左 青，左 暉

(1.江蘇豐尚油脂工程技術(shù)有限公司,江蘇 揚州 225127； 2.廣州星坤機械有限公司，廣州 510350)

我國大豆壓榨廠采用大豆脫皮和膨化浸出工藝生產(chǎn)43%、46%、48%豆粕和浸出毛油。面對日益增大的競爭壓力和制油裝置的老化[1]，企業(yè)為了求生存求利潤，一般每年都進行技術(shù)改造以節(jié)能增效，提升產(chǎn)品質(zhì)量[2]，降低生產(chǎn)成本。

引進新工藝新設(shè)備，在換熱方面，按照化工傳熱定律[3]，在介質(zhì)溫差大于15℃的地方加裝換熱器，引進熱泵技術(shù)、相變換熱器、浸出器負壓瀝干，最大化利用各用汽設(shè)備的余熱，凈化環(huán)境，大功率的電機加裝變頻器，盡可能地采取自動化控制，避免人工操作失誤。在生產(chǎn)操作過程中，總結(jié)經(jīng)驗，采用經(jīng)驗整定法，對出現(xiàn)干擾頻繁、過渡曲線不規(guī)則的控制對象，采取“盯著曲線,調(diào)整參數(shù)”，糾正不合理的工藝線路和更換高能耗的設(shè)備，精準操作。在協(xié)助油廠節(jié)能增效方面可采取下列技術(shù)方案，油廠可根據(jù)自己的設(shè)備狀況選擇。

1 預(yù)處理車間

大豆預(yù)處理工藝和操作參數(shù)隨大豆在各工段含水量不同進行調(diào)整。大豆溫脫皮工藝適合原料大豆水分小于等于13%，大豆破碎水分為10%～11%，壓坯水分為10%～10.5%，膨化機出料后在逆流干燥器調(diào)整到入浸水分為9%～9.5%、溫度為55℃左右。壓坯水分是重點，關(guān)系到坯片質(zhì)量和浸出效果，對預(yù)處理車間部分工藝和設(shè)備進行節(jié)能降耗改造。

1.1 調(diào)質(zhì)塔

1.1.1 降低用汽量

要求調(diào)質(zhì)塔出料溫度為65～68℃、水分含量為10%～10.5%，以減少大豆破碎粉末度，使大豆內(nèi)外均質(zhì)軟化?？紤]原料含水量和壓坯水分要求為10%～10.5%，設(shè)計調(diào)質(zhì)塔具有降低2%～2.5%水分的能力。調(diào)質(zhì)塔采取兩種進風方式[4]：一是熱風，二是補充風。例如4 000 t/d大豆調(diào)質(zhì)塔設(shè)計為14層，按照3.4 m×3.4 m規(guī)格，加熱蒸汽0.1 MPa，第4層大豆溫度為45～46℃，第4層和第10層出汽溫度為83～84℃，第14層出汽溫度為69～70℃，出料溫度為65℃，滯留時間為30～40 min。

如果油廠使用外購蒸汽，把調(diào)質(zhì)塔頂部第1、2加熱層的熱源蒸汽改用高溫冷凝水，把第1、2層加熱管設(shè)計多回路，預(yù)熱大豆到45℃左右。如果油廠自備鍋爐，無需利用冷凝水進調(diào)質(zhì)塔第1、2層預(yù)熱，把冷凝水回收進鍋爐房熱水罐再進鍋爐生產(chǎn)蒸汽。現(xiàn)在引用Desmet寬板加熱管技術(shù)、采用加熱水管寬板(槽)，增加加熱面積，提高冷凝水的余熱利用。

調(diào)質(zhì)塔所配置的空氣加熱器采用蒸汽作為加熱熱源。在大豆水分低時可不開或少開間接蒸汽閥門，用循環(huán)自然風進行降水，節(jié)省蒸汽。調(diào)質(zhì)塔進風采取兩進一出，即上、下層進風，中間層出風，用一臺風機，加裝變頻器，根據(jù)大豆的水分和進料量調(diào)整進風量。

在長期使用過程中，調(diào)質(zhì)塔的進風管容易積水，時間長易堵塞，要在每個風管下部接排水管。

1.1.2 進行PLC 控制

為保證調(diào)質(zhì)效果，采取必需的PLC控制：①料位控制。在調(diào)質(zhì)塔頂部設(shè)計高、低料位傳感器監(jiān)控料位，用連續(xù)料位傳感器調(diào)節(jié)進料流量，在車間日倉出料刮板上加裝變頻器，在調(diào)質(zhì)塔底部料斗中安裝料位傳感器與出料刮板連鎖。②變頻出料。按調(diào)質(zhì)塔后脫皮工段中第一級脫皮的破碎機出料量來控制調(diào)質(zhì)塔出料絞龍的頻率。③調(diào)質(zhì)塔內(nèi)的料溫采取電腦顯示和現(xiàn)場溫度計顯示相結(jié)合。

1.2 破碎及脫皮

1.2.1 兩種脫皮工藝對比

采取二級破碎[4]可以脫除80%～85%的豆皮，降低1%～1.5%的大豆水分，第一級破碎大豆的顆粒度在1/3～1/2，第二級破碎大豆的顆粒度在1/4～1/6，一級、二級破碎對產(chǎn)品豆粕纖維含量和豆皮含油量的影響見表1。

表1 兩種脫皮工藝的豆粕纖維含量和豆皮含油量對比 %

1.2.2 雙輥改單輥

把第一級雙破碎輥破碎機改為單輥破碎運行，節(jié)約37 kW。

1.2.3 余熱利用

在二次破碎脫皮熱風循環(huán)利用中，第一級破碎后吸皮風網(wǎng)的進風溫度為66～67℃，出風溫度為70～71℃，第二級破碎后的吸皮風網(wǎng)進風溫度為52～53℃，出風溫度為57～58℃，能降低0.5%～0.8%水分?？梢园训诙墴犸L加熱器的熱源改為蒸汽冷凝水。

1.3 壓坯

壓坯的目的是增加大豆的表面積和破壞油料細胞，減少溶劑在豆坯內(nèi)部穿透距離。美國皇冠公司提出按坯片厚度不同推算：大豆坯片的表面積與體積比例為50∶1、100∶1、200∶1，顯然表面積與體積比例越大穿透時間越短，浸出效果越好，但是要求坯片的強度越高，對壓坯機的緊輥性要求也高。進壓坯機的破碎大豆顆粒度為1/4～1/6、水分10.5%左右、溫度60～70℃。為保證坯片表面不結(jié)露，壓坯機下料管側(cè)面接吸風管，500、300 t/d壓坯機風量為40～60 m3/min,風速為13.5 m/s。300 t/d壓坯機的坯片厚度為0.30～0.35 mm，而500 t/d壓坯機的坯片厚度為0.32～0.38 mm。大豆坯片厚度對浸出豆粕殘油的影響見表2。

表2 坯片厚度對浸出豆粕殘油的影響

大豆坯片厚度從0.32 mm增加到0.42 mm[5]，可降低電耗和設(shè)備磨損，增加處理量，電耗降低1 kW·h/t，同時可延長壓坯機的壽命。

嘉吉總部分別對廣州星坤500 t/d壓坯機和布勒500 t/d壓坯機進行一年多的性能測試，采用輥轉(zhuǎn)速9.2 m/s，測試條件為大豆水分10.5%，溫度60～70℃，脫皮、破碎度為1/4～1/6。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：如果大豆水分降低1%，處理量下降3%～5%。

與500 t/d壓坯機的坯片相比，300 t/d壓坯機的坯片薄而均勻、強度高。

為保證坯片質(zhì)量，可在電腦做提醒設(shè)置：300 t/d壓坯機的磨輥周期為5萬t/次，500 t/d壓坯機的磨輥周期為6萬t/次。

多臺液壓壓坯機的液壓系統(tǒng)要采取幾種供壓裝置，保證每臺壓坯機的液壓波動小，液壓站要裝冷水循環(huán)系統(tǒng)降溫，保證液壓油的黏度在可控范圍。

1.4 膨化

膨化機的電機運行負荷應(yīng)大于等于70%，出料溫度為120℃左右，出口壓力大于8 MPa，達到物料熟化和膨化效果。在坯片水分10.5%～11%、坯片厚度0.36～0.40 mm，直接蒸汽壓0.1～0.15 MPa，膨化料過3 mm篩篩下物14%，過2 mm篩篩下物8%。

大豆坯片密度為400 kg/m3,膨化料密度為500 kg/m3,增加了25%，膨化料內(nèi)存在孔隙和透氣性，混合油穿透性好，溶劑滲透到物料內(nèi)部和混合油從物料內(nèi)部滲透出來都很容易，可縮短浸出時間，從而使浸出設(shè)備的生產(chǎn)能力相應(yīng)增加，降低和控制豆粕殘油在0.5%以下(見表3)。

表3 膨化大豆坯片和殘油之間的關(guān)系[6]

膨化浸出容易降低浸出溶劑比[7]，提高混合油濃度28%～33%，蒸發(fā)系統(tǒng)提產(chǎn)30%～32%，降低蒸發(fā)系統(tǒng)和溶劑回收系統(tǒng)的負荷。DTDC因濕粕多孔性，透氣性好，促進二次蒸汽穿透，可縮短脫溶時間，增加料層高度。

1.5 干燥

1.5.1 氣流烘干機

料層高度在100 mm左右，適合大豆坯片的干燥，降低水分1.5%～2.0%，達到入浸大豆坯片水分8.5%～9.5%。要防止設(shè)備兩頭漏風、熱氣流短路。

1.5.2 逆流干燥器

用風機吸入車間內(nèi)空氣，按需要開停空氣加熱器的間接蒸汽閥門，保持出料溫度為55～60℃、入浸料水分達到8.5%～9.5%的要求。

把布料器的電機安裝在冷卻器的頂部，采用通軸直聯(lián)，攪拌葉改為加強型，保證布料均勻穩(wěn)定，下面料層高度基本在一個平面上。

逆流干燥器的翻板是間歇式排料，泵站電機間歇啟停，排料量較大，每次排料的高度在30～40 mm，出料含水波動較大。通過修改液壓泵站工作程序，增加翻板頻率，把排料高度降低到20～25 mm，減少了箱內(nèi)料層波動，出料含水量均勻。液壓泵站的連續(xù)運行使冷卻油油溫上升，在油箱內(nèi)部加裝冷卻水盤管循環(huán)降溫，可保持液壓油的黏度穩(wěn)定。

逆流干燥器用于坯片，可降低水分0.6%～0.8%，而且產(chǎn)生一定粉末度；用于膨化料，可以降低水分2.5%。

1.6 輸送設(shè)備

提升機頭輪用包膠滾筒，加工難，包膠成本高，安裝固定金屬擋條，插入包膠插片，固定鎖緊，滾筒無需拆卸，現(xiàn)場停機可以更換。

彎刮板輸送機前后要有觀察窗，在彎頭的底部開口，用法蘭蓋封住。

輸送設(shè)備的選型和配置要耐磨、耐熱、耐振動，安裝失速、防跑偏、防堵塞、料位傳感器，并按需要和相關(guān)設(shè)備連鎖，保證長期穩(wěn)定輸送。

1.7 豆皮輸送

目前粉碎后的豆皮都采取風運，鑒于豆皮回添風管彎頭易堵塞，在較長的水平段和彎頭加裝清理手孔。豆皮倉下出料選用電動閘門和接豆皮絞龍輸送。

豆皮輸送也可采用粉粒體管線輸送機，該輸送機的特點是可以多點進料、多點卸料,且在不超負荷時不會堵塞。

1.8 除塵風網(wǎng)

(1)增加大豆清理篩和輸送設(shè)備上面的除塵器的處理量，減少后續(xù)設(shè)備除塵負荷。盡可能地減少布袋除塵器數(shù)量。

(2)把除塵風機的皮帶輪直徑改小，轉(zhuǎn)速提升200 r/min，提升輸送量。

(3)風機變頻調(diào)速控制。把變頻器的運行參數(shù)(電機運行頻率、轉(zhuǎn)速、電流等)通過輸出信號傳到PLC，進行監(jiān)控。設(shè)置備用回路，在變頻器故障調(diào)停時，風機可以在50 Hz運行。除塵風機的出口壓力設(shè)定范圍在0.05～0.06 MPa，運行頻率范圍在30～50 Hz。出口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。

1.9 增加豆粕分級篩

在豆粕粉碎機前增加豆粕分級篩，減少豆粕粉碎機的負荷，采用低電耗的雙齒輥粉碎機替代錘擊式粉碎機，也降低噪聲。

2 浸出車間

浸出車間的蒸汽消耗占大豆壓榨生產(chǎn)線蒸汽用量的80%，按照化工傳熱定律，對存在15℃以上溫差的流體都加裝換熱器，節(jié)省蒸汽用量，減少排放，降低豆粕殘油和豆粕殘溶，安全生產(chǎn)。

2.1 浸出器

2.1.1 豆粕殘油

降低粕中殘油是油廠增長效益的最佳途徑，一般控制豆粕殘油在0.5%左右，再降低殘油到0.4%，則需要延長浸出時間降低處理量，同時浸出油中含膠溶性雜質(zhì)較多，在精煉脫除的同時會附帶油脂，增加油脂損耗。

2.1.2 濕粕含溶

對于拖鏈式(箱式)浸出器，適當提高料層厚度，延長瀝干時間，可以減少濕粕含溶量26%～35%。濕粕含溶從35%降低到30%，直接蒸汽消耗可減少26%[2]；而從30%降低到26%，直接蒸汽消耗減少25%。采取負壓瀝干，用風機從下層吸出溶劑蒸氣到浸出料上層，經(jīng)檢測濕粕含溶降低2.2%～2.8%。

2.1.3 混合油過濾

采取二級串聯(lián)旋液過濾器和自清式過濾器，從浸出器出來的混合油含雜在0.08%～0.1%，經(jīng)過濾后混合油含雜小于等于0.05%，有利于保持蒸發(fā)器管道內(nèi)的清潔。

2.2 DTDC

2.2.1 DTDC本體及輔助進風裝置

3 000 t/d DTDC標準層數(shù)為8層，配置為3層預(yù)脫溶層、3層脫溶層、1層熱風層、1層冷卻層。

(1)控制氣相溫度：正常設(shè)定氣相溫度小于等于74℃，如果加工熱損率高的豆粕，氣相溫度設(shè)定到80℃，直接蒸汽量增加18%。采用低壓部分脫水蒸氣的蒸餾脫溶[1，8]，產(chǎn)生較強烈的美拉德反應(yīng)[9]，控制DT脫溶粕含水量在16%～17%。

把直接蒸汽層設(shè)計在DT的倒數(shù)第2層，用小型蒸汽噴射泵把直接蒸汽層料層上面空間的水蒸氣和溶劑混合氣體(二次蒸汽)抽到第5層，這樣DT底層出粕不帶蒸汽，在接料刮板輸送機內(nèi)部不會產(chǎn)生正壓。把DT的直接蒸汽壓力從0.2 MPa降到0.18 MPa，控制氣相溫度在74℃，粕殘溶從300～330 mg/kg降到200～290 mg/kg[5，8]。

(2)增加直接蒸汽過熱器[10]：對DT直接蒸汽進行過熱提升熱量，減少蒸汽冷凝水流入豆粕中。采用流量2.5 kg/t、1 MPa、182℃蒸汽加熱0.2 MPa、121℃蒸汽，把低壓蒸汽加熱到166℃過熱蒸汽，這樣可把粕中含水量降低至16%～17%。在DC層熱風加熱時，可減少20%蒸汽量，節(jié)省4 kg/t蒸汽。夾層蒸汽壓力在1 MPa，直接蒸汽用量減少3～4 kg/t(以原料大豆計)。

(3)預(yù)熱利用：把濕粕脫溶冷凝水經(jīng)閃蒸后作為低壓水蒸氣和新鮮蒸汽一起并入DT，可減少直接蒸汽用量。

(4)料層厚度：在膨化浸出生產(chǎn)線，DT的預(yù)脫層1～3層料層提高到500 mm，第二、三層高度提高到900 mm，第4層料層降到550 mm，防止料上升的二次氣體冷凝結(jié)團[11]，脫溶層層高在1 m左右。

(5)攪拌葉：對DTDC的攪刀(上層)加裝翻料板(第4層為雙層雙翅，5～9層為雙層單翅)。主軸的垂直度誤差低于1/1 000，軸與軸連接采取夾殼式連接，通過兩軸端的卡環(huán)和兩半夾殼配合保證兩軸連接的同心度，或采取凸緣聯(lián)軸器連接，利用凸緣聯(lián)軸器的上下凹凸面形成的臺階保證兩軸的同心度。DT的主軸轉(zhuǎn)速為10.5 r/min，設(shè)計攪拌葉的形狀和角度能把豆粕懸浮起來，透氣效果好，節(jié)電。如處理4 000 t/d膨化料的DT[5]，配電機功率220 kW，而3 600 t/d膨化料配置DT，主軸轉(zhuǎn)速在9 r/min，裝機容量在250 kW。

(6)對大型電機加裝變頻器；風機和泵進出口閥全開，靠變頻控制。DC風機裝變頻器，方便控制DC出粕水分并節(jié)電。

(7)水-氣換熱：DC風機運行采取鼓風，把DC進熱風和排氣進行交換。3 000 t/d大豆壓榨廠的DTDC的尾氣風量20 000 m3/h，剎克龍出風溫度80～100℃(風機量大，溫度低；風機量小，溫度高)，從DC層剎克龍排出的氣體含熱量和水分，相對濕度在50%，冷卻氣體的相對濕度在100%,DC排出氣體在冷卻和增濕過程中釋放熱能。氣體對氣體直接換熱容易污染，需要水洗氣體，在DC旁做一臺濕式捕集器，上面裝2組噴淋閥，從DC剎克龍匯集排出的氣體從下部進入，在上升中受到上面噴淋水洗滌，含粉末水溫度上升，從底部排出，泵進一臺節(jié)能(換熱)器，用熱水預(yù)熱空氣，預(yù)熱空氣再進空氣加熱器加熱，進入DC的第一、二層內(nèi)，含塵熱水從節(jié)能器下進上出，出水管連接捕集器上面的噴淋閥，如此循環(huán)。

(8)DC剎克龍排出含塵熱氣也可以采取空氣加熱器換熱，選用風-風寬道換熱器(SS304，換熱面積1 000 m2)，把進的空氣加熱到70～72℃，再經(jīng)空氣加熱器加熱。

2.2.2 PLC控制

(1)料位控制：在預(yù)脫層料擺沿旋轉(zhuǎn)方向按高、中、低裝3個料位傳感器，對關(guān)風器設(shè)定高、中、低3個頻率，電機以3個頻率變速下料，實現(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，測量旋轉(zhuǎn)運動的位置，料位信號送PLC，經(jīng)PID調(diào)節(jié)，通過變頻器進行料位控制。

(2)溫度、壓力及電流檢測：脫溶的關(guān)鍵是脫溶時間和出氣溫度，出氣溫度控制在70～80℃，在出氣位置設(shè)置溫度監(jiān)控點，在頂層的出氣壓力設(shè)置壓力監(jiān)控點，通過電流控制負載。

(3)安裝測定豆粕蛋白質(zhì)含量、水分含量、溫度的測定儀，經(jīng)常修正豆粕的標準曲線[5]。測定儀和豆皮回添定量絞龍連鎖，自動調(diào)整豆皮添加量，控制豆粕的蛋白質(zhì)含量[7，10，12]。

(4)自動在線蒸汽調(diào)節(jié)。

2.3 蒸發(fā)系統(tǒng)

2.3.1 第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器分為兩個獨立真空系統(tǒng)

如果把第一蒸發(fā)器出口混合油濃度設(shè)定為75%～85%，按照多相液體的分氣壓原理，第二蒸發(fā)器溫度要調(diào)高到115℃左右，濃度在75%～85%的混合油在第二蒸發(fā)器的油-油換熱器和第二蒸發(fā)器的管道中滯留，汽提塔的溫度也要在115～120℃。生育酚在第二蒸發(fā)器和汽提塔高溫下部分氧化轉(zhuǎn)為苯并二氫吡喃色素，油脂在高溫下結(jié)膜、結(jié)垢，產(chǎn)生高溫色素。我們把第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器共用一個真空系統(tǒng)分為兩個真空系統(tǒng)，把第一蒸發(fā)器出口油溫調(diào)整為60～62℃、真空度為39～40 kPa，第二蒸發(fā)器出油溫度在98～102℃、真空度為34～35 kPa，汽提塔出油溫度在100～103℃、真空度為35 kPa，浸出油殘溶小于等于30 mg/kg，降低了加工色素，油色澤明顯偏淡。

2.3.2 余熱選用

(1)在第一蒸發(fā)器前增加1臺混合油閃發(fā)箱和1臺油/混合油換熱器，從浸出器出來的27%混合油(52～55℃)，進入混合油閃發(fā)箱，在真空65 kPa中閃發(fā)出1%正己烷，從頂部抽出溶劑(41℃)，泵入換熱器，汽提塔出油溫度(100～103℃)經(jīng)換熱器換熱降溫到46℃，進入儲油罐。52～55℃的混合油被加熱到57℃進入第一蒸發(fā)器，第一蒸發(fā)器的熱源是DT二次蒸汽，二次蒸汽經(jīng)第一蒸發(fā)器換熱后進溶劑預(yù)熱器換熱、再進溶劑冷凝器，多余的不凝氣體進入尾氣冷凝器。從第一蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的溶劑氣溫度在60～62℃，同樣第一蒸發(fā)器出來的混合油溫度在60～62℃、濃度在80%左右，進第二蒸發(fā)器，第二蒸發(fā)器的熱源是0.1～0.2 MPa蒸汽，第二蒸發(fā)器出來的混合油濃度在97.5%、溫度在100～102℃。

(2)在第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器之間的列管加熱器熱源[12]：把第一蒸發(fā)器出來的油與干燥器出來的熱油或2臺蒸汽噴射泵的尾氣換熱，把第一蒸發(fā)器出來的油溫從62℃升到85℃，而干燥器出來的油溫從108℃降到80℃。80℃干燥油還可以繼續(xù)作為第一蒸發(fā)器前面混合油加熱器、溶劑加熱器或石蠟油預(yù)熱器的熱源。盡可能地控制第二蒸發(fā)器混合油出口溫度100℃，經(jīng)常清洗第二蒸發(fā)器前的油-油換熱器，汽提塔出油溫度小于等于105℃。

也可以把汽提塔103℃毛油與第一蒸發(fā)器出油換熱[10]，把第二蒸發(fā)器入油溫度控制在85℃(混合油流量65～70 m3/h,濃度33%，第一蒸發(fā)器的出油溫度62℃)，而汽提塔出油溫度在103℃，經(jīng)換熱后在88～89℃。

(3)也可以利用第一、第二蒸發(fā)器蒸汽噴射泵尾氣和汽提塔蒸汽噴射泵的尾氣作為第二蒸發(fā)器的熱源。

(4)把蒸發(fā)真空系統(tǒng)和汽提真空系統(tǒng)的2臺蒸汽噴射泵改為液環(huán)泵，如3 500 t/d浸出車間真空系統(tǒng)2臺蒸汽噴射泵蒸汽用量在650 kg/t，折按每噸大豆用蒸汽量為4.58 kg。

(5)冷凝閃發(fā)箱出來的潛熱利用：從DT和DC冷凝器出來的冷凝液進入閃發(fā)箱，同時注入0.03～0.05 MPa、109～112℃蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)器進入閃發(fā)箱，閃發(fā)蒸汽進入第二蒸發(fā)器。

2.3.3 汽提塔選型

設(shè)計7層篩板使油和蒸汽充分接觸，蒸汽從下向上穿透油層，油從上面進入，在篩板上面保持33 mm的油層，從篩板一側(cè)向下流到下一篩板。利用油脂干燥器的蒸汽噴射泵的尾氣和直接蒸汽進入汽提塔底部，從篩板下面穿過篩板孔和油層，從油下部進入油層產(chǎn)生鼓泡，脫除油中的殘留溶劑。

經(jīng)生產(chǎn)檢測，篩板式汽提塔控制出油溫度在95℃，含溶小于50 mg/kg；控制出油溫度在105℃,含溶小于20 mg/kg。篩板式汽提塔對混合油的溫度要求比碟片式汽提塔低15℃左右，節(jié)約蒸汽用量，毛油色澤淺。篩板式汽提塔與碟片式汽提塔比較見表4。

表4 篩板式汽提塔與碟片式汽提塔汽提消耗及產(chǎn)品參數(shù)(大豆壓榨規(guī)模5 000 t/d)[13]

在汽提塔出口增加U型彎，裝1個差壓液壓傳感器(E+H)，在出油泵電機加變頻，自動調(diào)節(jié)汽提塔內(nèi)液位。

2.4 廢水處理

把廢水煮水罐單層隔板改雙層隔板，延長流程，可以把廢水殘溶從35 mg/kg降到10 mg/kg，蒸汽壓力從0.1 MPa降到0.03 MPa。煮水罐排出水溫在92℃左右，可以作為熱源，用列管換熱器換熱，把自來水溫度升高15～20℃。也可利用汽提塔蒸汽噴射泵的尾氣作為蒸煮罐的加熱蒸汽。

煮水罐的換熱器，設(shè)計殼程為2個回路、管程為4個回路。采取自流流動，全覆蓋容易清洗。從分水器出來的40～45℃廢水經(jīng)過換熱器殼程加熱升溫到60℃，從煮水罐出來的90～92℃熱水經(jīng)管程換熱后降溫進入戶外池內(nèi)。

浸出廢水處理工藝：浸出廢水→調(diào)節(jié)池→厭氧池→好氧池→一沉池→排放池→中水。

廢水處理后的中水返回冷卻塔循環(huán)使用。

如果采取零排放，設(shè)計的廢水加熱器的容量要足夠，增加5～6 kg/t蒸汽消耗，比廢水處理的費用高，只是在當?shù)丨h(huán)保部門不準排放廢水時選用。

2.5 尾氣溶劑回收與排放

把尾氣冷凝器和礦物油冷卻器的冷卻水循環(huán)改為冷凍水循環(huán)，降低尾氣冷凝器冷卻水的溫度和礦物油的溫度，把石蠟油吸收塔溫度從35℃降到20℃以下，可以降低75%尾氣含溶量，也可提高汽提塔的真空度。制冷機可以利用車間余熱驅(qū)動。

石蠟油解吸塔自由氣體熱能：石蠟油解吸塔自由氣體(100～105℃)管線引到第一蒸發(fā)器殼程作為補充輔助熱源。

在尾氣排放風機上加裝變頻器后運行電流下降，用尾氣壓力傳感器控制風機運行。

2.6 引入相變換熱器和熱泵

(1)正常的流程是蒸發(fā)器、DTDC、汽提塔尾氣通過冷凝器冷凝為冷凝液進入涼水塔。如果采取相變換熱器把這些尾氣變成低溫低壓蒸汽，經(jīng)機械式熱泵變?yōu)楦邷馗邏赫羝偷秸{(diào)質(zhì)塔和DTDC，不含氣體的水進冷凝冷卻器進入循環(huán)水池，不但節(jié)約電耗，還避免水泵產(chǎn)生氣蝕。

相變換熱器是在換熱面兩側(cè)同時發(fā)生相變，一側(cè)冷凝一側(cè)沸騰，完成熱量交換的同時把溶劑氣體與外界隔離開來。

(2)熱泵是一種把低溫熱源的熱量轉(zhuǎn)換到高溫熱源的能量提升裝置，實現(xiàn)制冷和制熱功能。在壓縮機和系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)制冷劑的共同作用下，由環(huán)境熱源(水、空氣)中吸取較低的溫熱能，轉(zhuǎn)換為高溫熱能釋放到循環(huán)介質(zhì)(如水和空氣)中成為高溫熱源輸出。壓縮機運轉(zhuǎn)把不同的變化狀態(tài)(蒸發(fā)吸熱和冷凝放熱)進行轉(zhuǎn)化，用低溫熱源制取高溫熱源。熱泵分為空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵，主要是由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥組成。

機械式熱泵有離心式與螺桿式兩種，離心式熱泵效率高，螺桿式熱泵使用廣。

2.7 蒸汽壓力控制

DTDC的分汽缸和蒸發(fā)器分汽缸，進汽壓力在0.8～0.9 MPa，進汽壓力和車間用汽壓力存在壓差和波動，導致車間內(nèi)分汽缸壓力波動，加裝一套蒸汽控制裝置，含汽控制閥閥體、執(zhí)行器、DN100帶隔爆定位器、蒸汽壓力傳感器(E+H)。

2.8 涼水塔

在涼水塔電機加裝變頻器，減少頻繁啟動。

3 電機要求

從節(jié)能和安全出發(fā)，所用電機選用國標2級能效電機，即GB 18613—2012標準下的2級能效電機或IEC IE3能效電機。防爆電機、變頻器驅(qū)動電機和大于160 kW的普通電機繞組必須安裝PTC，大于160 kW電機前后軸承加裝PI100。防爆電機的轉(zhuǎn)速除非有特殊要求外按1 500 r/min運行。

4 在生產(chǎn)操作中注意事項

在生產(chǎn)中保持長期穩(wěn)定，減少開停機頻次。注意大豆的膨化效果。檢查冷凝器結(jié)垢情況，盡量使用軟水或在水中添加藥劑，降低循環(huán)水池內(nèi)水溫，循環(huán)量開到最大并及時調(diào)整石蠟油的流量。盡量減少清洗蒸發(fā)的次數(shù)，防止清洗過頻造成溶劑的額外消耗。防止跑、冒、滴、漏：視鏡，絞龍軸封，油泵機封，系統(tǒng)的微負壓，停機時關(guān)閉尾氣蝶閥、關(guān)閉地下溶劑管罐的閥門，設(shè)備殼體查漏點，停機后濕粕刮板與閘閥門關(guān)閉，定期對浸出器、蒸發(fā)器查漏點。降低廢水殘溶：增加分水器體積和折流次數(shù)，延長蒸煮時間；維持常壓冷凝器的微負壓；提升蒸煮罐的翻騰效果。

5 結(jié)束語

隨著很多浸出油廠設(shè)備老化，油廠通過引進新技術(shù)和新型設(shè)備，以節(jié)能增效，提高浸出毛油質(zhì)量和豆粕質(zhì)量。對幾家3 000 t/d大豆壓榨廠進行了技術(shù)改造，取得了良好的效果，如東莞中儲糧油脂工業(yè)公司經(jīng)濟消耗指標(含水化脫膠和磷脂干燥)改善，蒸汽消耗210～215 kg/t、電耗23～24 kW·h/t、溶耗0.5～0.55 kg/t、豆粕殘油0.46%～0.6%。

DC熱風和冷風閉路換熱循環(huán)，凈化環(huán)境空氣。在正常生產(chǎn)中基本無廢水排出，只有在設(shè)備故障、維修和清洗時產(chǎn)生廢水進廢水處理裝置。

致謝:東莞中儲糧油脂工業(yè)公司呂瑞總監(jiān)和徐宏闖經(jīng)理、鎮(zhèn)江中儲糧油脂公司何遠平經(jīng)理、天津中儲糧油脂有限公司陳友軍總監(jiān)對本文的技術(shù)支持！