繼大豆、菜籽等大宗油料加工規(guī)模逐步擴(kuò)大之后,棉籽制油由于受到的市場(chǎng)沖擊較小,近年來(lái)其加工利用受到普遍關(guān)注。建廠規(guī)模日趨擴(kuò)大,建廠數(shù)量也在逐年上升。針對(duì)棉籽的特殊性,如含有部分短棉絨、散落性不好、需要?jiǎng)儦?、受地域影響含水量有一定差異?在設(shè)計(jì)及建廠中有必要對(duì)工藝、設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的比較和選擇,以便適合當(dāng)?shù)氐募庸l件。棉籽的預(yù)處理歷來(lái)是企業(yè)比較棘手的問(wèn)題,由于含有棉絨,處理不當(dāng)往往造成車間棉絨及灰塵飛揚(yáng),污染周圍環(huán)境,對(duì)操作人員健康不利,同時(shí)也存在一定的安全隱患。因此,棉籽的預(yù)處理是設(shè)計(jì)及建廠中不可忽視的一個(gè)工序。
1預(yù)處理工藝流程
從嚴(yán)格意義上講,預(yù)處理工序指原料從投料到熟坯制備(即蒸炒)的過(guò)程,而在實(shí)際設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中預(yù)處理工序指軋坯以前的工藝過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)普遍采用的加工工藝為:
經(jīng)過(guò)三道或兩道脫絨的光棉籽(棉絨含量<6%),經(jīng)計(jì)量稱重后,利用風(fēng)運(yùn)系統(tǒng)或機(jī)械輸送配備風(fēng)選設(shè)備的方法除去棉籽中的重雜和輕雜。之后進(jìn)行剝殼、殼仁分離,分出的棉仁進(jìn)行軟化、軋坯、蒸炒,送去預(yù)榨,棉殼送至殼庫(kù)。
2工藝設(shè)備的選擇
2.1計(jì)量
棉籽由于含有短棉絨容易結(jié)團(tuán),散落性、流動(dòng)性較差等原因,計(jì)量比較困難。但是作為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益核算不可缺少的環(huán)節(jié),計(jì)量過(guò)程必須設(shè)置。目前市場(chǎng)上固體物料的計(jì)量主要有兩種形式:一種是靜態(tài)容積式計(jì)量秤;另一種是動(dòng)態(tài)的流量計(jì)量秤。這兩種計(jì)量形式均不適合棉籽的計(jì)量。相比之下電子皮帶秤效果好一些,但其精度不高。因此,希望國(guó)內(nèi)計(jì)量設(shè)備廠能夠開發(fā)出適合此類原料的計(jì)量設(shè)備。
2.2清理
棉籽的清理雖然簡(jiǎn)單,但非常重要。目前采用較多的是風(fēng)選除雜方法,主要有兩種形式:
第一種方法也稱吸式除雜,優(yōu)點(diǎn)是在風(fēng)運(yùn)過(guò)程中將重雜和輕雜除去,設(shè)備占地面積小,制作加工簡(jiǎn)單,輸送除雜一舉兩得。不足之處是動(dòng)力消耗較大,操作要求高,偶爾會(huì)有鐵雜混入棉籽中而磨損剝殼機(jī)。
利用風(fēng)運(yùn)除雜工藝簡(jiǎn)單,但是接料器和卸料器的選擇不能馬虎。常用的接料器有三通式和誘導(dǎo)式,從使用效果看,三通接料器除重雜效果要優(yōu)于誘導(dǎo)式。卸料器使用較多的是旋風(fēng)式、滾筒式、箱式等,各有優(yōu)缺點(diǎn)。旋風(fēng)式卸料器(即剎克龍)設(shè)備制作及操作簡(jiǎn)單,使用效果較好。
但外形尺寸高,要求有一定的空間安裝位置,有時(shí)調(diào)整不好容易將棉籽帶出;滾筒式卸料器在棉籽水分比較低時(shí)效果比較理想,是目前軋花廠常用的分離設(shè)備。但是棉籽水分較高時(shí)棉絨易堵塞滾筒上的篩網(wǎng),不易清理;箱式卸料器使用簡(jiǎn)單,但是箱體較大。因此,可根據(jù)項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行選擇。風(fēng)運(yùn)清理工藝的另一缺點(diǎn)在于喂料鍋必須安裝在地面下以方便投料,接料器與其連接,因此分出的重雜在地坑中不易清出。
第二種清理方式是利用風(fēng)力清籽機(jī)除雜,也稱吹式除雜。該方法處理量大、相對(duì)電耗較低、設(shè)備故障率少,而且重雜在地面以上,方便清理。但其工作原理是/正壓懸浮0式,所以要求設(shè)備密封性能要高。而且前面的投料一定要均勻,便于風(fēng)量調(diào)整,否則剎克龍也容易將棉籽帶出。
無(wú)論采用何種清理方式,除塵系統(tǒng)的配備很重要。否則容易造成車間內(nèi)外短棉絨飛落,影響車間及廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生。建議有條件的廠家設(shè)置單獨(dú)的沉降除塵室,有效去除短棉絨。如在集塵間配備收集短棉絨的布筒,定期清理打包;或采用迷宮式集塵間,有效降低粉塵污染。
2.3剝殼及殼仁分離
目前用于棉籽的剝殼機(jī)有齒輥剝殼機(jī)和圓盤剝殼機(jī)兩種。圓盤剝殼機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易操作,一次剝殼率高(一般可達(dá)到92%~98%左右),設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,原料水分高低對(duì)剝殼效果的影響較小。但是圓盤剝殼機(jī)動(dòng)力消耗高、磨盤磨損快,剝殼后的混合物粉碎程度大,不易分離。而且較多的含油碎仁易黏附在外殼上,造成油分損失。隨著建廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大,圓盤剝殼機(jī)的的單機(jī)處理量受到很大限制。目前最大機(jī)型的單機(jī)處理量為120~150t/d,由于旋轉(zhuǎn)速度較高,一臺(tái)圓盤剝殼機(jī)相當(dāng)于風(fēng)量4000m3/h左右的中壓風(fēng)機(jī),由于其殼體是鑄件,與后段設(shè)備的連接不易密封,造成棉仁粉隨輸送設(shè)備地溝飛揚(yáng),除塵難度很大。
相對(duì)于圓盤剝殼機(jī)來(lái)說(shuō),齒輥剝殼機(jī)單機(jī)處理量大,動(dòng)力消耗低,整仁率高,粉末度小,易于分離,但其不適合水分較高的原料。如果棉籽粒度不均勻,易發(fā)生漏剝現(xiàn)象。其齒輥需定期拉絲,維護(hù)費(fèi)用較高。如企業(yè)附近有面粉廠,或一次投資中有條件購(gòu)買拉絲機(jī),建議優(yōu)先選用齒輥剝殼機(jī)。
對(duì)應(yīng)于不同的剝殼機(jī),殼仁分離設(shè)備也有所不同。由于圓盤剝殼機(jī)產(chǎn)生的粉末較多,棉絨也在一定程度上被磨碎,一般采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大的圓打篩(三筒、雙筒、單筒等)進(jìn)行分離,以便最大限度地分出其中的棉仁粉末。而齒輥剝殼機(jī)可采用振動(dòng)篩、絞龍階梯篩等進(jìn)行分離。對(duì)于篩孔的選擇也要因地制宜,因?yàn)榈赜虻牟町惷拮训牧6葧?huì)有所不同。
當(dāng)然,合理的殼中含仁和仁中含殼才能達(dá)到最佳出油效果。一般仁中含殼在15%左右,殼中含仁0.5%左右。過(guò)低的仁中含殼率勢(shì)必造成殼中含仁增加,而仁中含殼太多,也會(huì)由于殼吸油而造成油分損失。在選擇分離設(shè)備時(shí)不要僅僅根據(jù)其標(biāo)牌產(chǎn)量進(jìn)行選擇,還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)放大,以確保分離效果。
2.4軟化
對(duì)于是否設(shè)置軟化工序目前很有爭(zhēng)議。在早期的工藝中軟化是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),但目前很多廠家為了節(jié)約一次性投資及運(yùn)行成本,不主張配備軟化設(shè)備。棉籽加工過(guò)程粉末度較大,不配備軟化設(shè)備的結(jié)果不但影響軋坯效果,對(duì)后續(xù)的壓榨成餅及浸出均會(huì)造成不利影響。因此,配備軟化設(shè)備對(duì)于后續(xù)的加工是有必要的。
2.5軋坯
軋坯的目的在于破壞油料組織,為蒸炒創(chuàng)造條件,使后續(xù)制油時(shí)油脂順利分離出來(lái)。由于油料導(dǎo)熱率較低,軋坯可增大表面積,達(dá)到均勻加熱的目的,有利于蒸炒時(shí)吸收和蒸發(fā)水分。但是目前有的廠家軋坯流于形式,或干脆取消了軋坯工段,從加工過(guò)程來(lái)說(shuō),這是不明智的做法。
目前國(guó)產(chǎn)軋坯機(jī)雖因廠家不同而有性能方面的差異,但使用效果基本可滿足要求。在操作中需隨時(shí)注意給料情況,確實(shí)起到軋坯作用。
2.6輸送設(shè)備
輸送棉籽和輸送其他原料一樣,也采用刮板輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)和斗式提升機(jī)。在選擇設(shè)備時(shí)不能一味地依靠提高轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到產(chǎn)量,尤其剝殼后的物料非常蓬松,而且其中的短棉絨極易掛在設(shè)備的棱角處,轉(zhuǎn)速太高無(wú)疑會(huì)加劇這種情況的發(fā)生,影響正常輸送,所以選擇合適的轉(zhuǎn)速比較重要。無(wú)論采取何種輸送設(shè)備,剝殼后的混合物輸送一定要放大一個(gè)或兩個(gè)型號(hào),以免造成輸送瓶頸。
3結(jié)論
棉籽的預(yù)處理和大豆、菜籽等原料有很多不同之處,需要充分重視。同時(shí),各地的原料,或不同季節(jié)的原料,水分含量、脫絨程度也各不相同,在工藝和設(shè)備選擇中應(yīng)考慮各種因素綜合分析,最終確定最為合適的工藝線路和設(shè)備。