專利名稱：一種淀粉的制造方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種固液分離方法及設備，尤其涉及一種薯類加工淀粉的制造工藝及設備。
目前馬鈴薯淀粉生產工藝有以下幾種方式大多采用如下工藝將洗凈的薯塊磨成漿，在臥式離心脫水機中分離出60％以上的渣汁。然后把干物如淀粉及渣的混合物等加水稀釋，在錐篩中篩分洗滌出淀粉懸浮液和渣。該淀粉懸浮液還有剩余的可容性物質和細渣，用旋流器洗滌掉可容性物質和細渣，然后脫水干燥。從錐篩上分離的渣再用專門離心脫水機脫水后出售。這種工藝需要大量新鮮水，每噸原料消耗約10～15m3，因此需排放大量工藝水。由于大量低濃度污水排放，不僅造成一定淀粉損失，影響淀粉的回收，而且對污水處理帶來困難。同時加水點多，使生產過程中泡沫多，造成車間滿地泡沫。
目前在淀粉清洗上也開發出一種類似旋流分離的設備，它采用逆流洗滌原理。每臺泵的入口與前一臺旋流器底流相接，并與后一臺旋流器溢流連接。該裝置缺點是每個旋流器分離出來的輕相與另一旋流器底流重相混合。因為旋流器主要目的實現輕相、重相分離，而這種裝置使輕重相物質分離后又混合，因此工作效率不高，加工量成倍增加。
本發明的目的是提供一種全旋流淀粉生產工藝和設備，其旋流管配套合理，生產設備少且操作簡單，整個設備占地面積少，用水量少，節能且污水易處理，該工藝加工量少，工作效率高。
為了實現上述目的，本發明提供了一種淀粉的制造方法，其特點在于分為如下步驟原料；水力輸送；除石和清洗；破碎；利用旋流工作站旋流分離出汁水、淀粉乳和粗渣；淀粉乳脫水；干燥；成品。
上述方法，其特點在于所述旋流分離過程是通過多個旋流器、泵和管道的聯接逐步實現澄清液加工、乳液分離、淀粉清洗、淀粉濃縮過程。
上述方法，其特點在于所述原料為馬鈴薯或木薯，利用旋流工作站一次將薯糊漿分離出汁水、淀粉乳和薯渣。
為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種實現上述工藝方法的淀粉制造設備，主要由原料輸送裝置、除石和清洗裝置、破碎裝置、漿液分離裝置、脫水和干燥裝置組成，其特點在于所述漿液分離裝置為旋流工作站，所述旋流工作站由自清過濾器、旋流分離單元、除砂單元和精制單元組成；與所述旋流分離單元分為懸浮液加工單元Ⅰ、漿液分離單元Ⅱ、淀粉洗滌單元Ⅲ、淀粉濃縮單元Ⅳ四部分，每部分均由多個旋流器、泵和管道組成，所述旋流器通過裝有泵的管道或管道相聯接；所述自清過濾器通過管道與所述漿液分離單元Ⅱ聯接，所述漿液分離單元Ⅱ通過管道分別與所述懸浮液加工單元Ⅰ和淀粉洗滌單元Ⅲ聯接，所述淀粉洗滌單元Ⅲ通過管道分別與除砂單元和精制單元聯接。
上述的淀粉制造設備，其特點在于所述漿液分離單元Ⅱ由旋流器(1A、1B、2B)、與相應旋流器(1A、1B、2B)聯接的泵和管道組成，所述懸浮液加工單元Ⅰ由旋流器(2A、3A)、與相應旋流器(2A、3A)聯接的泵和管道組成，所述淀粉洗滌單元Ⅲ由旋流器(3B、4B)、與相應旋流器(3B、4B)聯接的泵和管道組成；所述旋流器(1B、2B)的溢流管連接旋流器(1A)的泵，旋流器(1A、1B)的底流管連接進入旋流器(2B)的泵，由所述自清過濾器(48)引入的管道與所述淀粉洗滌單元Ⅲ的旋流器(3B)的溢流管匯合后進入旋流器(1B)的泵；所述旋流器(3A)的底流管與所述漿液分離單元Ⅱ的旋流器(2B)的底流管連接后進入所述旋流器(3B)的泵，所述淀粉洗滌單元Ⅲ的旋流器(4B)的溢流管與所述旋流器(2A)的溢流管連接后進入所述旋流器(3A)的泵。
上述的淀粉制造設備，其特點在于所述懸浮液加工單元Ⅰ中還設有旋流器(4A、5A、6A)、與相應旋流器(4A、5A、6A)聯接的泵和管道，所述淀粉洗滌單元Ⅲ還設有旋流器(5B、6B、7B)、與相應旋流器(5B、6B、7B)聯接的泵和管道。
上述的淀粉制造設備，其特點在于所述淀粉濃縮單元Ⅳ由旋流器(R1、R2、C1、C2)、相應旋流器(R1、R2、C1、C2)的泵、管道和調節閥組成，旋流器(R1、R2)的底流管通過所述調節閥進入旋流器(C1)的泵，后一級旋流器(R1、C2)的溢流管返回前一級旋流器(R2、C1)的泵，旋流器(R2)的溢流返回所述淀粉洗滌單元Ⅲ的旋流器(7B)的泵。
上述的淀粉制造設備，其特點在于所述除砂單元由除砂器(410)和細渣篩分器(411)組成，所述除砂器(410)通過泵與所述淀粉洗滌單元Ⅲ的最后一級旋流器的底流管和洗滌水管連接，所述細渣篩分器(411)與所述精制單元的旋流器相連。
上述的淀粉制造設備，其特點在于所述調節閥為一個蝶法閥。
采用上述方法和設備，可產生如下特點本旋流站由自清過濾器、旋流單元、除砂篩分單元組成，旋流單元僅用泵和由無數旋流管組成的旋流器完成淀粉與其他成分的分離，不再使用臥螺、錐篩等十幾臺設備。
改進工藝連接管路，能夠實現輕重相物質得到有效分離，重相物質得到充分洗滌，而輕相物質濃度得到盡可能提高，減少污水排量。
總之，由于該方法可大幅度降低用水量，減少了不必要的重復設備，避免了傳統工藝使用大量離心機，各種篩分設備，洗滌裝置及泵等缺點。它直接把糊漿泵入旋流站，分離出淀粉乳和副產品(渣和馬鈴薯汁)，并對淀粉進行洗滌。它具有工藝先進、配套合理、操作簡單、運行可靠、效益顯著的特點。與同類成套設備相比，占地面積減少40％，用水減少60％。
下面結合附圖進一步說明本發明的實施例
圖1是本發明所示的全旋流淀粉生產流程圖。
圖2是一種旋流工作站工作流程圖。
在圖1中，本發明所示的全旋流淀粉生產流程由除石1、清洗2、破碎3、旋流工作站4、淀粉乳7、脫水8、干燥9和商品淀粉10組成，破碎后的糊漿經旋流工作站4處理后，直接得到濕的產品淀粉乳7和副產品汁水5和粗薯渣6。該工藝比傳統工藝減少不少環節和設備，如臥螺、錐篩等，生產工藝簡單而產品質量高。同時由于中間環節少，產生泡沫機會少，從而有效減少泡沫的產生。
在圖2中，整個旋流工作站4由自清過濾器48、旋流分離單元49、除砂器410、細渣篩分411和糊漿進口41、大顆粒出口42、進水口44、出砂口45、細渣出口45、淀粉乳出口47組成。旋流分離單元49又分為四個單元懸浮液加工單元Ⅰ、漿液分離單元Ⅱ、淀粉洗滌單元Ⅲ、淀粉濃縮單元Ⅳ。
物料首先從進料口41進入自清過濾器48，濾去大顆粒薯塊從42排出，避免大顆粒物料進入旋流分離單元堵塞旋流管。過濾后的糊漿進入旋流器1B的泵。
旋流分離單元49是由多個內部由若干旋流管組成的旋流器和泵組成。它以泵為動力，使糊漿以一定壓力進入旋流器，輕物質，如以蛋白為主的汁水從溢流口排出，以淀粉為主的重物質從底流口排出。各旋流器通過特殊連接方式，可實現特定功能。按其功能它分為四個單元其中漿液分離單元Ⅱ實現輕相和重相物料分離，它由旋流器1A、1B、2B和相應的泵組成，旋流器1B和旋流器2B的溢流管連接進旋流器1A的泵，旋流器1A和旋流器1B的底流連接進入旋流器2B的泵。通過自清過濾器48后的糊漿和淀粉洗滌單元Ⅲ的旋流器3B的溢流匯合后進入旋流器1B的泵。
懸浮液加工單元Ⅰ便輕相物質(以蛋白、渣等懸浮物為主)得到再加工，同時使懸浮液盡量得到濃縮，這樣使排水量降到最低。它由旋流器6A、5A、4A、3A、2A和相應的泵組成。其中旋流器3A的底流管與旋流器2B的底流連接進入旋流器3B的泵，旋流器4B的溢流與旋流器2A溢流連接進入旋流器3A的泵。
淀粉洗滌單元Ⅲ實現重相物質(以淀粉乳為主)得到的洗滌，使淀粉乳中的蛋白和渣得到進一步去除，它由旋流器3B、4B、5B、6B、7B和相應的泵組成，采用逆流洗滌原理，即前一級底流和后一級溢流匯合后進入該級的泵，溢流向前走，底流向后走，從而隨著級數的增加，糊漿中淀粉越來越純。
洗滌水從進水口44加入，水量大小通過調節閥DF3調節，整個旋流站無其他加水點，從而保證產生泡沫環節少，保證車間衛生。洗滌水與旋流器B7的底流匯合后進入除砂器410的泵，通過旋流分離作用下分離出砂，從出砂口45排出。淀粉乳從溢流口進入收集槽，然后用泵打入壓力曲篩411篩洗去淀粉乳中細渣，從出口46排出。通過除砂器410除砂和壓力曲篩411除渣，使淀粉中灰分滿足標準要求。篩洗后的淀粉乳進入淀粉濃縮單元Ⅳ的C1的泵，開始淀粉乳的濃縮。
淀粉濃縮單元Ⅳ為淀粉乳的濃縮，通過該單元處理得到合適濃度的淀粉乳。它由旋流器R2、R1、C1、C2和相應泵組成，旋流器R1，R2底流和從壓力曲篩411出來的淀粉乳匯合后進入旋流器C1的泵，后一級旋流器溢流返回前一級旋流器泵，旋流器R2溢流返回單元Ⅲ旋流器7B的泵入口。旋流器R1、R2的底流在和C1泵的進料管匯合前分別有一個蝶法閥DF1、DF2，通過調節DF1、DF2在合適位置，可以保證從旋流器C2底流出來的淀粉乳達到要求的濃度，便于下一工序，如脫水、干燥處理。
從圖1和圖2中可以看出，該工藝是傳統逆流洗滌的更深層次，其功能更強大，效率更高。
本發明是在薯類(馬鈴薯、木薯等)淀粉生產中采用全旋流分離站代替傳統分離、篩分等設備，其工藝先進合理，減少設備投資，節約用水。該工藝核心設備全旋流分離站屬于固液分離領域，實現非多相系統的分離，它的旋流器采用特殊連接方式，實現薯漿的淀粉與渣汁的分離，并對淀粉進行洗滌。本裝置還可應用于化工、輕工、煤炭等行業實現輕相與重相分離，并對重相進行洗滌的場合。
權利要求
1.一種淀粉的制造方法，其特點在于分為如下步驟A、原料；B、水力輸送；C、除石和清洗；D、破碎；E、利用旋流工作站旋流分離出汁水、淀粉乳和粗渣；F、淀粉乳脫水；G、干燥；H、成品。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述旋流分離過程是通過多個旋流器、泵和管道的聯接逐步實現澄清液加工、乳液分離、淀粉清洗、淀粉濃縮過程。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述原料為馬鈴薯或木薯，利用旋流工作站一次將薯糊漿分離出汁水、淀粉乳和薯渣。
4.一種利用權利要求1所述方法的淀粉制造設備，主要由原料輸送裝置、除石和清洗裝置、破碎裝置、漿液分離裝置、脫水和干燥裝置組成，其特征在于所述漿液分離裝置為旋流工作站，所述旋流工作站由自清過濾器(48)、旋流分離單元(49)、除砂單元和精制單元組成；與所述旋流分離單元(49)分為懸浮液加工單元Ⅰ、漿液分離單元Ⅱ、淀粉洗滌單元Ⅲ、淀粉濃縮單元Ⅳ四部分，每部分均由多個旋流器、泵和管道組成，所述旋流器通過裝有泵的管道或管道相聯接；所述自清過濾器(48)通過管道與所述漿液分離單元Ⅱ聯接，所述漿液分離單元Ⅱ通過管道分別與所述懸浮液加工單元Ⅰ和淀粉洗滌單元Ⅲ聯接，所述淀粉洗滌單元Ⅲ通過管道分別與除砂單元和精制單元聯接。
5.根據權利要求4所述的淀粉制造設備，其特征在于所述漿液分離單元Ⅱ由旋流器(1A、1B、2B)、與相應旋流器(1A、1B、2B)聯接的泵和管道組成，所述懸浮液加工單元Ⅰ由旋流器(2A、3A)、與相應旋流器(2A、3A)聯接的泵和管道組成，所述淀粉洗滌單元Ⅲ由旋流器(3B、4B)、與相應旋流器(3B、4B)聯接的泵和管道組成；所述旋流器(1B、2B)的溢流管連接旋流器(1A)的泵，旋流器(1A、1B)的底流管連接進入旋流器(2B)的泵，由所述自清過濾器(48)引入的管道與所述淀粉洗滌單元Ⅲ的旋流器(3B)的溢流管匯合后進入旋流器(1B)的泵；所述旋流器(3A)的底流管與所述漿液分離單元Ⅱ的旋流器(2B)的底流管連接后進入所述旋流器(3B)的泵，所述淀粉洗滌單元Ⅲ的旋流器(4B)的溢流管與所述旋流器(2A)的溢流管連接后進入所述旋流器(3A)的泵。
6.根據權利要求5所述的淀粉制造設備，其特征在于所述懸浮液加工單元Ⅰ中還設有旋流器(4A、5A、6A)、與相應旋流器(4A、5A、6A)聯接的泵和管道，所述淀粉洗滌單元Ⅲ還設有旋流器(5B、6B、7B)、與相應旋流器(5B、6B、7B)聯接的泵和管道。
7.根據權利要求6所述的淀粉制造設備，其特征在于所述淀粉濃縮單元Ⅳ由旋流器(R1、R2、C1、C2)、相應旋流器(R1、R2、C1、C2)的泵、管道和調節閥組成，旋流器(R1、R2)的底流管通過所述調節閥進入旋流器(C1)的泵，后一級旋流器(R1、C2)的溢流管返回前一級旋流器(R2、C1)的泵，旋流器(R2)的溢流返回所述淀粉洗滌單元Ⅲ的旋流器(7B)的泵。
8.根據權利要求4所述的淀粉制造設備，其特征在于所述除砂單元由除砂器(410)和細渣篩分器(411)組成，所述除砂器(410)通過泵與所述淀粉洗滌單元Ⅲ的最后一級旋流器的底流管和洗滌水管連接，所述細渣篩分器(411)與所述精制單元的旋流器相連。
9.根據權利要求7所述的淀粉制造設備，其特征在于所述調節閥為一個蝶法閥。
全文摘要
本發明公開了一種淀粉的制造方法擴設備,分為原料,水力輸送,除石和清洗,破碎,利用旋流工作站旋流分離出汁水、淀粉乳和粗渣,淀粉乳脫水,干燥,成品工藝過程,采用該方法的設備其旋流器配套合理,生產設備少且操作簡單,整個設備占地面積少,用水量少,節能且污水易處理,該工藝加工量少,工作效率高。
文檔編號C08B30/04GK1285359SQ0012961
公開日2001年2月28日 申請日期2000年9月29日 優先權日2000年9月29日
發明者孫赟, 陳志 , 陳穎, 趙凱, 楊君鴻, 馬崇富, 魯言文, 趙有斌, 張清泉, 李樹, 徐志軍, 王芳 申請人:中國農業機械化科學研究院