(chǎng),該廠(chǎng)采用的De-Smet冷脫皮設備是1985年投入使用的,用于生產(chǎn)50%蛋白含量的豆粕。對于含皮量7.5%~8%的大豆,可脫皮6.2%~6.5%,脫皮效率為82%~88%,皮中含油114%~116%。該公司使用的大豆全部來(lái)自本土大豆收購站,品質(zhì)穩定,工藝參數基本不變,維修是在線(xiàn)進(jìn)行或更換部分設備,所有泵配置雙泵,一些儀表雙配置,這樣能維持高脫皮率和皮中低殘油率。
而我國的大豆壓榨廠(chǎng),因大豆品質(zhì)不一致,導致豆粕蛋白含量和皮中含油波動(dòng)。由于冷脫皮要用緩蘇倉,需多存放2d加工量的大豆,即多占用周轉資金,工廠(chǎng)很難接受,因此大豆在緩蘇倉滯留時(shí)間很少甚至沒(méi)有滯留,沒(méi)有起到緩蘇作用,經(jīng)破碎機破碎的豆粒不均勻,粉末度增加,皮仁難于分離,粕中含皮高。如加工阿根廷大豆,含皮量為7%~7.5%,可脫皮4.5%~5%,脫皮效率只有60%~75%,而皮中含油達1.8%。所以大豆的調質(zhì)和緩蘇是影響大豆脫皮效率的關(guān)鍵。
對于脫皮效率的檢測,在生產(chǎn)過(guò)程中較難控制,因為大豆含皮量與品質(zhì)和來(lái)源有關(guān),生產(chǎn)中脫出的皮含碎仁粉,難以界定清楚。而測定豆粕纖維含量具有可操作性,對于大豆含皮7.5%~8%,水分在12%,大豆收獲2個(gè)月以上,脫皮豆粕和不脫皮豆粕的粗纖維含量分別在3.3%~3.5%和7.5%~8%。脫皮前測定大豆纖維含量,再測定粕中纖維含量,可以計算脫皮效率。