賴氨酸硫酸鹽類產(chǎn)品應用連續(xù)噴霧流化床造粒技術(shù)的生產(chǎn)線配置

摘 要   對賴氨酸硫酸鹽類飼料添加劑產(chǎn)品應用連續(xù)噴霧流化床造粒的生產(chǎn)線配置進行統(tǒng)計分析，包括生產(chǎn)線產(chǎn)能配置、土建或鋼架形式配置。結(jié)果表明：應用連續(xù)噴霧流化床造粒技術(shù)生產(chǎn)賴氨酸硫酸鹽的生產(chǎn)線，采用1臺造粒床與1臺流化床的配置形式優(yōu)于多臺造粒床與1臺流化床配置；在選擇生產(chǎn)線數(shù)量時，以能滿足生產(chǎn)規(guī)模所用采用的生產(chǎn)線的比較少數(shù)量為好方案。設計制造出更高產(chǎn)能的單套生產(chǎn)線，以降低投資、節(jié)能、提高穩(wěn)定安全性、提高產(chǎn)品品質(zhì)是目前噴霧流化床造粒技術(shù)發(fā)展目標。
關(guān)鍵詞   65賴氨酸硫酸鹽，飼料添加劑，流化床造粒，噴霧，干燥，生產(chǎn)線配置 
 
目前，65%賴氨酸硫酸鹽等已作為飼料添加劑，被廣泛應用于動物的養(yǎng)殖，其對于促進動物的生長，改善動物的肉質(zhì)，節(jié)省飼料，具有顯著的作用。氨基酸發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量發(fā)酵液，在有效物質(zhì)提純時，采用常規(guī)的干燥^[2]方法難以解決，流化床造粒^[3]技術(shù)在流化床內(nèi)完成液體物料的噴霧、造粒、干燥、冷卻，直接得到球形產(chǎn)品，且顆粒密實、球形度好，具有出色的流動性、不易吸濕和破碎，可滿足飼料添加劑的要求^[1]。因此，噴霧流化床造粒技術(shù)特別適合L-賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸等行業(yè)中的發(fā)酵液、尾液調(diào)配料的噴霧干燥造粒。
連續(xù)式流化床，從20世紀90年代出現(xiàn)起，已在氨基酸類添加劑的生產(chǎn)中廣泛應用。隨著流化床技術(shù)的不斷發(fā)展，單條生產(chǎn)線的年產(chǎn)量逐漸提高，生產(chǎn)企業(yè)的投資規(guī)模也不斷擴大。目前，一般的賴氨酸硫酸鹽類飼料添加劑企業(yè)投資規(guī)模已在年產(chǎn)量10～20萬t，配置單條生產(chǎn)線已不能滿足該產(chǎn)量的要求。
連續(xù)式流化床噴霧造粒設備^[3]，體積小、單機產(chǎn)能高，自動化程度高，節(jié)能減排效果顯著，適合大型企業(yè)。但是，其高能耗、連續(xù)生產(chǎn)時間短、不穩(wěn)定、易起火爆炸等因素，是企業(yè)配置生產(chǎn)線、土建時必須關(guān)注的問題。
 
1 賴氨酸應用噴霧流化床造粒生產(chǎn)線產(chǎn)能配置及適用情況分析
1.1 配置1臺造粒床
采用1臺造粒床生產(chǎn)賴氨酸硫酸鹽，這種噴霧造粒流化床一般為批次生產(chǎn)，不連續(xù)，并且不安裝內(nèi)加熱器。其成品色澤不好，能耗大，溫度損失和粉塵損失均比較明顯。
例如2004年安徽豐源集團的4萬噸65賴氨酸硫酸鹽工程；2005年山東德固塞凱塞生物技術(shù)有限公司的4萬噸65賴氨酸硫酸鹽工程，都是應用這種生產(chǎn)配置的實例。
這種配置的優(yōu)點是：每套生產(chǎn)線集成造粒、干燥、冷卻；生產(chǎn)線簡單，在產(chǎn)量比較低時、投資省。
缺點是：因為造粒過程成品率只在40-70%之間，非成品部份需反復經(jīng)過干燥、冷卻過程，產(chǎn)量越大，能耗越大。蒸發(fā)1t水年綜合能耗為：450度電、5t蒸汽、20標方0.4MPa壓縮空氣。
此配置的適用情況為：年產(chǎn)量低于5000t，總投資為150萬左右時，從方便性、投資性、可以考慮采用本方案。
1.2   配置1臺造粒床與1臺流化床
配置1臺造粒床與1臺流化床的組合形式應用普遍。該配置當投資規(guī)模比較大時，受單條生產(chǎn)線產(chǎn)能的限制。
國內(nèi)賴氨酸硫酸鹽類飼料添加劑企業(yè)配置單條生產(chǎn)線的情況^[5]見表1。
 
 
               表1   國內(nèi)賴氨酸硫酸鹽類飼料添加劑企業(yè)配置單條生產(chǎn)線的情況統(tǒng)計

建設時間	單條生產(chǎn)線年產(chǎn)規(guī)模/萬t	企業(yè)工程名稱
2007	2	山東巨能金玉米開發(fā)有限公司的2萬噸噴霧造粒干燥工程
2007	2	寧夏伊品生物工程有限公司的2萬噸噴霧造粒干燥工程
2008	3	寧夏伊品生物工程有限公司的6萬噸噴霧造粒干燥工程
2006	3	新希望集團包頭生物有限公司的3萬噸噴霧造粒干燥工程
2011	3	長治市金澤生物工程有限公司的3萬噸噴霧造粒干燥工程
2012	3	山東巨能金玉米開發(fā)有限公司的3萬噸噴霧造粒干燥工程
2012	4	歐美投資集團（內(nèi)蒙古）生物科技有限公司的8萬噸噴霧造粒干燥工程
2011	5～5.5	寧夏伊品生物科技股份有限公司的10萬噸噴霧造粒干燥工程
2012	5～5.5	赤峰伊品生物科技有限公司的16萬噸噴霧造粒干燥工程

 
配置1臺造粒床與1臺流化床的優(yōu)點：每套生產(chǎn)線完全獨立，可以采用模塊化設計；有多套生產(chǎn)線時，只要有一條線開機，另一條線開停機的加料、出料非常方便，總產(chǎn)量的調(diào)配也方便；每條單一生產(chǎn)線的檢修可以錯開。因此，只要單臺造粒床產(chǎn)能可以達到要求，就可以只采用1臺造粒床與1臺流化床的形式。
但是，如果只有一條生產(chǎn)線，對于產(chǎn)量調(diào)節(jié)不太方便，而且，當產(chǎn)量不足時能耗偏大。因為一條線開動時，總電耗并不變；同時，超產(chǎn)比較大時有難度；當采用兩套以上生產(chǎn)線時，沒有明顯缺點，但投資會適當加大。
這種配置，蒸發(fā)1t水年綜合能耗為：150度電、1.5t蒸汽、10m³   0.4MPa壓縮空氣。
配置1臺造粒床與1臺流化床，當生產(chǎn)穩(wěn)定，只要單臺造粒床產(chǎn)能可以達到要求，完全可以采用一條生產(chǎn)線。單臺造粒床產(chǎn)能達不到，配置多條生產(chǎn)線時應采用新優(yōu)化方案：除主機外其他設備可以采取部分合并，例如可以將多條線的DCS控制系統(tǒng)、包裝機、部分平臺、公用工程、成品輸送機進行合并，以降低投資成本，優(yōu)化后投資約可降低10%～15%左右。
1.3  配置2臺造粒床與1臺流化床
配置2臺造粒床與1臺流化床的組合形式為一階段時間的過渡形式，在投資規(guī)模比較大時，受組合生產(chǎn)線產(chǎn)能限制，組合生產(chǎn)線本身也表現(xiàn)出一系列缺點。
2008年寧夏伊品生物工程有限公司的6萬噸噴霧造粒干燥工程；2005年生物科技有限公司的5萬噸噴霧造粒干燥工程；2009年安徽豐原生物化學股份有限公司的4萬噸噴霧造粒干燥工程^[3]。
配置2臺造粒床與1臺流化床的組合，投資會降低一部分：可以節(jié)省冷卻床出口的提升機、篩分機、對輥粉碎機、布袋除塵器、氣流輸送、控制系統(tǒng)及冷卻床的自控元件。配置2臺造粒床與1臺流化床的組合比配置2臺造粒床與2臺流化床的組合（即2條單一獨立生產(chǎn)線）的方案約節(jié)省投資15%～20%左右，例如10萬噸的生產(chǎn)線，前者總投資為2 500萬元左右，后者為3 000萬元左右。       
當產(chǎn)量不足，只開1臺造粒床時，冷卻床還是滿負荷，此時能耗增加15%；當冷卻床、冷卻床出口提升機、布袋、風送系統(tǒng)、粉碎機等發(fā)生故障，所有多臺造粒床即全部生產(chǎn)線將無法生產(chǎn)；冷卻床的細顆粒和細粉需要分配到多臺造粒床，分配均勻性有問題。
配置2臺造粒床與1臺流化床的組合，蒸發(fā)1t水年綜合能耗為：170度電、1.7蒸汽、12m³  0.4MPa壓縮空氣。
配置2臺造粒床與1臺流化床的組合與配置1臺造粒床與1臺流化床的組合相比，筆者認為得不償失。綜合能耗后者比前者低10%左右，10萬t生產(chǎn)線一年節(jié)省能耗600萬元。原因是，即流化床可以合并，造粒床也可以合并（即變成一加一配置），如造粒床不能合并，流化床也不要合并。
 
3  噴霧流化床造粒生產(chǎn)線土建與鋼構(gòu)的配置對比
噴霧流化床造粒生產(chǎn)線土建與鋼構(gòu)的對比見表2.
 
表2    噴霧流化床造粒生產(chǎn)線土建與鋼構(gòu)的配置對比（以年產(chǎn)5萬t線為例）

生產(chǎn)線建設要求	配置土建結(jié)構(gòu)	配置鋼架結(jié)構(gòu)
美觀程度	可以采用貼面磚進行美化	差一些
安全程度	好：好做安全隔離、防火、防腐。	差：做安全隔離、防火、防腐比土建困難。
剛度及強度	大、穩(wěn)定	小、不穩(wěn)定：整個樓層有振動，
防火性能	好：整個樓層好隔離	差：整個樓層隔離難
制造周期	一般4個月	一般1個半月
維修	基本不需要，少	因為有腐蝕，每年都要注重
防腐性能	好	因為物料常有酸性，導致很差
壽命	長一些：正常為20年	差一些：正常為10年
制造費用、造價	高一些：150萬	低一些：100萬
安裝方便程度	差：吊裝、設備移動為平移	好：可以垂直吊裝
改造方便程度	差：比如梁建好不可更改，不得隨意進行調(diào)整、開洞	好：在各部位均可以進行調(diào)整、開洞

 
從表2可以看出，從土建與鋼架結(jié)構(gòu)綜合考慮，當生產(chǎn)線比較穩(wěn)定時、選用土建結(jié)構(gòu)比較合理；當生產(chǎn)線或其中部份對于拆裝要求很嚴、或不成熟要求以后肯定改造為了方便，選用鋼架結(jié)構(gòu)比較合理。
 
4  結(jié)論
應用連續(xù)噴霧流化床造粒技術(shù)生產(chǎn)賴氨酸硫酸鹽的生產(chǎn)線，采用1臺造粒床與1臺流化床的配置形式優(yōu)于多臺造粒床與1臺流化床配置；在選擇生產(chǎn)線數(shù)量時，以能滿足生產(chǎn)規(guī)模所用采用的生產(chǎn)線的少數(shù)量為比較佳方案。
采用多套生產(chǎn)線時，為了節(jié)省投資，可以將非主要部件合并，主要耗能及主要部件不能合并；每條生產(chǎn)線的主要部件，包括造粒床、冷卻床、布袋除塵器、提升機、篩分機、粉碎機；每條生產(chǎn)線必須的控制和調(diào)節(jié)裝置，可獨立，即模塊化設計，從而休現(xiàn)多條線獨立控制的優(yōu)勢。
在各種發(fā)酵液應用流化床造粒包衣設備迅速發(fā)展的今天，對于低溫連續(xù)式流化床造粒的設備，設計制造出更高產(chǎn)能的單套生產(chǎn)線，以便降低投資、節(jié)能、提高穩(wěn)定安全性、提高產(chǎn)品品質(zhì)是發(fā)展的主要目標。
對于土建與鋼架形式的配置，針對具體要求采用混合結(jié)構(gòu)是一種趨勢。
本文章僅是摘錄于相關(guān)文章，具體以相關(guān)文章刊登的原記錄為準，版權(quán)歸相應作者所有。