通過以上分析，為研究指明了方向。首先研究 最佳、最節(jié)能的干燥方案，植物膠節(jié)能型粉碎系統(tǒng)的研究，同時(shí)尋找新型高效粉碎設(shè) 備，使得植物果實(shí)的超細(xì)粉碎變得更有效，更加節(jié) 能。

1干燥研究

氣流干燥是使加熱介質(zhì)與濕物料并流直接接 觸，物料顆粒在高度分散懸浮狀態(tài)下進(jìn)行干燥的一 種方法。特點(diǎn)是干燥強(qiáng)度大，干燥時(shí)間短，處理量 大，干燥快速，干燥時(shí)間一般不超過10s還具有物 料輸送的優(yōu)點(diǎn)，因此也稱為氣體輸送干燥[1]。

改性后胚乳片水分為60% ~ 65%，給入粗碎粉

北京礦冶研究總院天然植物膠發(fā)展中心經(jīng)過 20多年發(fā)展，己經(jīng)形成了年產(chǎn)6000沃然植物膠生 產(chǎn)能力;但是發(fā)現(xiàn)單位產(chǎn)量的能耗偏高，其中化學(xué)改 性植物膠高達(dá)2733 lWh/t分析發(fā)現(xiàn)主要有兩方 面原因，第一是受改性物料高水分（60% ~ 65% )的 影響，粉碎機(jī)得到每噸產(chǎn)品，必須去掉高達(dá)1. 5~

1. 6t的水分重量;第二是粉碎系統(tǒng)處理能力偏低，原 有的粉碎系統(tǒng)由磨擦剪切型粗碎機(jī)和臥式高速旋轉(zhuǎn) 粉碎機(jī)組成，即下文中論述的粉碎機(jī)（2)和（3)，沒 有專門干燥設(shè)備，臺時(shí)處理能力只有15kg(干基），

嚴(yán)重制約了生產(chǎn)能力的提高，増加了電能消耗。碎機(jī)，粗碎后顆粒也由完整形態(tài)變成細(xì)小顆粒，直徑常規(guī)氣流干燥系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW )、翅片加

由4mm變?yōu)?~ 2mm。對粗碎后的細(xì)小顆粒進(jìn)行常熱器（18娜* 2)、螺旋加料器、脈沖氣流干燥管、旋

規(guī)氣流干燥，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

Table 1風(fēng)分離器、布袋除塵器等組成。 表1氣流干燥試驗(yàn)結(jié)果

Experiment results of airflow desicca.tbn

處理能力(濕基）/(kg# h-1) 除水率％比能耗 /(kWh# kg-1(水））出料口風(fēng)溫/°c

施14304. 442 2855

123764. 752 4460

1e33434. 512 8166

施43495. 592 2362

3953. 673 0150

平均3794. 592 5559

 

由表1可知粗碎后胚乳片顆粒氣流干燥的試驗(yàn) 情況，5次平均指標(biāo)為處理能力379kg/h(濕基）；除 水率4 59% ;比能耗2. 551WWkg水。

2粉碎研究

粉碎設(shè)備最普遍的分類方法是按被粉碎物料的 大小以及所得成品的粒度而分為粗碎設(shè)備、中細(xì)碎 設(shè)備、研磨設(shè)備和切割碎解設(shè)備[2]。本文討論中細(xì) 碎設(shè)備，包括粉碎機(jī)（1)、粉碎機(jī)（2)和粉碎機(jī)（3)三 種設(shè)備，這三種設(shè)備從性能上可分為磨擦剪切型和 高速旋轉(zhuǎn)型兩類。

2. 1磨擦剪切型

粉碎機(jī)（1)，通常也稱粗碎機(jī)，由于干燥效果好 又稱粗碎干燥機(jī)。植物膠節(jié)能型粉碎系統(tǒng)的研究，粉碎機(jī)（1)分別有帶邊、不帶邊 的兩種磨盤結(jié)構(gòu)。帶邊結(jié)構(gòu)適用于物理改性植物膠 粉碎系統(tǒng);不帶邊結(jié)構(gòu)適用于化學(xué)改性植物膠粉碎 系統(tǒng)。帶邊結(jié)構(gòu)磨擦生熱大，具有物理改性増黏作 用，但對化學(xué)改性植物膠有損害化學(xué)改性的作用，磨 擦力過大會降低黏度、増加水不溶物，這是不希望看 到的。對于化學(xué)改性植物膠的粉碎系統(tǒng)，適宜采用 漸進(jìn)式的粉碎與干燥方式，不能采用突變式的。

粉碎機(jī)（1)處理能力為35kg/h(干基），安裝功 率111W，對于化學(xué)改性后的胚乳片，首先采用粉碎 機(jī)（1)去除水分，其效果是非常明顯的，比能耗只有 1. 53kWh/kg水。

22高速旋轉(zhuǎn)型

高速旋轉(zhuǎn)超細(xì)粉碎機(jī)由于結(jié)構(gòu)和作用力的方式 不同，可分為臥式和立式兩種。粉碎機(jī)（2)屬臥式 結(jié)構(gòu)，粉碎機(jī)（3)屬立式結(jié)構(gòu)。這兩種粉碎機(jī)主要 是利用高速旋轉(zhuǎn)的部件產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊力、剪切力而 使物料被粉碎。粉碎機(jī)（2)和（3)試驗(yàn)結(jié)果見表2„

從表2可以看出，在物料水分相同條件下，粉碎 

表2粉碎機(jī)（2)和（3)試驗(yàn)結(jié)果 Table 2 Experiment results of grinder ( 2) and (3)

物料水分％處理能力（干基）/(kg# h-1)-0. 074mm占有率視

粉碎機(jī)（2)粉碎機(jī)（3)粉碎機(jī) ( 2)粉碎機(jī)（3)

5515280~ 0. 2490

25356560 ?70495

 

機(jī)（2)處理能力只有粉碎機(jī)（3)的50% ~ 55%，通 過-0.074mm的產(chǎn)品量，粉碎機(jī)（2)比（3)也相差很

遠(yuǎn)。

分析原因是這樣的。粉碎機(jī)（2)有4個轉(zhuǎn)子， 打擊物料的次數(shù)稍多，因此對去除水分是有幫助的。 但是線速度低，80m/s正常情況下產(chǎn)品粒度和 水分無法達(dá)到要求，只能通過減少出口風(fēng)管直徑，降 低轉(zhuǎn)子與定子間隙，延長物料在粉碎機(jī)內(nèi)停留時(shí)間 來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)物料水分大于35%時(shí)，會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。 粉碎機(jī)（3)是一種立式高速旋轉(zhuǎn)粉碎機(jī)，有一 個粉碎盤，質(zhì)量較輕，線速度達(dá)到100m /s粉碎能量 利用較好，能夠用最少次數(shù)使物料粉碎。它有一個 內(nèi)置分級葉輪，使物料在粉碎機(jī)內(nèi)就能夠得到循環(huán) 粉碎，通過電磁調(diào)頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，能夠得到需要的產(chǎn) 品粒度。由于它集粉碎與分級于一體，所以應(yīng)用場 合、粉碎范圍是比較廣的，可以對不同粒度、不同水 分的物料進(jìn)行粉碎，直接得到合格的產(chǎn)品。對于水 分大于35%的物料，也不致堵塞。它與旋振篩構(gòu)成 粉碎閉路，更能確保改性植物膠產(chǎn)品的粒度、水分等 指標(biāo)符合要求。粉碎機(jī)（2)和（3)技術(shù)參數(shù)見表。

工業(yè)試驗(yàn)

將磨擦剪切型粉碎機(jī)（1)和高速旋轉(zhuǎn)超細(xì)粉碎 機(jī)（3)與氣流干燥設(shè)備結(jié)合形成氣流干燥粉碎系 統(tǒng)，植物膠節(jié)能型粉碎系統(tǒng)的研究，本系統(tǒng)的任務(wù)是將粒度由原料胚乳片4mm變成 產(chǎn)品膠粉0.074mm，含水率由原料胚乳片50% ~ 65%降至產(chǎn)品膠粉8%左右，同時(shí)要求在胚乳片的 粉碎過程中，物料溫度不能超過60°C，否則將破壞 化學(xué)改性粉的性質(zhì)，導(dǎo)致膠粉黏度下降、水不溶物増 多，造成廢品。其流程見圖1。

 

< 〕

接布袋除塵器

 

圖1粉碎系統(tǒng)流程圖 F g. 1 F Ow chart of grind ing system

在試驗(yàn)初期，系統(tǒng)管路時(shí)常發(fā)生堵塞情況，經(jīng)檢 查發(fā)現(xiàn)，這是由于系統(tǒng)管道風(fēng)量不足及管路中水汽 冷凝所致，為此一方面加大了粉碎機(jī)進(jìn)風(fēng)口尺寸，經(jīng) 實(shí)測，系統(tǒng)管道風(fēng)量増加了 3(%。另一方面，在系 統(tǒng)管道上包覆隔熱材料，減緩了管路中水汽的冷凝 速度。試驗(yàn)表明，系統(tǒng)工作狀態(tài)良好，未再發(fā)生堵塞 情況。在試驗(yàn)期間，粉碎機(jī)軸承出現(xiàn)一次損壞情況， 經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，是由于軸承質(zhì)量不合格所致，經(jīng)換用日 本進(jìn)口軸承后，工作情況良好。

試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)使改性植物膠產(chǎn)品產(chǎn)量大幅 度提高，單位產(chǎn)能的電耗降低30%，臺時(shí)處理能力 達(dá)到28kg(干基）。該系統(tǒng)于2005年3月初安裝完 畢，從3月中旬至8月下旬進(jìn)行了改性植物膠粉碎 與干燥工業(yè)試驗(yàn)。試驗(yàn)期間雙班作業(yè)，系統(tǒng)總共運(yùn) 行2000h共得植物膠粉128t產(chǎn)品合格率達(dá)到 98%，取得了良好效果。植物膠節(jié)能型粉碎系統(tǒng)的研究，2006年4月4日，節(jié)能型 植物膠粉碎系統(tǒng)通過了國家有色冶金機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量 監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)，結(jié)果見表4

表4節(jié)能型植物膠粉碎系統(tǒng)檢驗(yàn)結(jié)果

Ta)e 4Inspection results of energy saving

grinding system ofguar gum

檢驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求檢驗(yàn)結(jié)果本項(xiàng)結(jié)論

生產(chǎn)能力/(kg# h-、老粉碎系統(tǒng)實(shí)測12. 8/

新粉碎系統(tǒng)\ 4041. 6達(dá)到

單位產(chǎn)量能耗/(kWh# kg-丨)老粉碎系統(tǒng)實(shí)測2. 80/

新粉碎系統(tǒng)[1.71. 68達(dá)到

4結(jié)論和建議

植物膠生產(chǎn)線采用氣流干燥粉碎技術(shù)達(dá)到了節(jié) 能效果，真正實(shí)現(xiàn)了集粉碎與干燥于一體的生產(chǎn)工 藝，節(jié)能效果顯著。氣流干燥粉碎系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，不 僅在植物膠生產(chǎn)上，而且在纖維素、淀粉等產(chǎn)品的生 產(chǎn)中都能推廣應(yīng)用，使得高能耗的粉碎系統(tǒng)變得更 加經(jīng)濟(jì)節(jié)能。