王辛幸，郭中山，黃帥

（天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司，甘肅 蘭州 730060）

0 引言

本文是針對(duì)五糧液固態(tài)釀酒生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行干燥試驗(yàn)，酒糟物料的主要成分為稻糠和糧食發(fā)酵殘余物。目前酒糟干燥產(chǎn)業(yè)常用的干燥設(shè)備是耙式干燥和蒸汽管干燥，前者受設(shè)備容積的限制，產(chǎn)能較低干燥不充分，后者干燥不完全能耗較高[1]。酒糟物料的含水量和磨蝕性強(qiáng)都很高，通過分析討論選出最適合酒糟物料的干燥方式，決定采用槳葉干燥機(jī)進(jìn)行干燥試驗(yàn)，確定酒糟物料在槳葉干燥機(jī)設(shè)備內(nèi)的運(yùn)行情況，為后續(xù)的工業(yè)化應(yīng)用選出最優(yōu)方案[2]。

1 工藝方案

1.1 酒糟物料特性

（1）含水量高，稻糠的主要成分是木質(zhì)素、纖維素等，發(fā)酵過程經(jīng)長(zhǎng)期浸泡，含水量高達(dá)60%左右，且難以用機(jī)械方式脫除，主要依靠熱力干燥。（2）磨蝕性強(qiáng)，稻糠的灰分中70%含量為SiO2，在輸運(yùn)、干燥的過程中對(duì)設(shè)備工作面有較強(qiáng)的磨蝕作用，造成設(shè)備快速磨損。（3）弱腐蝕性，酒糟中含有一定量的有機(jī)酸，酒糟滲瀝液的pH大約在3左右，對(duì)金屬有一定的腐蝕作用[3]。（4）流動(dòng)性差，稻糠為柔軟的片狀結(jié)構(gòu)，且含有殘余糧食物，在含水60%的狀態(tài)下幾乎沒有流動(dòng)性，在輸運(yùn)過程中極易形成搭橋、堵塞等情況，影響輸料。（5）透氣性好，酒糟在自然狀態(tài)下顆粒均勻（＜10 mm）、疏松，有較高的透氣性，在干燥過程中有利于加熱介質(zhì)流通和蒸發(fā)氣體的排出。（6）其他特性，酒糟由于富含蛋白質(zhì)以及其他有機(jī)質(zhì)，具有一定的黏性，干燥過程容易粘結(jié)工作面，堆儲(chǔ)過程中易腐敗，滋生蚊蟲，并且在腐敗過程中生成H2S等氣體。

1.2 工藝流程敘述

流程簡(jiǎn)述：采用人工加料方式把物料均勻加入到槳葉干燥機(jī)內(nèi)，槳葉干燥機(jī)機(jī)身保持一定傾角，兩根熱軸與槳葉片中空，內(nèi)部通有電加熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽，兩根熱軸互相嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，濕物料受到擠壓和松弛的交替作用，一邊干燥一邊向前運(yùn)動(dòng)[4]。隨著物料內(nèi)濕分的蒸發(fā)，逐漸成為松散的物料粉末，干燥后的物料粉末翻過溢流板從槳葉干燥機(jī)中排出。蒸發(fā)出來的濕份經(jīng)濕式洗滌后，由引風(fēng)機(jī)抽出排空。工藝流程見下圖1。

圖1 槳葉干燥試驗(yàn)流程示意圖

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)設(shè)備

本試驗(yàn)的設(shè)備為槳葉干燥機(jī)和水分分析儀。

槳葉干燥機(jī)的工作原理：槳葉干燥機(jī)熱軸和夾套均為中空，工作時(shí)熱軸和夾套都通入加熱介質(zhì)，通過器壁對(duì)熱物料進(jìn)行加熱。設(shè)備機(jī)身從進(jìn)料口到出料口具有一定傾角，這樣物料在自重與空心熱軸的攪拌下逐漸向出料口移動(dòng)。槳葉干燥機(jī)在工作中熱軸不僅是主要換熱面，而且不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，防止物料團(tuán)聚，物料得到最大限度的混合，保證干燥的均勻性[5-6]。

2.2 試驗(yàn)步驟

采用圖1的槳葉干燥試驗(yàn)流程和設(shè)備，并在干燥機(jī)內(nèi)通入0.3～0.4 MPa（G）的飽和蒸汽，預(yù)熱設(shè)備準(zhǔn)備試驗(yàn)。開啟濕式尾氣除塵系統(tǒng)，通過風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)壓，保證干燥機(jī)內(nèi)部微負(fù)壓。通過人工加入濕含量60%的酒糟濕物料，觀察并記錄試驗(yàn)狀態(tài)。調(diào)節(jié)進(jìn)料速率，持續(xù)試驗(yàn)。

通過在槳葉干燥機(jī)試驗(yàn)裝置上進(jìn)行試驗(yàn)，考察采

用槳葉干燥設(shè)備對(duì)酒糟物料干燥的可行性，以及槳葉干燥機(jī)對(duì)酒糟物料干燥的適應(yīng)性。

2.3 試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)

干燥后的物料按一小時(shí)間隔分別取樣進(jìn)行水分分析試驗(yàn)，根據(jù)濕含量和蒸汽管干燥機(jī)的換熱面積制定了進(jìn)料量，具體見表1：

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

通過槳葉干燥實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可得到如下結(jié)論：

（1）槳葉干燥試驗(yàn)過程中，干燥后的物料效果好，但也會(huì)出現(xiàn)塊狀物料，但經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，總體可以達(dá)到水含量30%左右的要求。同時(shí)發(fā)現(xiàn)此物料易干燥，但是提高進(jìn)料量后會(huì)出現(xiàn)堆積現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備卡阻。

（2）槳葉干燥機(jī)的蒸發(fā)強(qiáng)度為：[75-75×（1-0.6329）/（1-0.3）]/3=11.9 kg/m2（備注：干料濕含量按均值30%計(jì)算）。可以發(fā)現(xiàn)針對(duì)酒糟此種物料，槳葉干燥機(jī)蒸發(fā)強(qiáng)度高，適合此種物料的干燥。

槳葉干燥機(jī)干燥前后的對(duì)比圖見下圖2、3。

圖2 槳葉進(jìn)料口照片

3 結(jié)語

本文針對(duì)酒糟物料的特性，提出采用槳葉干燥機(jī)來干燥酒糟物料的方法，并在槳葉干燥機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，槳葉干燥機(jī)比較適合對(duì)該物料進(jìn)行干燥，干燥后物料沒有出現(xiàn)團(tuán)聚和粘結(jié)現(xiàn)象，干燥效果明顯，設(shè)備運(yùn)行良好，物料干燥后的含水量總體可以達(dá)到30%左右，符合干燥要求的條件，通過計(jì)算得到：蒸發(fā)強(qiáng)度為11.9 kg/m2（備注：干料濕含量按均值30%計(jì)算），也符合干燥要求的條件。實(shí)驗(yàn)證明使用槳葉干燥機(jī)干燥酒糟的方案是可行的。

圖3 出料照片