專利名稱：一種提高玉米蛋白乳脫水效果的工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種提高玉米蛋白乳脫水效果的工藝及裝置，是對(duì)現(xiàn)有玉米蛋白粉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，屬于玉米蛋白粉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
玉米蛋白粉是濕法玉米加工工業(yè)重要的一種產(chǎn)品，是動(dòng)物飼料重要的蛋白源。目前生產(chǎn)方法是玉米經(jīng)過(guò)前處理后，獲得淀粉蛋白混合乳，淀粉蛋白混合乳經(jīng)過(guò)分離機(jī)分離，頂流項(xiàng)得到蛋白乳，蛋白乳通過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵打入真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，蛋白乳進(jìn)入到真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，濾布做介質(zhì)，由于抽真空的作用濾液穿過(guò)濾布被吸至濾液罐，玉米蛋白懸濁物留在轉(zhuǎn)筒濾布表面，成為蛋白濾餅。蛋白濾餅進(jìn)入蛋白干燥器進(jìn)行干燥，干燥后進(jìn)行包裝獲得玉米蛋白商品。其設(shè)備包括分離機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵、真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)、蛋白干燥器、包裝機(jī)，其流程如圖I所示?，F(xiàn)存工藝存在如下不足
a、目前的工藝存在玉米蛋白乳黏性大，影響蛋白乳在真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)上的脫水效果，即蛋白乳脫水后形成的蛋白濾餅水份含量高。蛋白乳黏性大的原因是濕法玉米加加工過(guò)程需要保持一定的溫度(45-55度)，玉米蛋白乳易使嗜熱菌繁殖使蛋白懸濁液發(fā)酵黏性加大。b、目前的工藝存在蛋白乳液中含有的細(xì)纖維等物料，隨著溫度升高易吸水膨脹，破壞了蛋白乳真空脫水時(shí)形成的濾餅中脫水毛細(xì)管的形成，阻礙了濾餅中水份的脫水路徑，加大了玉米蛋白乳脫水難度，使蛋白濾餅水份含量高。C、蛋白濾餅水份含量高，進(jìn)入到干燥工序后，增加了干燥工序的蒸汽消耗。d、進(jìn)入干燥的蛋白濾餅水份含量高，干燥時(shí)就需要更高的干燥溫度，過(guò)高的干燥溫度會(huì)使蛋白易發(fā)生美拉德反應(yīng)，使干燥后蛋白顏色發(fā)暗，營(yíng)養(yǎng)成份損失。e、蛋白濾餅水份含量高后，濾餅不易與濾布脫離，有一部份濾餅殘?jiān)鼤?huì)粘在濾布上，影響濾布的洗滌再生效果，增加了濾布?jí)A洗次數(shù)，使濾布使用周期短，頻繁的停車堿洗也破壞了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行,增加設(shè)備運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種提高玉米蛋白乳脫水效果的工藝，解決目前工藝存在的蛋白乳在真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)真空脫水時(shí)，蛋白乳脫水效果差，致使蛋白濾餅水份含量高，蛋白濾餅在干燥過(guò)程中增加蒸汽消耗、降低蛋白品質(zhì)、增加設(shè)備運(yùn)行成本等問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
根據(jù)蛋白濾餅水份含量高的原因，通過(guò)把蛋白乳熱量轉(zhuǎn)移到淀粉精制洗水中，從而降低蛋白乳溫度的辦法，抑制嗜熱菌過(guò)度繁殖，避免玉米蛋白懸濁液黏性上升，提高蛋白乳脫水效果；增強(qiáng)蛋白懸濁液顆粒的硬度，更好地保持濾餅內(nèi)物料顆粒間形成的毛細(xì)管，提高蛋白乳脫水效果。具體步驟如圖2:
O淀粉蛋白混合乳經(jīng)過(guò)分離機(jī)分離，頂流項(xiàng)得到蛋白乳，蛋白乳通過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵打板式換熱器，作為熱源。2)同時(shí)，來(lái)自洗水泵的洗水，經(jīng)過(guò)調(diào)解閥調(diào)整水量后，打入到板式換熱器作為冷源。3)在板式換熱器中，蛋白乳與洗水進(jìn)行熱量交換。熱量交換后的洗水溫度被提高。同時(shí)蛋白乳溫度被降低。洗水溫度的提高實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，蛋白乳溫度的降低，降低了蛋白乳粘性，為后序加工創(chuàng)造了條件。4)冷卻的蛋白乳進(jìn)入真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，進(jìn)行真空脫水，由于蛋白乳溫度的降低，使蛋白乳黏性的下降，明顯提高了蛋白乳在在真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)的脫水效果，使蛋白濾餅水分含量由原來(lái)的65-70%，下降到58%-62%。另外，蛋白乳黏性的下降，使濾布上的蛋白濾餅很容易脫落，減少了濾布上蛋白濾餅的殘留，延長(zhǎng)了濾布再生周期，延長(zhǎng)了濾布使用周期。
5)同時(shí)，被提溫的洗水，進(jìn)入淀粉精制工序。由于洗水在此工序被提溫，使淀粉精制洗水溫度由12°C提升至40°C，淀粉精制洗水提溫所需的蒸汽用量減少，起到了節(jié)能作用。
本發(fā)明公開(kāi)的提高玉米蛋白乳脫水效果裝置，包括板式換熱器、連接管線、調(diào)解閥、溫度表，其連接方式如下
I)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵通過(guò)管線與板式換熱器連接。蛋白乳通過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵打入板式換熱器熱相進(jìn)口，與打入板式換熱器冷相進(jìn)口的洗水進(jìn)行換熱降溫。板式換熱器起到把蛋白乳熱量轉(zhuǎn)移到淀粉精制洗水中，從而降低蛋白乳溫度，抑制嗜熱菌過(guò)度繁殖，避免玉米蛋白懸濁液黏性上升，提高蛋白乳脫水效果；增強(qiáng)蛋白懸濁液顆粒的硬度，更好地保持濾餅內(nèi)物料顆粒間形成的毛細(xì)管，提高蛋白乳脫水效果。2)洗水泵與調(diào)解閥連接。洗水作為板式換熱器的冷源，通過(guò)洗水泵打入板式換熱器冷相進(jìn)口，與打入板式換熱器熱相進(jìn)口的蛋白乳進(jìn)行換熱。使洗水溫度上升，蛋白乳溫度下降。3)調(diào)解閥與板式換熱器連接。調(diào)解閥起到調(diào)解打入板式換熱器的洗水量的作用，通過(guò)洗水量的調(diào)解，可以控制蛋白乳降溫的程度。4)板式換熱器通過(guò)管線與淀粉精制連接。在板式換熱器中被升溫的洗水，打入淀粉精制中，作為淀粉精制工序的洗滌水。由于洗水溫度提升，節(jié)省了淀粉精制洗水溫度需要提溫所消耗的蒸汽。5)板式換熱器通過(guò)管線與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)連接。真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)是以濾布做介質(zhì)，以抽真空的方式使蛋白乳濾液穿過(guò)濾布被吸至濾液罐，玉米蛋白懸濁物留在轉(zhuǎn)筒濾布表面，成為蛋白濾餅。由于蛋白乳在板式換熱器中冷卻降溫后，使蛋白乳黏性下降和蛋白乳硬度的提升，使蛋白乳脫水效果提高，蛋白濾餅易與濾布脫離，延長(zhǎng)濾布再生時(shí)間，降低設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。6)溫度表與板式換熱器與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)之間的管線連接。溫度顯示值作為打入板式換熱器洗水量的調(diào)解依據(jù)。本發(fā)明的積極效果在于蛋白乳和淀粉精制洗水兩項(xiàng)物料在進(jìn)行熱交換后，使玉米蛋白乳溫度由原工藝45-52°C降至27-34°C，蛋白乳在真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)的濾餅水分由原來(lái)的65-70%，下降到58%-62%，噸蛋白粉干燥用汽比原工藝節(jié)約20%。延長(zhǎng)了濾布再生周期，提升了設(shè)備的利用率。使濾布使用時(shí)間由原工藝的6個(gè)月延長(zhǎng)至10個(gè)月，節(jié)省了真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)濾布費(fèi)用70%。通過(guò)蛋白乳和淀粉精制洗水的熱量交換，使淀粉精制洗水溫度由12°C提升至40°C，洗水進(jìn)入換熱器后，洗水提溫所需的蒸汽用量減少，比原工藝減少了 80%蒸汽用量。干燥后的蛋白粉比原工藝產(chǎn)出的蛋白粉顏色淺，為金黃色，說(shuō)明蛋白粉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到了很好的保護(hù)。


圖I為常規(guī)蛋白乳脫水工藝流程圖 ；
圖2為本發(fā)明蛋白乳冷卻脫水工藝流程 圖3為本發(fā)明板式換熱器設(shè)備結(jié)構(gòu) 圖4為本發(fā)明板式換熱器設(shè)備剖視 圖中1、壓緊螺桿；2、固定端板；3、螺母；4、傳熱板片；5、活動(dòng)端板；6、橫梁；7、支架；8、冷源入口 ；9、熱源入口 ；10、角孔。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
根據(jù)圖3所示，本發(fā)明板式換熱器設(shè)備由壓緊螺桿I、固定端板2、螺母3、傳熱板片4、活動(dòng)端板5、橫梁6、支架7、冷源入口 8、熱源入口 9組成，數(shù)塊傳熱板片4以疊加的形式裝在固定端板2和活動(dòng)端板5中間，然后壓緊螺桿I夾緊而成。傳熱板片4是由不銹鋼薄板用各種不同形式的磨具壓成形狀各異的凹凸波紋，并在傳熱板片4的四個(gè)角上開(kāi)有角孔10，相鄰傳熱板片4之間的凹凸波紋形狀構(gòu)成介質(zhì)流通腔，介質(zhì)流通腔的兩端為熱源進(jìn)口 9和冷源進(jìn)口 8，介質(zhì)通過(guò)進(jìn)入不同的介質(zhì)流通腔封閉空間，在不同封閉空間流動(dòng)時(shí)進(jìn)行換熱。由于不同傳熱板片4的波紋板相互倒置，構(gòu)成復(fù)雜的介質(zhì)流通腔，使流體在傳熱板片4的波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動(dòng)，能在較低的雷諾數(shù)(一般Re=5(T200)下產(chǎn)生紊流，所以傳熱系數(shù)高，是管殼式的3飛倍。實(shí)施例2
針對(duì)日處理2000噸玉米規(guī)模的加工廠，如圖2所示，本發(fā)明本發(fā)明包括分離機(jī)，真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵，洗水泵，淀粉精制，板式換熱器，連接管線、調(diào)解閥、溫度表，真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，蛋白干燥器，包裝。其連接方式如下
1)淀粉蛋白混合乳經(jīng)過(guò)分離機(jī)分離，頂流項(xiàng)得到蛋白乳，蛋白乳通過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵打入板式換熱器；
2)實(shí)施例I涉及的板式換熱器；(板式換熱器結(jié)構(gòu)如圖3)
3 )蛋白乳通過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵打入板式換熱器熱相進(jìn)口，與打入板式換熱器冷相進(jìn)口的洗水進(jìn)行換熱降溫。蛋白乳溫度由45-52°C降至27-34°C。蛋白乳冷卻的程度由連接板式換熱器與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)之間的管線上的溫度計(jì)來(lái)顯示；
4)洗水泵與調(diào)解閥連接；
5)調(diào)解閥與板式換熱器連接。通過(guò)調(diào)解閥來(lái)調(diào)解由洗水泵打入板式換熱器的洗水量，流量控制在100-150 m3范圍。洗水通過(guò)洗水泵流經(jīng)調(diào)解閥，打入板式換熱器冷相進(jìn)口，與打入板式換熱器熱相進(jìn)口的蛋白乳進(jìn)行換熱升溫。洗水溫度由12°C提升至40°C ；
6)板式換熱器通過(guò)管線與淀粉精制連接。被提溫的洗水，由洗水泵的殘壓把洗水從板式換熱器壓入淀粉精制。由于洗水在此工序被提溫，使淀粉精制洗水溫度由12°C提升至40°C，節(jié)省了淀粉精制洗水溫度需要提溫所消耗的蒸汽，比原工藝減少了 80%蒸汽用量；
7)冷卻的蛋白乳從板式換熱器進(jìn)入真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，進(jìn)行真空脫水。由于蛋白乳溫度的降低，使蛋白乳黏性的下降，明顯提高了蛋白乳在在真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)的脫水效果，使蛋白濾餅水分含量由原來(lái)的65-70%，下降到58%-62%。另外，蛋白乳黏性的下降，使濾布上的蛋白濾餅很容易脫落，減少了濾布上蛋白濾餅的殘留，延長(zhǎng)了濾布再生周期，延長(zhǎng)了濾布使用周期達(dá)70% ；
8)脫水后的蛋白乳，成為蛋白濾餅進(jìn)入干燥器干燥，由于蛋白乳在真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)中脫水效果的提高，蛋白濾餅水份由65-70%，下降到58%-62%，節(jié)省了干燥器干燥蛋白濾餅的 蒸汽耗量，使噸蛋白粉干燥用汽比原工藝節(jié)約20%。由于蛋白濾餅水份的降低，使干燥溫度也降低，使干燥后的蛋白粉比原工藝產(chǎn)出的蛋白粉顏色淺，為金黃色，說(shuō)明蛋白粉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到了很好的保護(hù)；
9)干燥后的物料風(fēng)送至包裝獲得玉米蛋白商品。
權(quán)利要求
1.一種提高玉米蛋白乳脫水效果的工藝，包括以下步驟 1)淀粉蛋白混合乳經(jīng)過(guò)分離機(jī)分離，頂流相得到蛋白乳，蛋白乳通過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵打板式換熱器，作為熱源； 2)同時(shí)，來(lái)自洗水泵的洗水，經(jīng)過(guò)調(diào)解閥調(diào)整水量后，打入到板式換熱器作為冷源； 3)在板式換熱器中，蛋白乳與洗水進(jìn)行熱量交換；熱量交換后的洗水溫度被提高實(shí)現(xiàn)節(jié)能；蛋白乳溫度被降低而降低了蛋白乳粘性； 4)冷卻的蛋白乳進(jìn)入真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，進(jìn)行真空脫水，使蛋白濾餅水分含量下降到58%-62% ； 5)被提溫的洗水，進(jìn)入淀粉精制工序；使淀粉精制洗水溫度由12°C提升至40°C，淀粉精制洗水提溫所需的蒸汽用量減少。
2.一種提高玉米蛋白乳脫水效果裝置，包括板式換熱器、連接管線、調(diào)解閥、溫度表組成，其連接方式如下 1)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵通過(guò)管線與板式換熱器連接；蛋白乳通過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料泵打入板式換熱器熱相進(jìn)口，與打入板式換熱器冷相進(jìn)口的洗水進(jìn)行換熱降溫；板式換熱器將蛋白乳熱量轉(zhuǎn)移到淀粉精制洗水中，降低蛋白乳溫度，抑制嗜熱菌過(guò)度繁殖，避免玉米蛋白懸濁液黏性上升，提高蛋白乳脫水效果； 2)洗水泵與調(diào)解閥連接；洗水作為板式換熱器的冷源，通過(guò)洗水泵打入板式換熱器冷相進(jìn)口，與打入板式換熱器熱相進(jìn)口的蛋白乳進(jìn)行換熱；使洗水溫度上升，蛋白乳溫度下降； 3)調(diào)解閥與板式換熱器連接；調(diào)解閥起到調(diào)解打入板式換熱器的洗水量的作用，通過(guò)洗水量的調(diào)解控制蛋白乳降溫的程度； 4)板式換熱器通過(guò)管線與淀粉精制連接；在板式換熱器中被升溫的洗水，打入淀粉精制中，作為淀粉精制工序的洗滌水，節(jié)省淀粉精制洗水溫度需要提溫所消耗的蒸汽； 5)板式換熱器通過(guò)管線與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)連接； 真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)是以濾布做介質(zhì)，以抽真空的方式使蛋白乳濾液穿過(guò)濾布被吸至濾液罐，玉米蛋白懸濁物留在轉(zhuǎn)筒濾布表面，成為蛋白濾餅； 6)溫度表與板式換熱器與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)之間的管線連接；溫度顯示值作為打入板式換熱器洗水量的調(diào)解依據(jù)。
3.一種板式換熱器設(shè)備，其特征在于由壓緊螺桿、固定端板、螺母、傳熱板片、活動(dòng)端板、橫梁、支架、冷源入口、熱源入口組成，數(shù)塊傳熱板片以疊加的形式裝在固定端板和活動(dòng)端板中間，然后壓緊螺桿夾緊而成；傳熱板片為波紋板結(jié)構(gòu)，傳熱板片的四個(gè)角上開(kāi)有角孔，相鄰傳熱板片之間的凹凸波紋形狀構(gòu)成介質(zhì)流通腔，介質(zhì)流通腔的兩端為熱源進(jìn)口和冷源進(jìn)口，介質(zhì)通過(guò)進(jìn)入不同的介質(zhì)流通腔進(jìn)行換熱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高玉米蛋白乳脫水效果的工藝及裝置，蛋白乳和淀粉精制洗水兩項(xiàng)物料在進(jìn)行熱交換后，使玉米蛋白乳溫度由原工藝45-52℃降至27-34℃，蛋白乳在真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)的濾餅水分由原來(lái)的65-70%，下降到58%-62%，噸蛋白粉干燥用汽比原工藝節(jié)約20%。延長(zhǎng)了濾布再生周期，提升了設(shè)備的利用率。使濾布使用時(shí)間由原工藝的6個(gè)月延長(zhǎng)至10個(gè)月，節(jié)省了真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)濾布費(fèi)用70%。通過(guò)蛋白乳和淀粉精制洗水的熱量交換，使淀粉精制洗水溫度由12℃提升至40℃，洗水進(jìn)入換熱器后，洗水提溫所需的蒸汽用量減少，比原工藝減少了80%蒸汽用量。干燥后的蛋白粉比原工藝產(chǎn)出的蛋白粉顏色淺，為金黃色，說(shuō)明蛋白粉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到了很好的保護(hù)。
文檔編號(hào)F28D9/00GK102964455SQ20121050472
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者佟易, 王宇, 趙永武, 孟祥寶, 樸優(yōu)秀, 劉寶權(quán), 閆廣彪, 李春光, 王云鵬, 王杰 申請(qǐng)人:中糧生化能源(公主嶺)有限公司