玉米深加工过程中浸泡工序的工艺及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于玉米深加工领域，主要涉及玉米深加工过程中的浸泡工序，尤其是一种玉米深加工过程中的浸泡工序的工艺及其使用的设备。
【背景技术】
[0002]玉米不仅是人们的口粮和“饲料之王”，也是重要工业原料，可加工成的工业产品达3000多种。来我国玉米工业加工迅速发展，消费的玉米大幅度增加，对我国乃至世界的玉米供求平衡和流通格局都产生了重大的影响。全面认识和深入研究玉米工业加工发展的重要作用及其所带来的影响，制定科学的发展对策，对于主动搞好粮食宏观调控，保持玉米供求平衡，促进我国经济健康发展都有着极为重要的意义。
[0003]玉米作为主要的粮食作物，一直以来是商品市场上的大品种，“老玉米”又添加了“新身份”，除了最基本的农业种植以及初级的食品、饲料加工以外，还出现了采用物理、化学方法和发酵工程等工艺技术对玉米进行深度的加工。玉米深加工产品主要有玉米淀粉、玉米蛋白粉、变性淀粉、玉米淀粉糖、玉米油、食用酒精、燃料乙醇、谷氨酸、赖氨酸、聚乳酸、木糖醇、化工醇、蛋白饲料、纤维饲料等数千个品种，玉米深加工产品广泛应用于纺织、汽车、食品、医药、材料等行业。随着加工层次的不断加深，形成玉米经济系统。中国是全球第二大玉米生产国，同时也是全球第二大消费国，曾经局限于食物和饲料为主要消费的玉米如今有了巨大变化，除了稳步增长的饲料消费外，这些年玉米深加工业飞速发展。玉米是三大粮食作物中最适合作为工业原料的品种，也是加工程度最高的粮食作物。玉米加工业的特点是加工空间大、产业链长、产品极为丰富，包括淀粉、淀粉糖、变性淀粉、酒精、酶制剂、调味品、药用、化工等八大系列，但主要是淀粉及酒精，其它产品多是这两个产品更深层次的加工品或生产的副产品，这些深层次的加工品或副产品其价值相当高即具有较高的附加值，随之便可带来高利润。综上所述，工业玉米消费属于玉米产业中的朝阳行业，是玉米总消费中增长最快的部分，玉米加工在食品、医药、化工等领域得到了很多应用，正处于高速成长期，未来需求前景看好。随着中国玉米加工业程度不断深化，产品链不断拓展和延伸，玉米深加工行业市场规模和潜力巨大。
[0004]玉米深加工是优化产业结构，延长产业链，增加产品附加值的具体表现，也是解决三农问题的一个重要措施。比如可以提炼生物酒精。用玉米做酒精解决能源问题。再如:玉米胚芽柏、酒精胚芽柏饲料、玉米皮喷浆、玉米皮、玉米蛋白粉、麸皮等。
[0005]玉米深加工生产工艺的主要目的是尽可能提高附加值较高的产品收率，如蛋白，淀粉，胚芽等，尽可能降低附加值低的产品收率，如玉米浆，纤维等。为了实现玉米中各组分的纯化，需要通过不同的工艺和设备手段，逐步分离出各个组分。
[0006]浸泡的目的，就是将玉米籽粒软化，尽可能使其中的可溶物浸出，进入玉米浆，同时又不能使蛋白和淀粉等有效成分损失在玉米浆中。玉米籽粒软化后，易于后续工艺的湿磨脱胚，脱纤维和蛋白的高速分离，并保证最终淀粉产品的品质。
[0007]最早的浸泡工艺为直接的静止方法，即将浸泡液直接与玉米混合，维持一定的时间和温度后，放掉浸泡液，湿玉米进入下道工序。这种办法需要的时间最长，浸泡效果最差，效率最低，也无法保证产品的收率和质量。
[0008]目前普遍应用的浸泡工艺为逆流浸泡工艺，根据浸泡量和浸泡时间，设计6-12个浸泡罐，在整体工艺中，实现连续生产的目的。但对单个浸泡罐而言，工艺是间歇的。这种工艺中，玉米本身也是静止的，但浸泡液是逆流流动的。即新浸泡液只加入将要卸料的浸泡罐，一定时间后，浸泡液被栗入前一个浸泡罐重复使用。前一个浸泡罐卸料前，浸泡液又被送到再前一个浸泡罐，依此类推。这种工艺有效地降低了浸泡液的消耗，基本可以保证产品收率和质量。缺点如前所述，电耗和占地面积较大。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提出一种玉米深加工过程中浸泡工序的工艺及设备，该工艺属于玉米淀粉生产中的单罐连续玉米浸泡工艺，能有效地降低投资和占地面积，降低电耗和汽耗，节约生产成本，通过使用该工艺和设备可以解决现有技术中存在的诸多问题。
[0010]为了达到上述发明目的，本发明技术方案中的设备方案为:玉米深加工过程中浸泡工序的设备主要工段为浸泡罐单元，其他辅助单元包括酸罐、换热器、斗式提升机、螺旋式输送机、湿玉米缓冲存储罐、冲洗水罐、重力曲筛和脱胚磨。其中浸泡罐罐体设置4套环形液体分布管，从上至下依次为:第一出液管、第二出液管、第一进液管和第二进液管，其中第二进液管位于浸泡罐体的下方，第一进液管位于浸泡罐体的中下方。浓度较大的浸泡液，从单罐下方加入，与即将排出的玉米接触浸泡，从上方排出，循环使用；浓度较低的浸泡液，从单罐中下方加入，与正在下移的玉米接触，进行较长时间的循环浸泡。浸泡液从上方排出，去玉米浆制备工序。具体如下:
[0011 ] 斗式提升机与螺旋输送机连接，螺旋输送机连接至浸泡罐的顶部；
[0012]浸泡罐体由上至下依次设置有溢流管、第一出液管、第二出液管、第一进液管、第二进液管；其中第一出液管、第二出液管、第一进液管、第二进液管这4根管路均通过环形布酸管与浸泡罐联通；
[0013]浓亚硫酸罐与第一换热器连接，并通过第二进液管将浓亚硫酸输送至浸泡罐中；
[0014]稀亚硫酸罐与第二换热器连接，并通过第一进液管将稀亚硫酸输送至浸泡罐中与浓亚硫酸混合；
[0015]第二进液管和溢流管汇合后与稀亚硫酸罐连接；作用完毕的浸泡液从第一进液管流出至玉米蒸发器；
[0016]浸泡罐底部连接湿玉米缓冲罐，湿玉米缓冲罐与重力曲筛连接，重力曲筛将分离出的固体输送至下一工段的脱胚磨；重力曲筛将液体输送至冲水罐，冲水罐分别与湿玉米缓冲罐和浓亚硫酸罐连接。
[0017]本发明技术方案中的工艺方案为:
[0018]第一步、进料:
[0019]a-Ι.方法一:干玉米粒从筒仓中，通过斗式提升机和螺旋输送机被运送至玉米浸泡罐，并从罐顶部进入罐体；
[0020]a-2.方法二:干玉米粒进入输送水罐，与水混合后通过开式叶轮栗从罐顶进入浸泡罐罐体；
[0021]b.浓亚硫酸经过第一换热器后，输入至第二进液管，液体流向为从下至上，与玉米粒流向形成对流；
[0022]c.稀亚硫酸罐同样经第二换热器后，输入至第一进液管，与浓亚硫酸混合；
[0023]第二步、出料:
[0024]a.浸泡后的湿玉米从浸泡罐底部出料，此时物料包含固、液两种形态，物料先经过湿玉米缓冲罐，然后被输送至重力曲筛进行分离；分离后的固体被送往下一工段的脱胚磨，分离后的液体经过冲水罐后，一部分去往湿玉米缓冲罐用于帮助输送湿玉米，另一部分返回浓亚硫酸罐进行重复利用；
[0025]b.位于浸泡罐上半部，效力减弱的亚硫酸经第二出液管输送回稀亚硫酸罐，同时从罐顶溢流出的浸泡液通过溢流管与第二出液管汇合，一同返回稀亚硫酸罐，这部分液体与稀亚硫酸罐中稀亚硫酸经调配后再次从第一进液管进入浸泡罐；作用完毕的浸泡液从第一出液管出去，送入玉米浆蒸发器进行其他工艺处理。在玉米的浸泡过程中，玉米浸泡时间为45小时，温度控制在50°C，第一罐玉米在达到生产指标后，该系统即可连续生产。
[0026]本发明的有益效果是:
[0027]单罐浸泡，玉米从浸泡罐上方连续加入，下方连续排出，即连续进料，连续出料；浸泡液多次循环利用，降低环境污染；节省用地空间，降低设备投资，降低能源消耗；在浸泡时易于控制浸泡液浓度，温度和时间，实现整套系统自动化控制，减少人员配置和人工成本。
[0028]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明进一步详细的说明。为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图(现有技术图除外)仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，通过下面的详细说明，本发明的上述目的、特征和优点将显而易见；并且在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本发明的玉米深加工过程中浸泡工序的设备示意图
[0031]图中数字和字母所表示的相应部件名称:
[0032]1斗式提升机11第二换热器
[0033]2螺旋输送机12第一进液管
[0034]3浸泡罐13第二进液管
[0035]4湿玉米缓冲罐14第一出液管
[0036]5重力曲筛15第二出液管
[0037]6脱胚磨16溢流管
[0038]7冲水罐17环形布酸管
[0039]8稀亚硫酸罐18输送水罐
[0040]9浓亚硫酸罐19开式叶轮栗
[0041]10第一换热器
【具体实施方式】
[0042]以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其发明发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本发明技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例和附图中表示的结构只是本发明最佳实施例之一，并不能完全代表本发明的技术