摘要：高塔噴霧工藝是目前生產普通洗衣粉的主要技術，雖然經過優化和改進，但依然存在能耗高的問題。從工藝流程出發，采用“精益生產”的思路，提出將生產工藝劃分為四個階段，就不同階段提出解決方法，即采用密相輸送技術進料以減少粉塵，提高進料濃度以減少物料的水分，提高塔進口溫度以提高干燥效率，采用新式熱風爐以提高熱風效率，采用多噴槍和合理調整噴槍高度以提高單塔產量，回收尾氣以減少熱量損失等。最后就日化行業的技術革新提出幾點建議：加快開發新的配方、改進噴粉工藝、改進生產設備。對實際生產具有一定意義。

　　關鍵詞：洗衣粉,高塔噴霧,生產工藝,節能

　　我國日化行業起步于20世紀中葉，由于當時的經濟發展水平不高，生產工藝和設備主要是從國外引進，在此基礎上進行自主創新。當前洗滌用品粉劑類產品的成型工藝主要有四種：噴霧干燥法、附聚成型法、干混法和濕法造粒流化床干燥法[1]。

　　國內產品以普通型產品為主要產品，高塔噴霧干燥工藝為主要生產工藝。噴霧干燥的概念首次出現于1865年，由C.A.LaMont提出，經過140多年的研究，開發出了不同的噴霧干燥技術，特別是目前的逆流干燥系統，不僅用于果汁、牛奶等的干燥，在1985年之后還用于洗滌劑的生產。

　　逆流噴霧干燥機提供了更高的吞吐量和熱效率，減少了灰塵，控制了產品的容重密度，多級霧化，降低了生產成本。雖然有諸多好處，但是干燥時能耗高。在洗滌劑行業里，各個生產商生產的集中度高，洗滌用品各個產品主要競爭者之間的生產規模比較大，各個企業都面臨著激烈的競爭和嚴峻的挑戰。技術創新比較緩慢，走技術創新的路子對于日用消費品行業的企業來說不能立竿見影，因此，對生產工藝進行節能改進就成為了企業家的首選，節能設計既滿足企業降低生產成本的要求，也符合環保理念和生態建設的需求。

　　1工藝流程

　　高塔噴霧洗衣粉生產工藝流程主要有：物流輸送與儲備單元、前配料單元、物料制備與輸送單元、噴霧干燥單元、后配料單元、成品輸送包裝與儲運單元、尾氣凈化及除塵單元[2]。此工藝的核心就是噴霧干燥。噴霧干燥以制備、均勻化、霧化、分散和脫水為基礎。噴霧干燥的作用主要是為了干燥料漿，除去料漿中的水分，同時對產品顆粒的進行定型。截至目前，高塔噴霧工藝技術仍是洗衣粉生產的主要工藝之一，自動化水平和噴霧能力有了較大地提高，能源消耗也得到了部分有效的控制。

　　2存在問題

　　在高塔噴霧生產工藝中，核心設備是噴霧干燥塔。噴霧干燥塔是用來產生粉末的。用干燥的熱空氣，將料漿中的水分蒸發。當液滴或微粒與熱風接觸時，由于噴霧注射的原因，它們可能會粘在一起，出現團聚，影響干燥的效率和產品質量。干燥采用逆流接觸，熱風逆向流動導致結塊和壁沉積，使得粉末停滯不前，成倍增加。

　　干燥主要以來于熱風系統提供的熱量，需要大量的熱才能夠將料漿干燥，同時還要使產品定型。熱量消耗大，熱量交換的同時會出現熱量流失。工藝流程長、設備龐雜和工序繁多造成資源浪費。固體物料存在被反復加工的過程。間歇式生產使得系統要不斷清理，設備的降溫升溫造成能源浪費。同時尾氣、粉塵等也對生產造成了影響。

　　3改進方法

　　精益生產(LeanProduction，簡稱LP)是美國麻省理工學院數位國際汽車計劃組織(IMVP)的專家對日本“豐田JIT(JustInTime)生產方式”的贊譽之稱。精益生產是一種以最大限度地減少企業生產所占用的資源和降低企業管理和運營成本為主要目標的生產方式[3]。精益生產的目的是消除一切浪費，追求精益求精。將精益生產的理念應用到高塔噴霧洗衣粉生產工藝的節能設計，可以全面分析生產過程存在的資源浪費的情況。以整個生產工藝為研究對象，將生產工藝劃分為四個階段：原料儲運與輸送階段、混合制漿階段、噴霧干燥階段、后處理階段。具體提出以下改進方法。

　　3.1原料儲運與輸送階段

　　采用密相輸送技術進料。密相輸送技術是利用管道可以通過壓縮空氣的把低處的物料送到遠處或高處的貯槽。此方法主要是用來減少粉塵的飄散，提高生產效率。可以用在洗衣粉的原料的輸送上，并且安裝氣動三通閥，一根管道可以輸送多種物料。在槽罐車上安裝密相輸送裝置，就可以直接送到高處的粉倉。

　　3.2混合制漿階段

　　提高進料濃度。提高料漿濃度，是為了減少料漿中所含的水分，進而減少干燥時間以達到節省能源的目的。通過調整原料的配比來提高料漿濃度，可以適當增加無機鹽，使得料漿濃度提高。可以使進料料漿的濃度從現有的65%提高到70%左右，同時物料還可以保持良好的流動性，減少用于干燥的熱量約15%。

　　3.3混合制漿階段

　　3.3.1采用直接式燃煤熱風系統

　　在噴霧干燥工藝中，料漿從塔頂經噴槍霧化，熱風從塔底進入，二者逆流接觸，通過傳熱和傳質將洗衣粉干燥成型[4]。用于噴霧干燥的熱風必須滿足以下條件：高清潔、低成本、有一定的溫度和風量。因此對熱風爐提出了較高的要求。以前采用燃氣爐和燃油爐，現在燃料成本高，故可以采用直接式燃煤熱風爐，比燃油爐和燃氣爐熱效率高，成本低。煤粉經過磨細至20目以下，就能與空氣接觸充分，充分燃燒。燃油熱風爐0#柴油最低消耗40kg/t，價格約160元，直燃式燃煤熱風爐煤耗是100kg/t，約50元[5]。

　　3.3.2提高熱風進塔溫度

　　提高進熱風進塔溫度可以提高熱效率，但使得黃焦粉的比例增高。并且長期在高溫下，碳制鋼塔設備的壽命會大大下降。此問題通過優化熱風圈的截面和加大進塔口的截面積，使得進塔風量穩定，進塔風速降低，很好的控制進出口風溫。以減少高溫對塔設備的損耗。

　　3.3.3噴霧塔采用多噴頭

　　采用多噴頭可以有效提高傳熱效率，獲得更好的容量比。多噴頭噴槍在結構上優于單噴頭噴槍，在與熱風分布器的配合上十分切合，能夠使料漿和熱風充分接觸。多噴頭噴槍還可以自由調整角度，霧化噴嘴的角度一般控制在90°～120°之間。同時采用這種方法在不提高塔徑的前提下，加大干燥風量就可以提高單塔產量。進而起到提高熱風效率和操作彈性的作用。

　　4結語

　　噴霧干燥是一種高耗能的單元操作，因此節能降耗在生產中至關重要。將洗衣粉生產工藝劃分為四個階段，能夠更加清晰的認識到不同階段產生的問題，更有針對性的提出解決辦法。通過采用密相輸送技術可以有效防止粉塵和物料的飄散;提高物料濃度可以減少蒸發的水分;提高塔進口溫度可以提高熱分效率;采用多噴槍可以提高單塔產量;將尾氣回收進行循環利用;采用成本小的燃煤熱風爐，從長遠來看可以節省燃料成本;提高配料速度，連續配料進料。

　　合理控制工藝溫度，減少黃焦粉和黏塔粉。為了能夠更好的進行技術革新、控制成本和減少能耗，日化行業的企業可以從下面幾點考慮：(1)加快洗衣粉的新型配方研究。(2)改進噴霧工藝。考慮噴粉的壓力、噴槍的位置。(3)考慮改進設備。特別是噴粉塔能耗大的問題，能量回收問題以及整個生產工藝流程的簡化。可以考慮利用間接式熱風爐產生的高溫煙氣經過兩次間接換熱，給系統提供清潔的干燥熱風，利用尾氣的部分循環實現節約燃料用量[7]。

　　參考文獻：

　　[1]廉根旺,陳海蘭.濃縮化——洗滌劑的"低碳經濟"[J].日用化學品科學,2010(4):7-8.

　　[2]姚宏達,張煥祥,洪劍.國內高塔噴霧洗衣粉的生產工藝[J].日用化學品科學,2009(9):26-29.

　　[3]趙保糧.供應鏈管理[M].北京:對外經濟貿易大學出版社,2009.

　　[4]F.Víctor,M.Luis,E.Andrew,etc.Agglomerationincounter-currentspraydryingtowers.PartA:Particlegrowthandtheeffectofnozzleheight[J].PowderTechnology,2016(301):1330-1343.

　　[5]倪曉梅,吳惠平.我國高塔噴霧干燥洗衣粉生產工藝及裝備[J].輕工機械,2005(1):121-123.

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