酒糟生物槳葉干燥的試驗研究

王辛幸，郭中山，黃帥

（天華化工機械及自動化研究設計院有限公司，甘肅 蘭州 730060）

0 引言

本文是針對五糧液固態(tài)釀酒生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢棄物進行干燥試驗，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)常用的干燥設備是耙式干燥和蒸汽管干燥，前者受設備容積的限制，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進行干燥試驗，確定酒糟物料在槳葉干燥機設備內的運行情況，為后續(xù)的工業(yè)化應用選出最優(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素、纖維素等，發(fā)酵過程經(jīng)長期浸泡，含水量高達60%左右，且難以用機械方式脫除，主要依靠熱力干燥。（2）磨蝕性強，稻糠的灰分中70%含量為SiO2，在輸運、干燥的過程中對設備工作面有較強的磨蝕作用，造成設備快速磨損。（3）弱腐蝕性，酒糟中含有一定量的有機酸，酒糟滲瀝液的pH大約在3左右，對金屬有一定的腐蝕作用[3]。（4）流動性差，稻糠為柔軟的片狀結構，且含有殘余糧食物，在含水60%的狀態(tài)下幾乎沒有流動性，在輸運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以及其他有機質，具有一定的黏性，干燥過程容易粘結工作面，堆儲過程中易腐敗，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

流程簡述：采用人工加料方式把物料均勻加入到槳葉干燥機內，槳葉干燥機機身保持一定傾角，兩根熱軸與槳葉片中空，內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動，濕物料受到擠壓和松弛的交替作用，一邊干燥一邊向前運動[4]。隨著物料內濕分的蒸發(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中排出。蒸發(fā)出來的濕份經(jīng)濕式洗滌后，由引風機抽出排空。工藝流程見下圖1。

圖1 槳葉干燥試驗流程示意圖

2 試驗

2.1 試驗設備

本試驗的設備為槳葉干燥機和水分分析儀。

槳葉干燥機的工作原理：槳葉干燥機熱軸和夾套均為中空，工作時熱軸和夾套都通入加熱介質，通過器壁對熱物料進行加熱。設備機身從進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。槳葉干燥機在工作中熱軸不僅是主要換熱面，而且不停地轉動，防止物料團聚，物料得到最大限度的混合，保證干燥的均勻性[5-6]。

2.2 試驗步驟

采用圖1的槳葉干燥試驗流程和設備，并在干燥機內通入0.3～0.4 MPa（G）的飽和蒸汽，預熱設備準備試驗。開啟濕式尾氣除塵系統(tǒng)，通過風機入口調節(jié)，調節(jié)系統(tǒng)風壓，保證干燥機內部微負壓。通過人工加入濕含量60%的酒糟濕物料，觀察并記錄試驗狀態(tài)。調節(jié)進料速率，持續(xù)試驗。

通過在槳葉干燥機試驗裝置上進行試驗，考察采

用槳葉干燥設備對酒糟物料干燥的可行性，以及槳葉干燥機對酒糟物料干燥的適應性。

2.3 試驗分析數(shù)據(jù)

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

表1 試驗數(shù)據(jù)

2.4 試驗結果分析

通過槳葉干燥實驗數(shù)據(jù)分析，可得到如下結論：

（1）槳葉干燥試驗過程中，干燥后的物料效果好，但也會出現(xiàn)塊狀物料，但經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，總體可以達到水含量30%左右的要求。同時發(fā)現(xiàn)此物料易干燥，但是提高進料量后會出現(xiàn)堆積現(xiàn)象，導致設備卡阻。

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

槳葉干燥機干燥前后的對比圖見下圖2、3。

圖2 槳葉進料口照片

3 結語

本文針對酒糟物料的特性，提出采用槳葉干燥機來干燥酒糟物料的方法，并在槳葉干燥機上進行了驗證實驗。實驗結果表明，槳葉干燥機比較適合對該物料進行干燥，干燥后物料沒有出現(xiàn)團聚和粘結現(xiàn)象，干燥效果明顯，設備運行良好，物料干燥后的含水量總體可以達到30%左右，符合干燥要求的條件，通過計算得到：蒸發(fā)強度為11.9 kg/m2（備注：干料濕含量按均值30%計算），也符合干燥要求的條件。實驗證明使用槳葉干燥機干燥酒糟的方案是可行的。

圖3 出料照片