左 青,錢(qián)勝峰,楊輝祥,左 暉
1.江蘇牧羊集團(tuán)有限公司 (揚(yáng)州 225127)2.中糧祥瑞糧油工業(yè)有限公司 (鐘祥 431900)3.廣州星坤機(jī)械有限公司 (廣州 510000)
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如何提升大豆壓榨效益實(shí)踐
左 青1,錢(qián)勝峰1,楊輝祥2,左 暉3
1.江蘇牧羊集團(tuán)有限公司 (揚(yáng)州 225127)2.中糧祥瑞糧油工業(yè)有限公司 (鐘祥 431900)3.廣州星坤機(jī)械有限公司 (廣州 510000)
壓榨廠面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),在生產(chǎn)穩(wěn)定合格油脂和豆粕質(zhì)量的前提下和同行對(duì)標(biāo),每年都在降低節(jié)能降耗,提高產(chǎn)品得率,通過(guò)引入新技術(shù)和新設(shè)備,合理增加產(chǎn)量,適度配置用汽設(shè)備和裝機(jī)容量、精準(zhǔn)運(yùn)行,降低故障率,將整條生產(chǎn)線保持在最佳點(diǎn)運(yùn)行。本文從原料品質(zhì)控制、預(yù)處理和浸出工藝和設(shè)備調(diào)整、發(fā)貨及服務(wù)、生產(chǎn)管理、全脂豆粕產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行分析,提升大豆壓榨效益。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng);同行對(duì)標(biāo);精準(zhǔn)運(yùn)行;最佳點(diǎn)運(yùn)行
目前壓榨廠使用的大豆二次脫皮工藝,生產(chǎn)蛋白含量43%、46%和48%的豆粕,我國(guó)東南地區(qū)豆粕市場(chǎng)的賣點(diǎn)是46%膨化豆粕、而東北地區(qū)是46%胚片豆粕,飼料業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)要求壓榨廠穩(wěn)定持久的提供品質(zhì)合格的豆粕和浸出毛油。
面對(duì)市場(chǎng)的壓力,油廠的管理層每年都在絞盡腦汁挖出潛力,和同行對(duì)標(biāo),向同行學(xué)習(xí),在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上如何降低生產(chǎn)成本。目前較普遍存在大馬拉小車現(xiàn)象,工廠的變壓器裝機(jī)容量只有60%~70%,有些在40%,油廠的蒸汽消耗主要在浸出車間,蒸汽消耗占浸出車間總能量消耗的80%左右。在生產(chǎn)車間方面,淘汰一些不適用或能耗高的設(shè)備,引進(jìn)新技術(shù)新工藝,在沒(méi)有自動(dòng)化的地方引入局部PID自控系統(tǒng),并用經(jīng)驗(yàn)整定法,對(duì)干擾頻繁、過(guò)渡曲線不規(guī)則的控制對(duì)象,采取“盯著曲線,調(diào)整參數(shù)”。在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品方面,在滿足飼料廠的需求,上馬膨化全脂大豆粉,投資少見(jiàn)效快。在生產(chǎn)運(yùn)行中,生產(chǎn)、物流、品管、采購(gòu)和銷售密切合作,保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定并得到客戶認(rèn)可,簡(jiǎn)化環(huán)節(jié),降低能耗。在生產(chǎn)管理和設(shè)備改造方面,主要采取下列措施。
(1)對(duì)所有批次加工、中轉(zhuǎn)、外庫(kù)、外輪的大豆,取樣化驗(yàn)原糧品質(zhì)。
(2)原料大豆筒倉(cāng)在加工完后要倒倉(cāng),防止原料雜質(zhì)分級(jí)對(duì)蛋白的影響。定期對(duì)日倉(cāng)倒倉(cāng)清倉(cāng),控制倉(cāng)底出倉(cāng)的速度,降低雜質(zhì)對(duì)輸送料流波動(dòng)。
(3)筒倉(cāng)內(nèi)出倉(cāng)機(jī)控制系統(tǒng)與中央控制室DCS采用OPC通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸[1-2],如出倉(cāng)機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)或停止,絞龍速度,對(duì)變頻器頻率、正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)狀態(tài),反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信息。
(4)筒倉(cāng)下面接料刮板輸送機(jī)的出料量由人工調(diào)節(jié)閘閥,在卸料過(guò)程中,倉(cāng)上層、下層料含雜量不同,含雜量多就容易搭橋,產(chǎn)生輸送斷料,刮板的電機(jī)加裝變頻器,把進(jìn)料改為兩側(cè)進(jìn)料,避免料流過(guò)大壓重鏈條負(fù)荷,保證進(jìn)料穩(wěn)定。
(5)定期校驗(yàn)大豆散糧秤。
(6)品控、生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、采購(gòu)部門(mén)及時(shí)溝通[3-4]。對(duì)于不同蛋白含量的大豆,兩種蛋白含量大豆(如美國(guó)豆和巴西豆)交替采購(gòu),計(jì)算出生產(chǎn)不同蛋白豆粕加工的成本供采購(gòu)參考。在生產(chǎn)中把不同品種、不同批次的大豆合理搭配,按兩種大豆的水分和蛋白計(jì)算,保證生產(chǎn)的豆粕蛋白含量達(dá)標(biāo)。
(7)預(yù)處理浸出與精煉盡可能同步開(kāi)機(jī),浸出毛油直接泵入精煉車間,減少清罐次數(shù)所產(chǎn)生的損耗。
大豆溫脫皮工藝適合于原料大豆水分≤13%,預(yù)處理車間按照幾類浸出器的入浸料水分要求在9.5%左右、溫度在55 ℃~58 ℃。
2.1 調(diào)質(zhì)塔
2.1.1 節(jié)省蒸汽
在設(shè)計(jì)中考慮降低水分2.0%~2.5%,調(diào)質(zhì)塔兩種進(jìn)風(fēng):一是熱風(fēng),二是補(bǔ)充風(fēng)。例如大豆調(diào)質(zhì)塔(4 000 t/d)為14層,調(diào)質(zhì)塔3.4×3.4 m2,加熱蒸汽0.1 MPa,第4層大豆溫度在45.8 ℃,第4層和第10層出汽溫度在83.3 ℃,第10層大豆出汽溫度在83.3 ℃,第14層汽溫在69.6 ℃,出料溫度在65 ℃,滯留時(shí)間在30~40 min。加熱溫度從5 ℃加熱到70 ℃,需要蒸汽7.5 t/h,脫出1%水要10 kg汽。
現(xiàn)在有些工廠在第1加熱層用高溫冷凝水,把第1層設(shè)計(jì)多回路,冷凝水沒(méi)有潛熱只有顯熱,傳熱效果比蒸汽差,而且冷凝水都是封閉回收到鍋爐房,沒(méi)有浪費(fèi)。而且泵送高溫冷凝水要增加1臺(tái)用高溫?zé)崴?高揚(yáng)程)。如果使用開(kāi)式疏水器系統(tǒng)的泛汽,比較使用新蒸汽,節(jié)省8%,但是工廠泛汽已經(jīng)回收。
調(diào)質(zhì)塔的空氣加熱器的加熱蒸汽,在油料水分低時(shí)可以不開(kāi)或少開(kāi)間接蒸汽,用循環(huán)風(fēng)降水,能節(jié)省蒸汽。我們把熱風(fēng)加熱器原用蒸汽改為冷凝水,節(jié)省蒸汽。各家調(diào)質(zhì)塔結(jié)構(gòu)不同,使用蒸汽差別非常有限,蒸汽用量是根據(jù)油料含水量和降水要求,可以按熱力學(xué)熱量平衡計(jì)算出來(lái)。
2.1.2 風(fēng)管排水
調(diào)質(zhì)塔的風(fēng)管容易積水,時(shí)間長(zhǎng)堵塞,要在每個(gè)風(fēng)管下部接排水管。
2.1.3 PLC控制
(1)料位控制:料位計(jì)安裝在塔頂,在塔頂部設(shè)計(jì)高、中、低3個(gè)傳感器來(lái)調(diào)節(jié)來(lái)料的流量,對(duì)日倉(cāng)出料刮板變頻器設(shè)定低、中、高3個(gè)頻率,電機(jī)按3個(gè)頻率下料。
(2)水分調(diào)節(jié):控制熱風(fēng)溫度在80 ℃左右,調(diào)質(zhì)45 min,出料控制65 ℃~70 ℃。
(3)變頻出料:按下一道工序的料平衡來(lái)控制調(diào)質(zhì)塔出料絞龍的頻率。
2.2 破碎及脫皮
(1)破碎機(jī)調(diào)節(jié)絲桿
在破碎機(jī)輥拉絲后,輥直徑縮小,緊輥調(diào)節(jié)絲桿,調(diào)節(jié)時(shí)??ㄔ谥Ъ軆?nèi),在調(diào)節(jié)絲桿前段加焊擋板,在松輥時(shí),避免了絲桿卡入支架內(nèi)。
(2)轉(zhuǎn)速調(diào)整
300 t/d破碎機(jī),破碎機(jī)兩輥轉(zhuǎn)速777 r/min和709 r/min,破碎效果差,更換主電機(jī)皮帶輪直徑從345 mm為400 mm,速度分別是901 r/min和709 r/min,增大速差,改進(jìn)破碎效果。
(3)喂料
破碎機(jī)喂料手動(dòng)調(diào)節(jié),用喂料門(mén)兩端絲桿來(lái)控制料門(mén)開(kāi)啟度大小,兩端下料不均勻,影響破碎效果,加裝變頻器,使兩端布料均勻。
(4)雙輥改單輥
把第一道雙破碎輥改為單輥運(yùn)行,節(jié)約37 kW。
(5)熱源
在二次破碎脫皮的第1道破碎后吸皮系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)溫度在66.8 ℃,出風(fēng)在70.9 ℃;第2道破碎后的吸皮系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)溫度在52.4 ℃,出風(fēng)溫度在57.1 ℃,能降低0.5%水分。第2道脫皮熱風(fēng)加熱器的熱源改為冷凝水。
2.3 壓胚
2.3.1 薄胚片
軋胚機(jī)的處理量和入料水分、溫度、含皮量、破碎度、胚片厚度和緊輥力有關(guān),對(duì)于布勒壓胚機(jī),選用輥轉(zhuǎn)速9.2 m/s。按行業(yè)規(guī)范要求大豆的破碎度在1/4~1/6、水分10.5%、溫度60 ℃~70 ℃,胚片厚度在0.32 mm。
如果在前面沒(méi)有調(diào)質(zhì)塔,軟化料溫度在68 ℃~70 ℃、料水分在11.5%~12.0%,300 t/d壓胚機(jī)壓的胚片厚度在0.32~0.35 mm、而500 t/d壓胚機(jī)的胚片厚度在0.35~0.38 mm。300 t/d規(guī)模的壓胚機(jī)壓的胚片薄而強(qiáng)度均勻。大豆胚片直接浸出,要求入浸胚片的水分在8.5%左右,在壓胚后增加干燥機(jī),胚片比大豆容易脫水,對(duì)于處理高水分大豆效果好。
2.3.2 厚胚片
胚片厚度從0.32 mm增厚到0.42 mm[2],降低電耗和設(shè)備磨損,增加處理量,電耗降低1 kW·h/t,延長(zhǎng)壓胚機(jī)的壽命,這樣的胚片要經(jīng)過(guò)膨化后進(jìn)行浸出。
2.4 膨化
膨化機(jī)配電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)該≥70%,出料溫度在120 ℃左右,保證料熟化和膨化效果。膨化料大豆容重500 kg/m3,大豆胚片容重在400 kg/m3,增加1.25倍,膨化料透氣,混合油容易穿透,浸出器內(nèi)料層高度可以增加,溶劑滲透到物料內(nèi)部和混合油從物料內(nèi)部滲透出來(lái)都很容易,縮短浸出時(shí)間,從而使浸出設(shè)備的生產(chǎn)能力相應(yīng)增加,把粕中殘油從0.8%穩(wěn)定降低并控制在0.5%;蒸發(fā)系統(tǒng)按混合油濃度升高28%~30%,可提產(chǎn)30%左右;蒸脫系統(tǒng)因濕粕多孔性透氣性好易蒸脫減少蒸脫時(shí)間增加料層高度;擠壓膨化物料的滲透性好,可減少浸出溶劑比,提高混合油的濃度,降低溶劑蒸發(fā)系統(tǒng)和溶劑回收系統(tǒng)的負(fù)荷。
2.5 翻板冷卻器
引用室內(nèi)環(huán)境空氣,保持出料溫度在55 ℃~60 ℃、入浸料水分在9.5%左右。布料電機(jī)安裝在冷卻器的側(cè)面,攪拌軸通過(guò)連接內(nèi)部轉(zhuǎn)向器改變方向后進(jìn)行攪拌,轉(zhuǎn)向器在冷卻箱的內(nèi)部,在溫度升高時(shí)產(chǎn)生故障。把布料電機(jī)安裝在冷卻器的頂部,采用通軸直聯(lián)攪拌,攪拌葉改為加強(qiáng)型,這樣保證穩(wěn)定布料均勻。
逆流干燥器的翻板是間歇式排料,泵站電機(jī)間歇啟停,每次排料層高度在30~40 mm,料中含水有些波動(dòng)。修改泵站工作程序修改,增加翻板的頻率,減少箱內(nèi)料層波動(dòng),出料水分穩(wěn)定。但是泵站的連續(xù)運(yùn)行使油溫上升,在油箱內(nèi)部加裝冷卻水盤(pán)管降溫。
2.6 輸送設(shè)備
升機(jī)頭輪用包膠滾筒,加工難,包膠成本高,安裝上固定金屬擋條,插入包膠插片,固定鎖緊,滾筒無(wú)需拆卸,現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)可以更換。彎刮板輸送機(jī)前后要有觀察窗,在彎頭的底部開(kāi)口,用法蘭蓋封住。
2.7 豆皮回添風(fēng)管
粉碎后的豆皮多是采取風(fēng)運(yùn),豆皮回添風(fēng)管彎頭易堵,需要做疏通的手孔。
2.8 除塵風(fēng)網(wǎng)
(1)增加大豆進(jìn)車間除塵器的處理量,減少后續(xù)設(shè)備磨損。
(2)把除塵風(fēng)機(jī)的皮帶輪直徑改小,轉(zhuǎn)速提升200 r/min,提升輸送量。
(3)風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制。電氣控制設(shè)置,把變頻器的運(yùn)行參數(shù)(電機(jī)運(yùn)行頻率、轉(zhuǎn)速、電流等)通過(guò)輸出信號(hào)傳到PLC操作終端,這樣進(jìn)行監(jiān)控。另設(shè)置備用回路,在變頻器故障調(diào)停時(shí),風(fēng)機(jī)以50 Hz繼續(xù)運(yùn)行。出口壓力設(shè)定范圍在0.05~0.06 MPa,運(yùn)行頻率范圍在30~50 Hz。出口的泄壓閥的整定壓力不得低于在變頻器壓力設(shè)定范圍的上限。
2.9 豆粕分離篩
增加豆粕分級(jí)篩,減少豆粕粉碎機(jī)的負(fù)荷,采用低電耗的雙齒輥粉碎機(jī)替代錘擊式粉碎機(jī)。
浸出車間的任務(wù)是生產(chǎn)合格的大豆原油或脫膠油、分級(jí)豆粕,降低豆粕殘油、降低溶耗,保證豆粕理化指標(biāo)達(dá)標(biāo),浸出車間是消耗整條生產(chǎn)線蒸汽量的80%,所以盡可能按化工傳熱定理,凡存在15 ℃以上的溫差的流體都加裝換熱器[3],節(jié)省蒸汽用量,安全生產(chǎn)[4]。
3.1 浸出器
(1)油脂價(jià)格高于豆粕的價(jià)格3倍以上,多提取油脂是增長(zhǎng)效益最佳途徑,但是豆粕殘油在0.6%以下,再降低殘油,在生產(chǎn)中要延長(zhǎng)浸出時(shí)間,而且油中含油膠溶性雜質(zhì)較多,在精煉中會(huì)脫出,同時(shí)還會(huì)附帶走油脂,增加油脂損耗。把混合油濃度從22%~25%提高到35%以上,降低溶劑比為1∶0.7。
(2)對(duì)于環(huán)形浸出器,適當(dāng)提高料層厚度,盡可能延長(zhǎng)瀝干時(shí)間,減少濕粕含溶量30%到26%。濕粕含溶從35%降低到30%,直接蒸汽消耗可減少26%[3-4],如果從30%降低到26%,,直接蒸汽消耗減少25%。
(3)混合油過(guò)濾:一般采取二級(jí)或三級(jí)過(guò)濾,浸出器出來(lái)的油含雜在0.08%~0.10%,經(jīng)過(guò)濾后混合油含雜≤0.05%。
3.2 DTDC
3.2.1 結(jié)構(gòu)調(diào)整
(1)汽相溫度設(shè)定≤75 ℃,在大豆質(zhì)量不好的情況下,氣相溫度到80 ℃,直接蒸汽量增加18%。保持低壓水蒸汽的蒸餾脫溶效果[4-6],有效的美拉德反應(yīng)[7],DT脫溶粕含水18%~20%,粕殘溶≤300 mg/kg[5]。要求設(shè)計(jì)直接蒸汽層在倒數(shù)第2層,用真空泵把噴汽層上面的水蒸汽和溶劑抽到第5層,保證DT出粕不帶汽體,接料刮板輸送機(jī)內(nèi)部不產(chǎn)生正壓。
(2)DT的密封絞龍材質(zhì)改為SS304,保證密封效果。
(3)1 000 t/d 規(guī)模DT的料層調(diào)整:預(yù)脫層1~3層下料口縮小,料層從25 cm提到33 cm,第4層料層從83 cm降到55 cm,DT的直接蒸汽壓力從0.2 MPa降到0.18 MPa,汽相溫度從72 ℃提升到75 ℃~76 ℃,粕殘溶從300~330 mg/kg到200~290 mg/kg[2]。
(4)DT的主軸轉(zhuǎn)速一般在9 r/min,調(diào)整為10.5 r/min,把豆粕能懸浮起來(lái),透氣效果好,節(jié)電。如處理4 000 t/d膨化料的DT[2],配電機(jī)是220 kW,而在3 600 t/d膨化料的規(guī)模配置DT,轉(zhuǎn)速在9 r/min,裝機(jī)容量在250 kW。
(5)把濕粕脫溶冷凝水經(jīng)閃蒸后作為低壓水蒸汽進(jìn)入DT,減少直接蒸汽用量。
(6)增加DT汽體洗滌器,把DT冷卻汽體和冷凝液換熱,提高進(jìn)分水器混合液的溫度15 ℃,降低DT冷凝器負(fù)荷。
(7)DC的風(fēng)機(jī)運(yùn)行是鼓風(fēng)干燥,能否是鼓風(fēng)和抽風(fēng)相結(jié)合,把DC熱風(fēng)進(jìn)氣和出氣行交換。
(8)對(duì)大型電機(jī)加裝變頻器;風(fēng)機(jī)和泵進(jìn)出口閥全開(kāi),靠變頻控制。DC風(fēng)機(jī)裝變頻器,通過(guò)風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)控制粕水分不便,裝變頻器方便控制DC粕水分并節(jié)電。
3.2.2 蒸脫機(jī)PLC控制
(1)料位控制:在蒸脫層料擺沿旋轉(zhuǎn)方向按高、中、低以3個(gè)料位傳感器,對(duì)關(guān)風(fēng)器設(shè)定高、中、低3個(gè)頻率,電機(jī)以3個(gè)頻率變速下料,實(shí)現(xiàn)物流在一定范圍變化,選用帶4~20 mA輸出的位置傳感器SG1000D,安裝在防爆外殼內(nèi),提供4~20 mA輸出信號(hào),測(cè)量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的位置,料位信號(hào)送PLC,經(jīng)PID調(diào)節(jié),通過(guò)變頻器進(jìn)行物料控制料位。
(2)溫度、壓力及電流檢測(cè):脫溶關(guān)鍵是脫溶時(shí)間和出汽溫度,出汽控制70 ℃~80 ℃,在出汽位置設(shè)置溫度監(jiān)控點(diǎn),在頂層的出汽壓力設(shè)置壓力監(jiān)控點(diǎn),設(shè)置電流表,通過(guò)電流控制負(fù)載。
(3)安裝對(duì)豆粕的蛋白、水分、溫度測(cè)定儀,經(jīng)常修正標(biāo)準(zhǔn)曲線[2]。分析儀和豆皮回添定量絞龍連鎖,自動(dòng)調(diào)整豆皮添加量,控制豆粕的蛋白含量[8-10]。
(4)自動(dòng)在線蒸汽調(diào)節(jié)閥。
3.3 蒸發(fā)系統(tǒng)
(1)在二蒸前增加換熱器,在一蒸和二蒸之間增加一臺(tái)列管換熱器,把一蒸出來(lái)的油和干燥器出來(lái)的油換熱,一蒸的油溫從62 ℃升到85 ℃,干燥器出來(lái)的油從117 ℃降到80 ℃,還可以作為一蒸前混合油加熱器、溶劑加熱器或石蠟油預(yù)熱器的熱源。盡可能的控制二蒸混合油出口溫度104 ℃,經(jīng)常清洗二蒸前的油-油換熱器,汽提塔出油溫度≤110 ℃。
(2)汽提塔出口泵,人工操作易造成干燥塔真空、汽提塔內(nèi)液位不穩(wěn)定,增加U型彎,裝1個(gè)差壓液壓傳感器(E+H),油泵電機(jī)加變頻,自動(dòng)調(diào)節(jié)汽提塔內(nèi)液位,降低殘溶。
(3)蒸發(fā)系統(tǒng)不合格的油返回毛油罐再和浸出混合油按比例進(jìn)蒸發(fā)系統(tǒng)。在開(kāi)機(jī)時(shí)蒸發(fā)溫度偏低,浸出毛油含溶過(guò)高,接一根管把浸出油罐油接到混合油罐。把蒸汽汽提系統(tǒng)的兩臺(tái)蒸汽噴射泵改為液環(huán)泵,如3 600 t/d浸出車間真空系統(tǒng)改兩臺(tái)蒸汽噴射泵為液環(huán)泵,蒸汽用量在650 kg/t 折按每噸大豆用蒸汽量4.58 kg。
(4)加熱器在生產(chǎn)中換熱面積會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢,穩(wěn)定生產(chǎn)流量和溫度、在停機(jī)時(shí)清洗,如發(fā)現(xiàn)泄漏要及時(shí)更換。
3.4 廢水煮水罐
廢水煮水罐單層隔板改雙層隔板,廢水殘溶從35 mg/kg到10 mg/kg,汽壓力從0.1 MPa降到0.03 MPa。煮水罐排出水溫在92 ℃左右,加裝列管換熱器,把進(jìn)水溫度上到68 ℃。
3.5 蒸汽壓力控制
DTDC的分汽缸和蒸發(fā)器分汽缸,進(jìn)汽壓力在0.8~0.9 MPa,進(jìn)汽壓力和車間用汽壓力存在壓差和波動(dòng),導(dǎo)致車間內(nèi)分汽缸壓力波動(dòng),增加一套蒸汽控制系統(tǒng),蒸汽控制閥閥體、執(zhí)行器、DN100帶隔爆定位器、蒸汽壓力傳感器(E+H)。
3.6 冷水塔
冷水塔電機(jī),在低于工藝溫度停機(jī)要經(jīng)常啟動(dòng),裝變頻器,減少頻繁啟動(dòng)。
3.7 尾氣風(fēng)機(jī)
裝變頻器后運(yùn)行電流下降,排出尾氣含溶量穩(wěn)定。采取尾氣壓力控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行,可視性好。
3.8 水循環(huán)使用
浸出車間廢水處理:取消調(diào)節(jié)池、隔油池和反應(yīng)器,直接進(jìn)一沉池→氣浮池→生化池→沉池→中水外排 浸出廢水→調(diào)節(jié)池→厭氧池→好氧池→一沉池→排放池→中水
污水處理后的水返回冷卻塔循環(huán)使用。
4.1 品質(zhì)控制
品管部檢測(cè),為生產(chǎn)、儲(chǔ)存和銷售提供指導(dǎo)和調(diào)整的依據(jù),主要工作如下:
(1)源頭控制、大豆初檢、外庫(kù)大豆抽檢、每船或每車抽檢大豆品質(zhì)。油脂在發(fā)貨點(diǎn)、油船、在油罐取樣檢測(cè)油品。
(2)對(duì)庫(kù)存的豆皮、豆粕、油脂定期檢測(cè),對(duì)異常情況及時(shí)處理。
(3)對(duì)發(fā)貨控制:發(fā)豆粕,搭配不合格豆粕。
(4)對(duì)水運(yùn)到外庫(kù):檢查霉變,增加隔熱處理(草墊)。
(5)定期到生產(chǎn)線取樣化驗(yàn),如大豆水分和蛋白含量、胚片質(zhì)量、膨化料質(zhì)量、水化脫膠油、豆粕和濃縮磷脂的質(zhì)量。
(6)市場(chǎng)產(chǎn)品對(duì)比:對(duì)比市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的豆粕水分、蛋白及豆油的紅色。
(7)實(shí)驗(yàn)室比對(duì):留樣存檔。
(8)建立食用植物油質(zhì)量和豆粕安全溯源體系[11],建立產(chǎn)品的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn),追蹤對(duì)不良的包材和油品。
(9)受理并處理客戶投訴:到客戶地取樣檢測(cè)有爭(zhēng)議的豆粕和油脂。對(duì)于豆粕顆粒度、色澤、水分、蛋白含量、蛋白溶解度。油脂的色澤、酸價(jià)。在調(diào)整分級(jí)豆粕的生產(chǎn)過(guò)程中,可能出現(xiàn)出貨豆粕的蛋白偏低現(xiàn)象,而在粕庫(kù)混合不均勻,在抽檢出廠豆粕時(shí)發(fā)現(xiàn)或客戶檢測(cè)發(fā)現(xiàn)。另外,在水運(yùn)豆粕的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),空氣相對(duì)濕度高,出現(xiàn)豆粕水分超高,客戶投訴。
4.2 發(fā)貨
(1)發(fā)油:四級(jí)油都是用油罐車裝運(yùn),在油罐車裝油后,在油脂運(yùn)輸車油罐蓋上貼封條。如果工廠有精煉車間,直接從油罐泵入精煉車間。
(2)豆粕裝包:豆粕溫度在25 ℃左右,編制袋由110 mm改為107 mm。打包縫包采用半自動(dòng)化,2個(gè)人改1個(gè)人。打包27.5 kg/包改為500 kg/包,原5人+碼垛2人費(fèi)用在25.45元/t,現(xiàn)在2.8元/t。
在1 000 t/d壓榨廠出現(xiàn)突發(fā)性故障,停機(jī)搶修2~5 h,造成1~3萬(wàn)的損失,還會(huì)帶來(lái)2~3 h的重新開(kāi)機(jī)調(diào)整產(chǎn)品從不合格到合格、處理量過(guò)渡到滿負(fù)荷,在這段時(shí)間生產(chǎn)的不合格豆粕要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間回添到生產(chǎn)線中。壓榨廠的設(shè)備管理人員多來(lái)自工藝、機(jī)械修理、電工,對(duì)設(shè)備的管理經(jīng)驗(yàn)偏少,需要培訓(xùn)設(shè)備管理。
5.1 全員設(shè)備保養(yǎng)和維修(TPM)
對(duì)車間所有設(shè)備進(jìn)行周期評(píng)估、每日巡檢、定期檢查、到期更換。給每臺(tái)設(shè)備建檔,對(duì)設(shè)備不同的部件使用周期按照設(shè)備壽命的要求更換零部件,在有條件的工廠借助儀器檢測(cè),維修部計(jì)劃專員做維修計(jì)劃,降低故障率。通過(guò)振動(dòng)分析儀對(duì)關(guān)鍵設(shè)備采集數(shù)據(jù)做振動(dòng)比對(duì),如減速機(jī)、電機(jī)、風(fēng)機(jī)的軸承、旋轉(zhuǎn)體和聯(lián)軸器。通過(guò)超聲波檢測(cè)機(jī)械或流體摩擦。如軸承早期故障隱患、蒸汽疏水閥的泄露、壓縮空氣管和真空管道泄漏。通過(guò)激光精確對(duì)中,超過(guò)50%的設(shè)備損壞歸結(jié)到對(duì)中偏差和對(duì)中錯(cuò)誤。如動(dòng)平衡由于風(fēng)機(jī)葉片掛灰或腐蝕導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉輪偏重,在運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)加劇的現(xiàn)象。通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)及早發(fā)現(xiàn),進(jìn)行平衡處理,測(cè)出葉輪的不平衡量和相位,在得到葉輪位置上焊接配重達(dá)到平衡。
5.2 設(shè)備管理
(1)完善電子檔案及臺(tái)賬,專門(mén)編制備件、故障和成本之間的關(guān)系。
(2)維修過(guò)程控制,用電子表格記錄數(shù)據(jù)維修時(shí)間、停機(jī)時(shí)間、備件消耗,維修后驗(yàn)收情況,依托數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),有目的建立健全有效數(shù)據(jù)庫(kù)。把控設(shè)備故障率、維修成本、停機(jī)時(shí)間、維修時(shí)間等關(guān)鍵指標(biāo)。
(3)編制設(shè)備數(shù)據(jù)平臺(tái)管理故障代碼規(guī)范,作業(yè)指導(dǎo)書(shū)規(guī)則,備件安全庫(kù)存量規(guī)范管理。記錄維修人員的工時(shí)和效率。
(4)對(duì)高空、動(dòng)火、消溶、密閉空間的作業(yè)審批表,嚴(yán)格執(zhí)行,作業(yè)完畢存檔。
從周邊大豆壓榨廠進(jìn)行對(duì)標(biāo),對(duì)標(biāo)指標(biāo)如大豆處理量、含油率%、出油率%、出粕率%、綜合得率%、粕殘油率%、經(jīng)濟(jì)消耗指標(biāo)、生產(chǎn)成本。一般進(jìn)口大豆的各項(xiàng)得率:粕得率77.77%,毛油得率19.77%,總得率97.54%。
6.1 豆粕得率
豆粕得率%=(100-大豆水分-含油-除雜)/(100-大豆水分-含油),在大豆水分為10.3%,產(chǎn)品總得率100%,豆粕的水分每提高0.1%,得率提高0.08%。大豆加工的產(chǎn)品是脫膠油和豆粕,力求豆油得率和豆粕得率綜合維持在97%以上,降低損耗。
6.2 大豆壓榨生產(chǎn)變動(dòng)成本
大豆壓榨生產(chǎn)變動(dòng)成本在56.78元/t,其中:溶劑費(fèi)用4.75元/t(溶耗0.66 kg/t,溶劑價(jià)7 200元/t)、蒸汽費(fèi)用31.74元/t(汽耗264.5 kg/t,蒸汽價(jià)120元/t)、耗電費(fèi)用20.14元/t(電耗26.5 kW·h/t,電價(jià)0.76元/kW·h)、耗水費(fèi)用0.15元/t。從生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,在大豆的水分在高于10.5%后,使用蒸汽量隨著水分的增加而增大。降低大豆壓榨的成本,除了在工藝設(shè)備方面采取上述措施外,從輔料消耗中看,蒸汽占比例大,原料的水分是關(guān)鍵,大豆含水13%,需降2%的水分,把大豆水分降到11%要增加7 kg/t蒸汽。采購(gòu)品質(zhì)好和低水分的大豆,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豆粕和控制生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。
大豆膨化一般規(guī)模在10~15 t/h, 大豆在經(jīng)過(guò)清理、磁選后,經(jīng)過(guò)破碎、調(diào)質(zhì)經(jīng)膨化機(jī),在膨化后經(jīng)粉碎機(jī),粉碎后過(guò)篩,出成品進(jìn)包裝,現(xiàn)在也有分級(jí)蛋白全脂大豆膨化粉的需求。其主要專門(mén)設(shè)備是干式膨化機(jī)和調(diào)質(zhì)器。
全脂大豆粉指標(biāo): 蛋白溶解度70%~80%,顆粒度為過(guò)篩(20目)≥80%,尿素酶在pH 0.02~0.03。干法膨化和濕式膨化大豆比較:蛋白溶解度略高、膨化均勻性略差、大豆的營(yíng)養(yǎng)破壞率低、美拉德反應(yīng)差?,F(xiàn)在市場(chǎng)要求改進(jìn)調(diào)質(zhì)效果,增加膨化機(jī)內(nèi)榨膛壓力,現(xiàn)在多是采取半濕法膨化。
新建油廠在投產(chǎn)后,就會(huì)面臨不斷變化的市場(chǎng)需求,及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝和設(shè)備,滿足客戶的產(chǎn)品需求。在目前產(chǎn)能過(guò)剩的形式下,按計(jì)劃穩(wěn)定生產(chǎn),降低固定資產(chǎn)的攤派,設(shè)備也處在良好的狀態(tài),人心穩(wěn)定,有穩(wěn)定的客戶群和供應(yīng)商。
設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的電機(jī)余量大,保險(xiǎn)系數(shù)大,所有大型電機(jī)加裝變頻器,風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備可以節(jié)電率達(dá)41.6%~55.0%[12],刮板輸送機(jī)、斗升機(jī)、絞龍節(jié)電率在54.5%~72.7%。
各地區(qū)對(duì)浸出毛豆油殘溶按照國(guó)家和行業(yè)要求,但是對(duì)豆粕的要求不同,如東南方要求膨化豆粕,北方要胚片豆粕,醬油工業(yè)要胚片豆粕。
現(xiàn)在市場(chǎng)對(duì)豆粕的KOH蛋白質(zhì)溶解度提出要求,高KOH蛋白質(zhì)溶解度能售高價(jià)。在預(yù)處理車間對(duì)KOH蛋白質(zhì)溶解度影響小,而浸出溶劑正己烷是非極性的,也影響小,蛋白變性在DTDC影響較大。這里借用脫溶脫酚棉籽粕說(shuō)明[13]:進(jìn)入DTDC脫脂粕KOH蛋白溶解度分別是51.67%、52.67%、48.52%,脫溶層溫度100 ℃、105 ℃、110 ℃,直接蒸汽壓力在1、2、3 kPa,蒸脫機(jī)出料KOH蛋白溶解度在50.51%、48.17%、42.64%。分析原因是隨著直接蒸汽壓力的升高,脫溶層溫度升高,蒸汽成為影響物料蛋白變性的住到因素。所以在烘干機(jī)盡量降低直接蒸汽壓力、降低溫度,減少對(duì)物料KOH蛋白質(zhì)溶解度影響。
在DTDC中豆粕美拉德反應(yīng)激烈的豆粕香,增加動(dòng)物食欲感,售價(jià)高。美拉德反應(yīng)-羰基反應(yīng):指還原糖與氨基酸、肽、蛋白質(zhì)或胺之間的復(fù)雜反應(yīng),稱羰基反應(yīng)。大豆肽在不加糖的熱反應(yīng)以及木糖反應(yīng)規(guī)律。結(jié)果是:100 ℃為肽熱降解的轉(zhuǎn)折溫度,超過(guò)110 ℃時(shí)反應(yīng)明顯加快。美拉德反應(yīng)使苦味氨基酸含量降低。在反應(yīng)中,肽熱解、肽和糖或其降解產(chǎn)物的接枝聚合反應(yīng),生成大分子難溶有色物質(zhì)。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的甜味、鮮味增加,苦味降低,整體風(fēng)味好。
現(xiàn)在市場(chǎng)對(duì)豆粕殘溶從700 mg/kg到300 mg/kg,控制尿素酶pH 0.05~0.25。
在DT中,降低豆粕殘溶、提升美拉德反應(yīng)是需要提升低壓蒸汽的壓力和提升脫溶溫度,而保持較高的KOH蛋白質(zhì)溶解度和控制尿素酶則相反,這些指標(biāo)在操作上是互為矛盾的,只能在操作中找到平衡點(diǎn)。對(duì)胚片豆粕,客戶要求大片狀,又要產(chǎn)品達(dá)標(biāo),對(duì)工藝和設(shè)備提出新的要求。近來(lái)飼料廠掀起全脂膨化豆粉熱潮,也要求分級(jí)蛋白的全脂膨化豆粉,指標(biāo)也趨于嚴(yán)格,要求改進(jìn)調(diào)質(zhì)設(shè)備的調(diào)質(zhì)效果和膨化效果。這些都給油廠帶來(lái)挑戰(zhàn)和機(jī)遇,逼迫油廠管理層不斷挖出潛力、進(jìn)行創(chuàng)新。
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Practice on how to improve crushing benefit of soybean
Zuo Qing1, Qian Shengfeng1, Yang Huixiang2, Zuo Hui3
1. Muyang Co., Ltd. (Yangzhou 225127) 2. COFCO Xiangrui Co., Ltd. (Zhongxiang 431900) 3. Scikoon Industry Co., Ltd. (Guangzhou 510000)
In the face of marketing competition, the crushing plant has benchmarking with peer on the premise of producing stabilized qualified oil and soybean meal. Every year they try to reduce energy consumption and improve the product yield, by introducing new technology and equipment, rationally increasing capacity, moderately allocating steam-used equipment and installed capacity and fine operation, reducing failure rate, making the whole production line run on their best performance. The quality control of raw material, pretreatment, leaching technology and equipment adjustment, shipments and service, production management, production of whole milk soybean meal product were analyzed to increase benefit of soybean squeezing.
marketing competition; benchmarking with counterpart; fine operation; best performance run
2016-07-25
左 青,男,1958年出生,高級(jí)工程師,主要從事大型油脂企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)管理工作。
TS228
B
1672-5026(2017)02-005-07