2013年10月15日,中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會在北京主持召開了揚(yáng)州日發(fā)干燥工程有限公司自主研發(fā)的“大型連續(xù)節(jié)能流化床柔性造粒包衣干燥成套技術(shù)”項(xiàng)目科技成果鑒定會。
中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會組織鑒定會議
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授紀(jì)威、北京工商大學(xué)教授杜海燕、中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院教授級高工王異靜、機(jī)械工業(yè)節(jié)能與資源利用中心副秘書長/教授級高工侯睿、中國化工學(xué)會新材料委員會教授孫家躍、中國工業(yè)和信息化部處長邵春光、北京節(jié)能環(huán)保中心研究員陶毅,和中國科學(xué)技術(shù)部產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任董永生、揚(yáng)州日發(fā)干燥工程有限公司總工陳林書、副總經(jīng)理劉合平、寧夏伊品生物科技股份有限公司高工倪寧等出席會議。
干燥作業(yè)涉及國民經(jīng)濟(jì)的廣泛領(lǐng)域,同時(shí)也是我國的耗能大戶之一,所用能源占國民經(jīng)濟(jì)總能耗的12%左右。另外,干燥過程造成的污染又常常是我國環(huán)境污染的重要來源,因此干燥技術(shù)的節(jié)能與環(huán)保問題十分重要。
比如以賴氨酸、蘇氨酸和色氨酸發(fā)酵液特別是粗發(fā)酵液為例,直接采用噴霧流化床造粒方法一步得到飼料添加劑,因可以避免廢液產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)發(fā)酵廢液的近零排放,應(yīng)用較多,目前存在三代技術(shù)。第一代技術(shù)為先噴霧后造粒的兩步法;第二代技術(shù)為側(cè)噴帶內(nèi)加熱,采用機(jī)械能的方法;第三代技術(shù)為側(cè)噴帶內(nèi)加熱,不采用機(jī)械能的方法。因料液成份復(fù)雜,含有糖、各種氨基酸、無機(jī)鹽等,當(dāng)采用這三代傳統(tǒng)技術(shù)方法生產(chǎn)成動物飼料添加劑時(shí),存在料層溫度高、系統(tǒng)內(nèi)粉塵大、霧化能量要求大、顆粒生長嚴(yán)重不均勻、成品密度不易調(diào)節(jié)、噴槍易堵塞、不能適應(yīng)較高干物含量料液的霧化生產(chǎn),造成生產(chǎn)線運(yùn)行成本高、運(yùn)行穩(wěn)定性差、產(chǎn)品品質(zhì)不良、環(huán)境污染比較大的缺陷。
以賴氨酸硫酸鹽噴霧流化床造粒設(shè)備而言,目前市場應(yīng)用較多的第二代技術(shù)生產(chǎn)一噸產(chǎn)品,能耗達(dá)200度電、2噸蒸汽、800立方0.3-0.4MPa壓縮空氣,市場價(jià)達(dá)453元,比現(xiàn)在日發(fā)公司第四代技術(shù)高166元,5萬噸生產(chǎn)線年能耗多830萬元,僅一種物料類似生產(chǎn)線在國內(nèi)年產(chǎn)量約有100萬噸,市場價(jià)浪費(fèi)達(dá)1.66億元的驚人數(shù)字,由此造成的環(huán)保問題嚴(yán)重程度不言自明?;谶@樣的背景,大型連續(xù)節(jié)能流化床柔性造粒包衣干燥成套技術(shù)一出現(xiàn)就受到了新老客戶的青睞。
以寧夏伊品生物科技股份有限公司為例,雙方到現(xiàn)在已合作開發(fā)了10余套5種物料的大型噴霧流化床設(shè)備,從2011的開始采用第四代技術(shù)開始,每套設(shè)備每年均節(jié)省數(shù)百萬元,并正在合作開發(fā)第五代技術(shù)。
我公司將流態(tài)化原理與噴霧原理相結(jié)合,通過流化制粒包衣微觀粒子作用機(jī)理研究、流化制粒包衣設(shè)備原理研究、物料特性和使用性能研究、生產(chǎn)線整體工藝研究以及造粒床結(jié)構(gòu)的技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)新的組合成套技術(shù),體現(xiàn)在產(chǎn)品品質(zhì)和收率、運(yùn)行能耗、運(yùn)行穩(wěn)定和安全性三大方面的性能比現(xiàn)有技術(shù)提高20%以上,達(dá)到國際領(lǐng)先水平,實(shí)現(xiàn)從各種液態(tài)原料到固體顆粒制劑的高品質(zhì)噴霧流化床制備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),同時(shí)提出行業(yè)發(fā)展主導(dǎo)思想為節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、穩(wěn)定安全、技術(shù)穩(wěn)定提升!
鑒定委員會聽取了項(xiàng)目完成單位的技術(shù)總結(jié)報(bào)告,對鑒定資料進(jìn)行了審查和質(zhì)詢答辯,經(jīng)認(rèn)真討論形成意見如下:本項(xiàng)目通過對影響產(chǎn)品品質(zhì)和收率的研究、運(yùn)行成本組成的研究、應(yīng)從成套裝置運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的研究并做出解決方案,實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品品質(zhì)和收率、運(yùn)行能耗、運(yùn)行穩(wěn)定和安全性三大方面的性能比現(xiàn)有技術(shù)提高20%以上,具體創(chuàng)新點(diǎn)如下:
(1)設(shè)計(jì)研發(fā)了不合格的中小顆粒到達(dá)出料口能自動反方向運(yùn)動和避離出料口的技術(shù),流化床中不產(chǎn)生不合格大顆粒的技術(shù);
?。?)在同一臺流化床造粒包衣機(jī)上,依據(jù)內(nèi)換熱區(qū)域和通道內(nèi)流化阻力的不同,形成顆粒在通道和換熱區(qū)域定向驅(qū)動,實(shí)現(xiàn)了成品堆密度可調(diào);
(3)設(shè)計(jì)研發(fā)了流化床造粒機(jī)進(jìn)風(fēng)室在線清理技術(shù),節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)等技術(shù);
(4)所研制的流化床造粒機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu),通過設(shè)備升級和裝配工藝創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多元化、系列化;
?。?)產(chǎn)品質(zhì)量、收率、能效、穩(wěn)定性和安全性等綜合技術(shù)指標(biāo)比現(xiàn)有技術(shù)提高20%以上,實(shí)現(xiàn)了從各種液體原料到固體顆粒制劑的高品質(zhì)噴霧流化床制備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
本技術(shù)不僅適用于生物發(fā)酵液的造粒干燥、包衣,還可廣泛應(yīng)用于食品、飼料、中藥、西藥、保健品、農(nóng)藥、化工、肥料、添加劑、冶金等各種行業(yè),隨著本技術(shù)的進(jìn)一步完善和市場的深度開發(fā),其應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模都將不斷擴(kuò)大。
鑒定委員會一致認(rèn)為,該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著,具有推廣價(jià)值,整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,并建議進(jìn)一步加大推廣力度,滿足市場需求。
日發(fā)工程師具備的物料工程經(jīng)驗(yàn)、應(yīng)用舉例:
流化床造粒包衣的應(yīng)用舉例
連續(xù)噴霧流化床造粒(結(jié)晶)包衣機(jī):
賴氨酸硫酸鹽、賴氨酸鹽酸鹽、三氯蔗糖、蘇氨酸母液、發(fā)酵行業(yè)的蛋白液、黃腐酸、腐植酸、味精廢水、磷酸鹽、大蒜粉、色氨酸、藕粉、氯化銨連續(xù)造粒、氫氧化鋁、賴氨酸廢水、高含量賴氨酸鹽酸鹽和硫酸鹽、谷氨酰胺、復(fù)合肥、氯化膽堿、鹽酶素等。
流化床造粒應(yīng)用的范圍舉例:
食品類:磷酸鹽、黃原膠、膠原蛋白、大蒜粉、咖啡伴侶、色素、洋蔥粉、木薯淀粉、植脂末、增稠劑、甜菊糖、低果聚糖、高溶性糊精、速溶茶沖劑、咖啡沖劑、甜味素、奶制品、脫脂蛋白、雞精、阿斯巴糖制粒、黃原膠制粒、蘋果粉造粒、乳酸鈣造粒、雙乙酸鈉粉末造粒、糖粉造粒等。
飼料類:賴氨酸硫酸鹽、蘇氨酸、色氨酸、谷氨酰胺等。
中藥沖劑及藥品類:板藍(lán)根、泰妙、單寧酸、血清八味、當(dāng)歸、吉它霉素、鹽霉素等各種沖劑。
保健品:勻漿膳、燕麥粉、益生元、茶多酚、花粉等。
農(nóng)藥制粒:除草劑、殺蟲劑、抗菌劑等。
化工行業(yè):催化劑、塑料、樹脂等。
流化床造丸應(yīng)用的范圍舉例:
膠囊微丸、純中藥微丸、異麥芽酮糖醇、清血養(yǎng)腦丸、復(fù)合肥、斯達(dá)舒膠、阿斯匹林、復(fù)合VB2、速效感冒膠囊、維生素等。
流化床包衣應(yīng)用的范圍舉例:
各種防潮包衣、胃溶包衣、腸溶包衣、抗氧化包衣、緩釋包衣、控釋包衣等:可以包樹脂、包纖維素、包氫化油、包硬脂酸樹脂等。
顆粒形態(tài)有粉末包衣、顆粒包衣、丸包衣。
中藥、西藥、保健品、肥料:維生素、牛至油及白炭黑、胡蘿卜素、泰妙、大理石粉、活性酵母、茶多酚、檸檬酸、亞氯酸鈉、植酸酶、復(fù)方氨酚烷氨膠囊、復(fù)合肥緩釋包衣、奧美拉唑緩釋包衣、頭孢緩釋、滅敵霉素、吉它霉素等腸溶包衣、植酸霉制粒包衣等。
流化床造粒特別適合L-賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、尿素、復(fù)合肥等行業(yè)中的發(fā)酵液、尾液調(diào)配料的噴霧干燥造粒、噴霧干燥結(jié)晶,包括氨基酸的硫酸鹽和鹽酸鹽。
流化床造??梢詫?shí)現(xiàn)的四種顆粒形態(tài):