天津市万丰化工设备有限公司

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关于我国明胶行业设备更新以及技术改造的探讨

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关于我国明胶行业设备更新以及技术改造的探讨

【摘要】:

  近十年来,随着我国明胶工业广泛采用国产先进设备,使得明胶生产已实现大型化。当前我国明胶工业在生产工艺、技术设备等方面均已达到了国际先进水平。今天,我从当前明胶生产设备的技术改造、设备升级以及未来发展方向等方面,提出一些浅见供大家探讨,内容主要包括以下几个方面:
  1.进一步推进设备的节能减排,淘汰某些能耗过大的设备
  近十年来,中国明胶行业已基本淘汰了落后的老型设备,进而采用了新型先进设备,如多效蒸发机、长网干燥机、溶液除湿机、膜浓缩机、气浮式煮胶锅等,这些新型节能设备的应用大幅度降低了原来的吨胶煤耗,骨明胶较吨胶煤耗从原来的12吨降至5-6吨,而皮明胶由6-7吨降至了2.7吨,节能减排工作取得了重大进展,企业在降低了生产成本的同时,也实现了经济效益以及社会效益。
  尽管明胶设备在节能减排方面进步很大,但是,在当今明胶行业中,也仍然存在着个别能耗较高的设备,其中以冷冻表冷除湿机最为突出。
长网干燥机所需的空气除湿设备有几种,其中便有冷冻表冷除湿机。冷冻表冷除湿机采用冷冻机制备冷盐水,然后通过表冷来处理空气,该种生产方式,虽然可以获得露点温度10℃、含湿量8g/kg的空气,但是生产过程中运行能耗大,运行费用高,结果便是大大地增加了明胶生产的单位成本,其吨胶成本较先进的氯化锂除湿机相比,每吨胶的成本增加了近2000元左右。
  现在我们以年产明胶3000吨的长网干燥机组为例:该长网干燥机的除湿量为1100kg水/小时,此处需要的热负荷约为66万大卡/小时;而将35℃的空气冷却至10℃,所需要的热负荷则约为75万大卡/小时,所以,采用冷冻表冷除湿机进行生产时,合计热负荷约为141万大卡/小时,以此计算,如果采用制冷量20万大卡/小时的冷冻机,则总共需要7台之多,总装机容量约为520KW/小时,该装机容量比明胶生产工艺过程所需设备的总装机容量还大,并且7套冷冻机组单纯的设备总投资已将近超过200万元,所以采用冷冻表冷除湿机不仅会大幅度增加企业的设备投资,更会增加运行成本。
当然国内很多冷冻表冷除湿机的使用厂家并没有按照实际要求安装相应数量的冷冻机,有的厂家也许只安装了所需数量的一半,但结果是,气候条件较好时,冷冻表冷除湿机可以满足长网干燥机的正常生产,但是在气候条件不好时,由于冷量不足,致使露点温度升高,出风含湿量上升,结果导致产能下降,此时的冷冻表冷除湿机便成为了象征性的除湿设备。
  此外,经过表冷处理过的空气温度为10℃,该些空气在进入长网前需要再加热至30℃,该处理过程所需的热负荷为60万大卡/小时,需消耗蒸汽1000kg/小时,相当于增加吨胶煤耗500kg。
  通过以上例子不难看出,传统的冷冻表冷除湿机与先进的氯化锂除湿机相比较,在设备投资以及运行成本方面的差距是非常巨大的。
  2.气浮式煮胶锅的应用,改变了明胶生产的煮胶过程
  煮胶锅是胶原转变成明胶所进行最后水解的反应设备。为了控制水解反应,获得较好的分子量分布,温度控制尤为关键。现行煮胶工艺均采用分道提胶,每道胶温差为5℃,煮胶工艺中所用的煮胶锅能够实现温度均匀、低温差是分道提胶的关键。为此,煮胶锅曾有过多种设计,如双蒸汽热源、外循环加热、高径比较小的浅锅等等,但这些设计由于结构的缺陷致使胶锅的体积不能太大,而且在实际生产使用中均达不到锅内各点温差小于5℃的水平。
  万丰公司于2011年研制成功了大容量50m3气浮式煮胶锅,该锅采用压缩空气搅拌,多列管平面供热,温度、液位自动控制,在实际生产使用中,锅内各点温差已达到了小于2℃的水平。获得了两项国家专利,并在兰州阿敏公司和双凤明胶公司等国内明胶厂以及埃及、泰国等国外明胶厂中得到了应用,应用效果非常良好。当前我公司已安装及正在制作的煮胶锅总计56台,未来的两年会有更多的明胶厂应用。
  通过实际生产应用表明,我公司所生产的气浮式胶锅所产好胶率的比例达80%以上,较传统的胶锅提高了20%以上。好胶比例上升,可大幅度增加明胶企业的经济效益。当前,该气浮式大容量煮胶锅在世界明胶行业中也属先进水平的煮胶设备,其除了温差小、煮胶均匀外,还具有占地面积小、节能、自动控制减少人为因素以及胶的批号大,产品质量均一性好等优点。
  3.膜浓缩设备的科学合理应用
现阶段,由于个别膜浓缩设备生产商的夸张宣传,致使很多业内新进企业认为,膜浓缩设备可以完全取代蒸发机,达到胶液脱水浓缩的目的。
  膜浓缩设备通过物理手段对胶液进行浓缩,可以达到胶液浓缩的目的,同时也较为节能。我公司作为国内第一家在国内明胶行业推广膜设备的制造商,根据该设备在明胶生产中的实际使用情况,进行了研究与分析。分析研究表明:该设备的合理使用范围为稀胶液3%-10%的浓缩过程。
  根据明胶稀胶液的物理特性,随着稀胶液浓度的提高,稀胶液的流动性成线性下降,当稀胶液浓度达到10%左右,如果继续采用膜浓缩设备进行增浓,稀胶液透过膜滤网时所产生的阻力会急剧增加,其不利影响有三:1.巨大的阻力致使膜元件使用寿命严重缩短,从而产生额外的、不菲的膜更换费用。2.由于巨大阻力的影响,膜浓缩设备需配套的机泵功率是非常大的,能耗很高。3.膜浓缩设备为了实现将稀胶液增浓至25%以上,需将胶液在设备中反复打循环,此举大大增加了胶液在系统内的循环时间,使二级膜成为制胶过程中流量最小的节点,使稀胶液在二级膜之前各环节产生压胶现象,最终导致胶质量如粘度、冻力下降。。
  纵观国内外规模较大、生产现代化的明胶企业,无任何一家企业采用膜浓缩设备取代蒸发机,而均是采用膜浓缩、四效蒸发机(三效蒸发机)、闪蒸灭菌机这样的组合。
  4.推广U型处理槽,淘汰传统的划桨池,节水、节酸碱消耗
  现行皮原料处理的主要设备为直径6-7m、容积约为30m3的划桨池,一次性处理皮料5-6吨,水料比约为1:5,吨胶耗水量约为500吨,采用该种皮原料处理方式,水料比大,酸碱消耗量大,并且会占用大量的生产用地。我公司设计制造了54m3的U型水洗槽,每批可处理皮料20-25吨,水料比为1:1.5,吨胶耗水量仅为150吨,不仅节约了用水以及酸碱的消耗量,同时还节省了大量的土建面积以及土建成本,更可以大量减少污水排放量,减少了环保压力,也降低了污水处理设备的投资以及运行费用。另外,由于U型处理槽一次处理皮料多,使得工艺处理的均一性和稳定性得到了提高,减少了工艺管理的人为因素,最终使得产品质量的稳定性得到了保证。所以,U型处理槽的广泛推广以及应用,对于皮明胶生产是一种必然趋势。 

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