50%粉剂氯化胆碱干燥工艺的选择

氯化胆碱（Choline Choride）化学名称为2-羟乙基-三甲基胺盐酸盐，分子式是C5H14ClNO,分子量为139.63。氯化胆碱的结构见图1。
           
氯化胆碱分为液体和粉体两种状态。本文研究的是50%的载体型粉剂氯化胆碱（由70%的胆碱溶液与麸皮、玉米芯、糠皮载体混合干燥后得到的粉状物料）的干燥工艺选择。载体麸皮、玉米芯、糠皮含有淀粉及蛋白质胶体，这类材料在浸渍氯化胆碱水溶液后会使淀粉粒子发生膨胀，其溶胀物在干燥过程中遇到60~80 ℃的温度又发生糊化，造成物料粘结成块；而蛋白质胶体因其亲水作用在该温度下会发生胶凝，同样造成物料的粘结。淀粉和蛋白质胶体的协同作用有时会使干燥物料板结成无法粉碎的塑性块体，损坏生产设备，使生产无法进行。如何避免淀粉的糊化和如何避免蛋白质的胶凝或破坏其胶凝，是选择干燥工艺条件的关键。 
1 国内粉剂氯化胆碱干燥的生产工艺及其存在的问题
1.1 20世纪80年代，生产厂家一般采用烘箱或烘房干燥，物料经常板结，需粉碎后才能使用，不能保证产品质量；物料易糊化变质，甚至燃烧，给安全生产带来很大的问题。干燥系统单机处理量小，不能满足大规模生产的要求。生产环境较差，工人的劳动强度也大。
1.2 用炒锅烘干粉剂氯化胆碱，能耗高，产量小，工人的劳动条件差，劳动强度高制约着该设备的推广。
1.3 管束干燥机干燥粉剂氯化胆碱，干燥过程中物料容易粘附在换热管外壁面上，造成物料变质糊化，产品质量不好。干燥系统单机处理量小不能满足大规模生产的要求。其典型流程如图2所示。 
            
1.4 气流干燥机干燥粉剂氯化胆碱，干燥过程气流管中物料易粘壁、着火，造成安全事故。旋风易粘壁阻塞，系统很难较长时间运转，单机处理量小，不能满足大规模生产的要求。其典型流程如图3所示。

1.5 粉碎式旋流干燥机干燥粉剂氯化胆碱，干燥过程中气流管中的物料易粘壁、着火，造成安全事故。干燥系统单机处理量小，不能满足大规模生产的要求。旋流干燥机易粘壁阻塞，系统很难较长时间运转。其典型流程如图4所示。

1.6 旋转闪蒸干燥机干燥粉剂氯化胆碱，设备处理量较小。物料容易粘壁，积聚在闪蒸干燥机的锥体部分，造成设备无法长期正常运转。其典型流程如图5所示。

1.7 耙式干燥机干燥粉剂氯化胆碱，设备处理量较小。物料容易粘壁，积聚在干燥机的顶部，造成物料糊化变质，甚至着火燃烧。其典型流程如图6所示。

1.8 流化床干燥机干燥粉剂氯化胆碱，绝大部分单机产量在500 kg/h以下可以运行。干燥系统单机处理量小，不能满足大规模生产的要求，且需要定期清理流化床的布风板和清除床体内的颗粒物料。干燥过程中物料容易搓球和结块，干燥后需要进行破碎。其典型流程如图7所示。

2 干燥工艺方案的确定
上述的粉剂氯化胆碱干燥工艺过程，普遍存在着处理量较小、可靠性不高、能耗较高的缺点。在对各种干燥方式进行技术经济比较并查阅了大量的文献资料后，确定用二级自清理式回转圆筒干燥机来干燥50%粉剂氯化胆碱。其典型的工艺流程如图8所示。

该生产工艺已成功应用在国内几个氯化胆碱干燥工程上。经过长期生产实践得出的各项指标如下：①产品年产量>1万吨；②粉剂氯化胆碱干燥前水分25%；③粉剂氯化胆碱干燥后水分0.97%；④干燥机筒体的转速3 r/min；⑤进风温度160 ℃；⑥排风温度80 ℃；⑦每吨产品的系统蒸汽能耗≤0.92 t。
3 结论
该氯化胆碱生产工艺有以下优点。
① 解决了干燥过程中氯化胆碱结疤导致的物料变质，甚至着火的问题，系统的安全可靠性得到大大改善。
② 解决了因物料的粘结性而导致的产品质量无法保证的问题，产品的质量达到国际水平。
③ 整个生产过程物料基本在封闭的状态下运行，使臭气味的污染问题大大改善。
④ 系统的能耗大大降低，节约了成本。

 

作者： 邢召良 李 铁 倪春琳等 来源：饲料工业