技术领域
[0001] 本
发明涉及一种脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法及离心干燥系统。
背景技术
[0002] 由于味精生产企业通过
生物发酵生产谷
氨酸，生产过程中有大量发酵废液产生，发酵废液中有机物含量高、酸性大、是很难处理的
废水。发酵废液中含有湿菌体，及
蛋白质、氨基酸、残糖、核酸降解物等有机物和多种微量元素，而菌体中富含蛋白质、脂肪、核酸等营养成分，作为
废物处理，造成极大地浪费，然而一般生物方法难以处理，且需消耗大量稀释用清水，将增加企业治污
费用。目前，味精发酵废液脱盐后可作液态肥处理，但液态肥水分大、体积大，运输、储存极不方便。
[0003] 每年国内味精厂经过提取
硫酸铵后排放的浓缩废液达300万吨，其成分基本相似。抽样分析，主要包含以下成分(干基)：各种氨基酸：15％—17％有机质：20％-30％，N：10.5-
15％，P2O5：1％-2％，K2O：3％-5％，S：14％，Ca：4％，Mg：0.3％，Zn：0.5％，B：1.2mg/g，Fe：
1.2mg/g，Mn:0.5mg/g，
粗蛋白30％—40％，pH值4-5，是一种极难处理的高浓度有机废液，未经处理便直接排放到江河湖畔，会造成严重污染，破坏生态平衡，而且是极大的浪费。
[0004] 现有脱盐味精浓缩废液都是以极低的价格(10元/吨)出售或做成液态桶装
肥料，因废液量庞大，
包装成本高，运输成本高而无法大面积推广。也有厂家在脱盐味精浓缩废液加液铵调pH值至4.5后，再浓缩3-4倍之后，然后在浓缩液中按要求加入所需肥料元素后，经喷浆
造粒制成
复合肥料。如河南莲花味精2000年在CN1288877A、CN1288878A公开的味精尾液生产的有机无机复混肥及其生产方法和味精有机废水生产复肥的方法。
[0005] 但是方法工艺流程复杂，设备成本高昂，制作的肥料单一，不能满足现代农业用肥需求。浓缩液中需要加入大量其他成分，
复合肥料中真正来自于脱盐味精浓缩废液的成分很少，复合肥料市场饱和，销量少，不足以消化现有的脱盐味精浓缩废液。
[0006] 河南莲花味精在96年
申请的CN1054029A中公开了一种从酸性高浓度有机废水中提取菌体蛋白的工艺，但是这种方法只是提取了味精有机废水的蛋白质，其分离后所谓“清水”需要处理后再排放——见其
说明书末尾，无法从根本上解决味精生产中的废水排放问题。
[0007] 中国发明
专利CN 103100235 B公开了一种
喷雾干燥塔及利用
酵母发酵废液生产
有机肥料的方法，但是该发明仅适合以蜜糖为主要成分的酵母发酵废液，用该发明所述喷雾干燥塔及方法处理脱盐味精浓缩废液，其
喷枪、喷雾干燥塔塔底出料口频繁堵塞，无法连续生产。
[0008] 中国发明专利CN101884847A公开了一种谷氨酸发酵废液的干燥制粉方法，该发明谷氨酸发酵废液的干燥制粉方法，首先对谷氨酸发酵废液进行浓缩，并提取硫酸铵，然后送入干燥设备进行干燥。
[0009] 这种发明具有同CN 103100235 B所述发明一样的
缺陷，其喷枪、喷雾干燥塔塔底出料口也容易堵塞，只能频繁清理，间歇生产。
发明内容
[0010] 本发明要解决的技术问题是如何克服
现有技术的上述缺陷，提供一种投资少、运行成本低、不易堵塞、效率高的脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法及离心干燥系统。
[0011] 为解决上述技术问题，按照以下步骤进行脱盐味精浓缩废液的干燥：
[0012] 1)生化预处理：向脱盐味精浓缩废液中加入酸性蛋白酶，充分搅拌，脱盐味精浓缩废液
温度保持在35～60℃范围内，对脱盐味精浓缩废液进行生化预处理，得脱盐味精发酵处理液，
[0013] 这一过程中，先是酸性蛋白酶将脱盐味精浓缩废液中的蛋白质分解成氨基酸和多种多肽，其中部分多肽含较多的疏水基，
水溶性差，上浮到脱盐味精浓缩废液表面，形成油膜，酸性蛋白酶继续发酵，将水溶性差的多肽进一步分解成氨基酸，又导致油膜消失，此时脱盐味精浓缩废液中的大部分蛋白质均已被降解，再投入离心喷雾干燥塔就不易堵塞、结壁了。
[0014] 因此，以脱盐味精浓缩废液表面出现的油膜消失作为表征，判断生化预处理是否完成，最为精准。综合考虑成本及耗时，酸性蛋白酶加入量为脱盐味精浓缩废液总重的0.5～1‰较为适合。
[0015] 一般情况下，酸性蛋白酶加入量0.5‰时，需要生化预处理2个小时；酸性蛋白酶加入量为1‰，需要生化预处理1个小时。加入量越多，所需时间越短。所得脱盐味精发酵处理液可立即投入离心喷雾干燥塔干燥脱粉，也可以长时间保存，然后再干燥脱粉。
[0016] 2)干燥设备开机：向离心喷雾干燥塔内持续通入300～350℃的高温热
风，并开启配套的引风机，然后开启离心喷雾干燥塔内离心雾化装置，其离心盘的转速控制在12000～14000r/min范围内，离心盘
侧壁上开有多个呈放射线状分布的离心喷孔，即所有离心喷孔中心线的延长线与离心盘的轴心线相交；
[0017] 3)干燥设备热量预平衡：向离心喷雾干燥塔内离心雾化装置通入清水，上述清水经离心雾化装置雾化，与高温热风
接触后，被引风机引出，待离心喷雾干燥塔出风口温度降至80～100℃范围后，干燥设备热量预平衡作业结束；
[0018] 4)脱水干燥：将第3)步所述清水切换为第1)步所得脱盐味精发酵处理液，脱盐味精发酵处理液进入离心喷雾干燥塔后，经塔内离心雾化装置离心雾化，在下落过程中，与高温热风接触，脱盐味精发酵处理液内的水
蒸发气化为水蒸气，其余物质以干粉形式下落，水蒸气和干粉在离心喷雾干燥塔底分离后，水蒸气经旋风分离器后由引风机排出，干粉由塔底出料口及旋风分离器下料口排出，冷却后得成品。
[0019] 上述脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法，所述酸性蛋白酶种类为枯草芽孢杆菌产生的
真菌酸性蛋白酶。经实验表明，只有使用枯草芽孢杆菌产生的真菌酸性蛋白酶对脱盐味精浓缩废液进行生化预处理，才能达到最好的效果。
[0020] 用酵母菌进行生化预处理时，需要长达30天，才能完成先产生油膜，随后又使油膜消失的全过程，显然不具有
工业实用性。
[0021] 所述每个离心喷孔均为外大内小的喇叭孔，其内外端及中段横截面均为由两段竖直平行线和两个半圆弧围成的长
槽孔形。喇叭孔外端面两个竖直平行线间距为0.8～1.2cm，竖直平行线长度为2.8～3.5cm，喇叭孔两侧壁平面的夹
角a＝5～15°，相邻喇叭孔相邻侧边间距D为0.3～0.5cm。实践证明上述尺寸的离心喷孔效果最好，其他形状、大小的离心喷孔均不行。
[0022] 第3)步清水的进水
质量流量是第4)步脱盐味精发酵处理液的进料质量流量的0.8～1倍。
[0023] 所述高温热风由燃
煤热风
锅炉产生，所述引风机的排气口还连有喷淋
净化塔，该喷淋净化塔塔顶内部设有喷淋管线，喷淋净化塔底设有水槽，水槽配有一水
泵，该水泵出口与喷淋管线相通，所述引风机的排气口与喷淋净化塔下部的进风口相通，当水槽内喷淋水的水分质量百分比降为50％～55％时，水槽内的喷淋水作为脱盐味精发酵处理液，送入离心喷雾干燥塔干燥回收，并重新向水槽加入清水，更换喷淋水。
[0024] CN 103100235 B采用
过热蒸汽加热空气，只能得到热空气的温度为130℃～200℃的热空气，干燥过程中，脱盐味精浓缩废液雾化后形成液滴，不能瞬间
汽化，在塔内形成碰撞聚集，容易粘附在塔壁上或者聚集成
块。本发明使用燃煤热风锅炉效果更好。
[0025] 上述脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法，第1)步中脱盐味精浓缩废液
含水量为50％～55％(重量比)。
[0026] 上述脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法，第3)步中离心喷雾干燥塔内的离心盘周围
温度控制在260～280℃范围内。
[0027] 本发明用于前述脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法的离心干燥系统，包括离心喷雾干燥塔，离心喷雾干燥塔塔顶内部设有离心雾化装置，该离心雾化装置包括离心盘和驱动
电机、离心盘上开有离心喷孔，离心盘上方设有进料管，该进料管与进料泵的出口相通，该进料泵的入口通过料管与贮料罐相通，每个离心喷孔均为外大内小的喇叭孔，其内外端及中段横截面均为由两段竖直平行线和两个半圆弧围成的长槽孔形，其还包括清水引入管，料管和清水引入管上分别设有
阀门，该清水引入管一端与进料泵入口相通，另一端与水源相通，或者该清水引入管一端与进料管相通，另一端与带压水源相通。
[0028] 喇叭孔外端面两个竖直平行线间距为0.8～1.2cm，竖直平行线长度为2.8～3.5cm，喇叭孔两侧壁平面的夹角为5～15°，相邻喇叭孔相邻侧边间距为0.3～0.5cm。
[0029] 脱盐味精浓缩废液中有大量富含优质蛋白的菌体及多种蛋白质，蛋白质属于生物大分子，蛋白干粉易吸湿、可溶于水并在水中形成胶体，直接喷雾干燥时易堵塞且脱水困难，成品下落过程中极易吸湿再溶解，造成糊化或者黏壁；若提高进风口温度进行喷雾干燥，部分成品焦化，影响产品品质及收率。经过第1)步的酸性蛋白酶分解后，菌体及蛋白质分解，其所包含的蛋白分解为分子量较低的多肽及氨基酸，可以防止堵塞，防止样品焦化或贴壁，提高成品质量、降低吸湿率，减少结块现象。
[0030] 本脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法及离心式喷雾干燥塔，广泛适用于脱盐味精废
水处理及干燥生产中，具有防止物料堵塞、可实现连续生产，产品脱水效果好、收率高，有机成分利用率高，发酵废液处理能
力大，并且生产过程废气零排放、环境友好。
附图说明
[0031] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0032] 图1是本脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法
流程图。
[0033] 图2是本脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法使用的离心喷雾塔的离心喷孔示意图。
[0034] 图3是本脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法使用的离心喷雾塔的结构示意图。
[0035] 图中：1为离心喷雾干燥塔，2为离心盘，3为
驱动电机，4为离心喷孔，5为进料管，6为进料泵，7为料管，8为贮料罐，9为清水引入管，10为旋风分离器，11为阀门，12为贮水罐，13为引风机，14为喷淋净化塔，15为喷淋管线，16为水槽，17为水泵，18为螺杆
输送机构、19为燃煤热风锅炉、20为风机。
具体实施方式
[0036]
实施例1：如图2、3所示，本发明用于脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法的离心干燥系统，包括离心喷雾干燥塔1和引风机13、离心喷雾干燥塔1塔顶内部设有离心雾化装置，该离心雾化装置包括离心盘2和驱动电机3、离心盘2上开有离心喷孔4，离心盘2上方设有进料管5，该进料管5与进料泵6的出口相通，该进料泵6的入口通过料管7与贮料罐8相通，其特征在于，每个离心喷孔4均为外大内小的喇叭孔，其内外端及中段横截面均为由两段竖直平行线和两个半圆弧围成的长槽孔形，其还包括清水引入管9，料管7和清水引入管8上分别设有阀门11，该清水引入管9一端与进料泵6入口相通，另一端与水源(图3中为贮水罐12)相通。当然如果以
自来水为带压水源的话，该清水引入管9可以与料管7相通，略。
[0037] 所述高温热风由燃煤热风锅炉19产生，该高温热风由风机20，送入离心喷雾干燥塔1内。所述引风机13的排气口还连有喷淋净化塔14，该喷淋净化塔14塔顶内部设有喷淋管线15，喷淋净化塔14底设有水槽16，水槽16配有一水泵17，该水泵17出口与喷淋管线相通，所述引风机13的排气口与喷淋净化塔14下部的进风口相通。当水槽内喷淋水的水分质量百分比降为50％～55％时，水槽内的喷淋水作为脱盐味精发酵处理液，送入离心喷雾干燥塔干燥回收，并重新向水槽加入清水，更换喷淋水
[0038] 喇叭孔外端面两个竖直平行线间距D2为0.8cm，竖直平行线长度D1为3.2cm，喇叭孔两侧壁平面的夹角a为15°，相邻喇叭孔相邻侧边间距D3为0.3cm。
[0039] 所述酸性蛋白酶种类为枯草芽孢杆菌产生的真菌酸性蛋白酶。
[0040] 如图1所示，利用前述离心干燥系统将脱盐味精浓缩废液干燥制粉方法包括下述步骤：
[0041] 1)生化预处理：向内存50吨脱盐味精浓缩废液的贮料罐8内加入25kg酸性蛋白酶，充分搅拌，脱盐味精浓缩废液温度保持在35～60℃范围内，对脱盐味精浓缩废液进行生化预处理，得脱盐味精发酵处理液。脱盐味精浓缩废液表面先是出现油膜，然后油膜又慢慢消失了，其间历时2小时。
[0042] 本离心干燥系统优选设置在味精厂周边，这样刚出厂脱盐味精浓缩废液拉回后，不必再加
热处理。春夏秋三季使用普通贮料罐，冬季使用带外保温的贮料罐即可。
[0043] 2)干燥设备开机：向离心喷雾干燥塔1内持续通入300℃的高温热风，并开启配套的引风机，然后开启塔内离心雾化装置，其离心盘的转速控制在13000r/min范围内，离心盘侧壁上开有多个呈放射线状分布的离心喷孔。
[0044] 3)干燥设备热量预平衡：向离心喷雾干燥塔内1的离心雾化装置通入清水，上述清水经离心雾化装置雾化，与高温热风接触后，被引风机引出，待离心喷雾干燥塔出风口温度降至80～100℃范围后，干燥设备热量预平衡作业结束，离心喷雾干燥塔内的离心盘周围温度控制在260～280℃范围内，温度高了，适当加大进水量，温度低了，适当降低进水量。进水流量(质流量或体积流量)控制在以下第4)步脱盐味精浓缩废液进料流量的0.8～1倍范围内，以离心喷雾干燥塔出风口温度在80～100℃范围、离心喷雾干燥塔内的离心盘2周围温度控制在260～280℃范围内为准。
[0045] 4)脱水干燥：将第3)步所述清水切换为第1)步所得的脱盐味精发酵处理液，脱盐味精浓缩废液进料流量为4-4.5吨/小时(该进料流量应与离心喷雾干燥塔塔的设计单位时间内的处理脱盐味精浓缩废液的量相当)。
[0046] 脱盐味精发酵处理液进入离心喷雾干燥塔1后，经离心喷雾干燥塔塔内离心雾化装置离心雾化，在下落过程中，与高温热风接触，脱盐味精发酵处理液内的水蒸发、
气化为水蒸气，其余物质以干粉形式下落，水蒸气和干粉在离心喷雾干燥塔底分离后，水蒸气经旋风分离器10后由引风机排出，干粉由塔底出料口及旋风分离器10下料口排出，冷却后得成品干粉A。
[0047] 实施例2:所述喇叭孔外端面两个竖直平行线间距D2为1.0cm，竖直平行线长度D1为3.5cm，喇叭孔两侧壁平面的夹角a为5°，相邻喇叭孔相邻侧边间距D3为0.4cm。
[0048] 第1)生化预处理：向内存50吨脱盐味精浓缩废液的贮料罐8内中加入50kg酸性蛋白酶，充分搅拌，脱盐味精浓缩废液温度保持在30～50℃范围内，脱盐味精浓缩废液表面先是出现油膜，然后油膜又慢慢消失了，其间历时1小时。第2)步干燥设备开机时向离心喷雾干燥塔1内持续通入330℃的高温热风，离心喷雾干燥塔离心盘的转速控制在14000r/min，其余步骤如实施例1所述，最后得成品干粉B。
[0049] 实施例3:所述喇叭孔外端面两个竖直平行线间距D2为1.2cm，竖直平行线长度D1为2.8cm，喇叭孔两侧壁平面的夹角a为10°，相邻喇叭孔相邻侧边间距D3为0.5cm。
[0050] 第1)步生化预处理：向内存50吨脱盐味精浓缩废液的贮料罐8内中加入37.5kg酸性蛋白酶，充分搅拌，脱盐味精浓缩废液温度保持在30～50℃范围内，脱盐味精浓缩废液表面先是出现油膜，然后油膜又慢慢消失了，其间历时1.5小时。第2)步干燥设备开机：向离心喷雾干燥塔1内持续通入350℃的高温热风，离心喷雾干燥塔1的离心盘的转速控制在12000r/min，其余步骤如实施例1所述，最后得成品干粉C。
[0051] 实施例1-3中处理的脱盐味精浓缩废液为味精厂生产过程中产生的最终废水，其含水量为50-55％，当然只要适当调整高温热风和脱盐味精浓缩废液进料量，本发明也可以处理含水量更高或更低的脱盐味精浓缩废液。所得成品干粉A、B、C均为土黄色粉末，其含水量分别为1.8％、2.0％和2.2％。
[0052] 实施例1、2、3生产过程中，离心喷雾干燥塔1全程无堵塞、粘壁和结块现象，可长期连续生产。
