流化床喷浆造粒工艺在赖氨酸硫酸盐生产中的应用

苗春雨

(中粮生物化学（安徽）股份有限公司，安徽 蚌埠 233010)

1 工艺概述

赖氨酸硫酸盐产品因其在环保、节能、成本、营养成分多样性等方面具有独特优势，深受客户喜爱，近年来在国内得以迅速发展。

喷浆造粒工艺是用雾化器将料浆分散成雾滴，雾滴再团聚长大或与晶核接触进行包衣长大；同时鼓入热空气使其流化、干燥而获得颗粒状赖氨酸硫酸盐产品的一种造粒过程。原料浆浓度为48%～56%，根据需要，制成不同粒径和酸含量的赖氨酸硫酸盐产品。喷浆造粒是集雾化、干燥、混合和制粒等过程一体化的工艺，与其它传统的造粒方法相比，具有工艺简单，设备装置紧凑，产品容重大，能耗低的特点。与传统的赖氨酸生产工艺相比，具有工艺流程简单、节能、环保，产品营养丰富、容重大的特点。

1.1 3 种典型的喷浆造粒工艺

目前国内3 种典型的喷浆造粒工艺见图1～3。

图1 A 类型的喷浆造粒工艺

图2 B 类型的喷浆造粒工艺

图3 C 类型的喷浆造粒工艺

1.2 工艺间的优劣势对比分析

3种典型喷浆造粒工艺间优劣势对比分析见表1。

表1 3 种典型喷浆造粒工艺间优劣势对比分析表

2 生产运行中出现的典型问题

根据实际生产经验及与同业技术交流得知，整个喷浆造粒系统易出现以下几个方面的问题：(1)布袋除尘器火灾事故；(2)局部踏床；(3)气流输送管道内壁上易形成料垢，进而使气流输送系统失效。

3 典型问题的成因分析

3.1 静电积聚放电及物料自燃等导致布袋除尘器火灾

(1)因设备、管道防静电措施不到位，导致局部静电积聚、放电而发生火灾。

(2)各种原因导致布袋除尘器所收集的粉料在其料斗内大量积累，且缺乏流动性，导致自燃。

(3)因布袋除尘器排料装置停止工作，导致大量粉料在其料斗内大量积聚，在风系统高温的环境中，导致粉料自燃。

(4)被烤焦后脱落的流化床内置盘管上的料垢或局部踏床形成的团块料自燃，火种随排风进入布袋除尘器中，造成其内部粉料燃烧。

3.2 湿骤变失稳，导致局部塌床

根据实际生产经验得知，发生湿骤变失稳的主要原因有：

(1)由于局部床板的堵塞，导致热空气所提供的有效热量不能满足料浆湿分蒸发所需要的热量，同时由于风量不足，造成流化不畅。

(2)局部区域液体的蒸发与料浆加入量出现不平衡问题，如料浆的浓度过高，喷入的料浆过多；雾化器堵塞或雾化空气压力过低，导致雾化效果不好，进而造成雾化液滴过大或部分料浆未雾化；鼓风温度偏低，热量提供不足，造成湿分不能及时得以蒸发；鼓风量偏小，流化不畅。

3.3 物料受潮，导致管垢

在气流输送物料的过程中，由于吸入相对湿度较大的自然风，导致物料受潮，逐渐在管道内壁上结垢，逐步使内壁粗糙化，且有效管径变得越来越小，最终使气流输送系统失效。

4 应对措施

4.1 布袋除尘器防火灾措施

(1)做好流化床系统所有设备、管路防静电跨接与接地工作。诸如设备、管路法兰连接处及分级筛、破碎机软连接处等一定要做好防静电跨接与接地工作，不能存在死角，避免静电积聚。

(2)设置手孔、测温点等，能及时检测、反馈物料积聚情况，以便采用应对措施。避免在不喷浆的状态下，长时间让底料在系统中流化、循环，因为这样会导致粉料量增多，超出平衡容量。设计时尽量增大布袋除尘器料斗倾斜度，且内壁夹角尽量平缓过渡，以免物料在棱角处积聚。料斗外壁设置伴热装置，以避免物料受潮，流动性下降。

(3)提高布袋除尘器安全控制级别，加强设备巡检力度，以防螺旋输送机、关风机及输送系统失效，若大量粉料长时间在布袋除尘器中积聚，将是重大隐患。另外，合理控制布袋除尘器进风温度，这样有利于安全运行。

(4)流化床内一旦出现局部塌床迹象，要果断停车，进行检查，千万不能存在侥幸心理。同时合理控制生产过程，避免发生湿骤变失稳，进而导致局部塌床。

4.2 局部塌床防范措施

(1)制定计划，定期检查床板堵塞情况，发现问题及时予以清理、清洗，避免床板带病生产。

(2)通过生产实践，摸索出适宜的料浆浓度、单杆雾化器喷浆流量；结合所配雾化器的性能，合理控制雾化空气压力及流量，以满足实际生产需要，同时避免过量而浪费。定期检验雾化器的雾化效果，避免偏喷、滴液等问题；生产中发现雾化器发生堵塞，要立即进行清理。根据生产实践，选择与产能相匹配的鼓风温度及鼓风流量，以提供适宜的热量，且满足物料流化需要。

4.3 气流输送的物料防潮措施

(1)新增除湿机组，对所需的自然风进行除湿，使吸入的自然风的相对湿度降低至实际需要。

(2)在自然风进入气流输送疏通前，对其加热，将其相对湿度降低至适宜值，以避免所输送的物料受潮，以解决管堵问题。

5 发展及展望

(1)充分利用尾气热能，以进一步降低蒸汽消耗，是装置制造商和生产工厂共同面临的新的研究课题，其工艺流程发展趋势见图4。

图4 尾气闭式循环利用工艺

(2)采用低温喷浆造粒工艺趋势，因其具有低热量、低能耗、高得率等特点。

(3)由于过程较为复杂，控制参数众多，生产控制向着自动化、智能化方向发展。

流化床喷浆造粒工艺在赖氨酸硫酸盐生产中应用前景广阔，但由于其过程较为复杂，影响因素众多，其涂层造粒机理和不同原料配方及工艺选择条件下工艺参数的选定，需要根据实际生产情况进行深入摸索、确定。

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