原料玉米低溫冷凍儲(chǔ)藏技術(shù)在燃料乙醇生產(chǎn)上的應(yīng)用

滕宇欣 吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院

低溫冷凍儲(chǔ)藏技術(shù)主要有三大作用：一是通過(guò)冷凍的方式抑制霉菌，讓霉菌生長(zhǎng)的更加緩慢，達(dá)到原料玉米保鮮的目的。二是抑制玉米的呼吸作用，從而達(dá)到降耗的目的，增加玉米原料的利用價(jià)值。三是抑制各種酶的活性，一方面可以抑制脂肪酸增長(zhǎng)，另一方面可以避免淀粉粘度迅速降低。可以看出，該技術(shù)主要利用冷凍的方式，達(dá)到抑制原料玉米的效果，可以為后續(xù)生產(chǎn)提供更高品質(zhì)的原料玉米，同時(shí)減少不必要的消耗，提升生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、東北地區(qū)玉米加工企業(yè)原料的季節(jié)性使用特點(diǎn)

在國(guó)慶節(jié)之后，新產(chǎn)玉米陸續(xù)上市，企業(yè)開(kāi)展收購(gòu)工作，這時(shí)候得到的玉米都具有較高的水分，在收購(gòu)結(jié)束以后，玉米加工企業(yè)會(huì)按照要求對(duì)玉米進(jìn)行烘干處理，并存儲(chǔ)到指定區(qū)域，延續(xù)到第二年四月末。從五月份開(kāi)始，氣溫回升，農(nóng)戶(hù)的高水分玉米也基本售罄，加工企業(yè)開(kāi)始使用冬季烘干儲(chǔ)備的玉米，在用量不足的情況，對(duì)外簽訂購(gòu)銷(xiāo)合同采購(gòu)商品玉米。

二、燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的原料玉米使用策略

（一）精細(xì)劃分

在收購(gòu)玉米后，按照玉米的含水量進(jìn)行精細(xì)劃分，主要分為四種類(lèi)型：一是含水量在28%以上的玉米，在收購(gòu)的當(dāng)天就運(yùn)送到生產(chǎn)區(qū)域，作為生產(chǎn)燃料乙醇的主要原料消耗掉。二是含水量在25-28%之間的原料玉米，作為存儲(chǔ)的生產(chǎn)原料，在十二月到一月期間，都存儲(chǔ)在原料倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，采用堆冷凍儲(chǔ)藏的方式。三是含水量在15-24%之間的玉米，收購(gòu)玉米后運(yùn)送至烘干塔，對(duì)玉米進(jìn)行烘干處理后儲(chǔ)藏。四是含水量在15%以?xún)?nèi)的玉米，要適當(dāng)提高收購(gòu)的價(jià)格，一噸加價(jià)在40元左右，收購(gòu)后運(yùn)送至散糧庫(kù)，同樣用作儲(chǔ)備的原料庫(kù)存。

（二）凈化使用

在完成原料玉米的收購(gòu)以后，采用適合的篩混裝置去除玉米雜質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)之為凈化使用。首先，要結(jié)合實(shí)際情況選擇最適合的篩混裝置，在正式取樣化驗(yàn)之前，先將所有收購(gòu)的玉米投入到準(zhǔn)備好的裝置內(nèi)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米的篩混、凈化處理，在處理結(jié)束后，重新裝車(chē)扦樣檢斤，讓樣品更加具有代表性，同時(shí)還可以保證玉米原料的質(zhì)量，避免出現(xiàn)摻假行為。在凈化使用過(guò)程中，要結(jié)合企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力選購(gòu)篩混裝置，一套裝置的投資在580萬(wàn)元左右，在裝置投入4年后才能收回投資。

（三）減少能耗

在儲(chǔ)藏原料玉米時(shí)，可以合理運(yùn)用低溫冷凍儲(chǔ)藏技術(shù)，讓玉米始終處于低溫狀態(tài)，減少冷卻風(fēng)機(jī)的使用，可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。根據(jù)含水量確定玉米使用方法，可以減少烘干環(huán)節(jié)的能源消耗。據(jù)《谷物冷卻機(jī)在淺圓倉(cāng)儲(chǔ)糧中的應(yīng)用研究》可知，糧堆冷卻通風(fēng)對(duì)整個(gè)糧堆的平均水分含量基本無(wú)影響，通風(fēng)可使各層糧食之間的水分均勻一致，減少糧堆中的水分梯度。

在燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)中，可以采用低溫冷凍儲(chǔ)藏技術(shù)替代冷卻風(fēng)機(jī)，在溫度低于零下8℃以后，可以將原料玉米做堆，含水量相近的糧食放在一起，在正式做堆之前，要對(duì)原料玉米進(jìn)行篩分處理，一方面可以控制糧食自身的發(fā)熱現(xiàn)象，另一方面可以發(fā)現(xiàn)摻假現(xiàn)象，解決梯度差、孔隙度等問(wèn)題。在作堆結(jié)束以后，可以形成苫蓋的形狀，讓所有原料玉米都保持一個(gè)低溫的狀態(tài)，避免溫度升高，盡可能延長(zhǎng)低溫時(shí)間，讓玉米處于低溫儲(chǔ)藏的穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐研究證明，對(duì)于剛?cè)霂?kù)的高溫玉米，冷卻風(fēng)機(jī)可以起到一定的作用，但是對(duì)于已經(jīng)處于低溫冷凍狀態(tài)的玉米，冷卻風(fēng)機(jī)基本無(wú)法起到作用，而且還會(huì)消耗大量的電能。為此，燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)可以放棄冷卻風(fēng)機(jī)，運(yùn)用低溫儲(chǔ)藏技術(shù)，一方面可以讓玉米長(zhǎng)時(shí)間處于低溫狀態(tài)，保存玉米價(jià)值，另一方面可以減少風(fēng)機(jī)投資及能耗。

三、原料玉米低溫冷凍儲(chǔ)藏技術(shù)在燃料乙醇生產(chǎn)上的應(yīng)用

（1）做堆方法。玉米堆長(zhǎng)150米，寬30米。先鋪兩頭苫布，從邊界往內(nèi)留2.5米，再鋪兩側(cè)苫布，往內(nèi)留2.5米，再鋪防潮塑料布，全部覆蓋預(yù)留的苫布，然后用麻袋灌裝打墻子，卸糧過(guò)篩做堆。（2）測(cè)溫電纜布置。使用WLCJ-64無(wú)線(xiàn)采集控制，每個(gè)從站單根電纜30米，一個(gè)從站可連接8根電纜共32個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，監(jiān)控0米＊30米范圍，上層測(cè)溫點(diǎn)放置在距糧面0.5米處。（3）糧面保溫處理。糧堆成型后，加蓋乙烯泡沫板，再蓋好苫布，有效地隔絕外熱源。（4）測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)集中控制，每周一到周五早8點(diǎn)對(duì)傳送回來(lái)的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析并形成數(shù)據(jù)庫(kù)。（5）糧情處理。糧堆溫度超過(guò)5℃時(shí)預(yù)警上報(bào)，超過(guò)8℃時(shí)報(bào)至生產(chǎn)調(diào)度中心，高于10℃時(shí)準(zhǔn)備拆堆上倉(cāng)加工處理。（6）低溫冷凍儲(chǔ)藏的經(jīng)濟(jì)性。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在燃料乙醇的生產(chǎn)過(guò)程中，低溫冷凍儲(chǔ)藏技術(shù)可以發(fā)揮巨大作用，在收購(gòu)水分較高的原料玉米以后，可以先利用冬季寒冷的地域優(yōu)勢(shì)，讓玉米處于低溫儲(chǔ)藏的狀態(tài)中，經(jīng)過(guò)凈化處理以后，運(yùn)用低溫冷凍儲(chǔ)藏技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行作堆處理，讓玉米長(zhǎng)時(shí)間在低溫狀態(tài)，保證玉米的使用價(jià)值，為后續(xù)的燃料乙醇生產(chǎn)提供充足的優(yōu)質(zhì)原料，可以提升玉米的利用效率，同時(shí)減少不必要的能耗，減少冷卻風(fēng)機(jī)的能耗，增加企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，可以在東北地區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用。