食用鹽加碘方式的變更論文

　　現有加碘裝置工藝現狀

　　由于原標準食用鹽碘添加含量范圍較寬，且合格品面積較大，這樣對加碘工藝設備及精度要求相對較寬。經(jīng)調查，大多數制鹽企業(yè)均采用床前濕式加碘設備及工藝（核子稱(chēng)控制系統）。大多制鹽企業(yè)現有加碘裝置采用核子秤配隔膜計量泵組成。以Cs-137放射元素為放射源的CCG核子秤（主要由稱(chēng)體、測速裝置、儀表三大部分組成），配XMZ智能數顯控制儀和電磁計量泵為主要設備組成的自動(dòng)加碘控制系統，核子秤對皮帶的鹽量進(jìn)行監測，并根據鹽量的大小向智能數顯控制儀提供脈沖電信號，智能數顯控制儀將脈沖信號進(jìn)行處理后，向電磁計量泵提供電流信號（4~20mA），電磁計量泵根據電流信號的強弱來(lái)調節計量泵的頻率，控制藥液的輸出量，從而達到自動(dòng)加藥的目的。

　　現有加碘裝置的工藝路線(xiàn)及加碘的同步性分析工藝路線(xiàn)為：核子秤測得皮帶上鹽流量→控制儀→控制儀輸出對應的電流信號→計量泵→計量泵通過(guò)變換頻率與電流信號適配→泵出碘液經(jīng)輸送管路加至濕鹽皮帶。這個(gè)過(guò)程中因皮帶上的鹽流量每秒都在變化,變化的鹽量信號反饋至計量泵電信號輸出與實(shí)際皮帶上經(jīng)過(guò)藥液添加處的鹽量不能同步，且時(shí)間滯后，反應時(shí)間遲延導致最終加至皮帶的碘液與皮帶實(shí)時(shí)流量嚴重不同步，造成碘含量添加準確度下降。其中尚不包括因計量泵結構乃管路堵塞等原因導致頻繁人工手動(dòng)調節計量泵沖程所帶來(lái)的附加偏差。

　　現有碘添加工藝添加含量分析由于核子稱(chēng)控制添加系統對輸送皮帶上鹽量變化檢測精度在5%左右，所以造成食用鹽碘添加含量波動(dòng)較大。收集2011年12月24~28日5天196個(gè)碘添加含量樣本數據（見(jiàn)表3），經(jīng)分析，平均碘添加含量為33.07mg/kg，添加標準偏差為3.14，極差為15.9mg/kg，其碘含量添加水平不能滿(mǎn)足新標準要求。

　　核子稱(chēng)與電子皮帶稱(chēng)性能比較

　　核子秤和電子皮帶秤都是對皮帶輸送機輸送的物料進(jìn)行測量的一種設備。兩者共同之處是：為了得到所輸送物料的重量流量，都要檢測皮帶的物料荷重和皮帶的速度信號，然后將兩個(gè)信號相乘得到瞬時(shí)流量，再經(jīng)積分或累加運算得到一段時(shí)間內輸送物料的重量累計值；檢測皮帶速度的方式相同，都是采用磁阻脈沖式、光電脈沖式之類(lèi)測速傳感器。兩者不同之處是：核子秤是通過(guò)物料對射線(xiàn)的吸收來(lái)確定荷重信號，而電子皮帶秤是通過(guò)對設定長(cháng)度上的物料重量進(jìn)行稱(chēng)量來(lái)確定荷重信號。目前國內大多制鹽企業(yè)碘添加過(guò)程采用的是核子稱(chēng)對皮帶輸送的鹽量進(jìn)行檢測并控制。

　　電子皮帶秤的準確度按國家標準GB/T7721-1995規定，分為0.25、0.5、1.0、2.0四個(gè)等級，其最大動(dòng)態(tài)累計誤差在新安裝時(shí)則分別為±0.125%、±0.25%、±0.5%、±1.0%，使用中分別為±0.25%、±0.5%、±1.0%、±2.0%，也就是說(shuō)，最差的秤在新安裝時(shí)最大動(dòng)態(tài)累計誤差也不會(huì )超過(guò)±1.0%，而國內已有多家生產(chǎn)單位的產(chǎn)品通過(guò)了0.25、0.5這樣較高等級準確度的測試。核子皮帶秤目前只有國家計量檢定規程JJG811-93，其準確度等級分為1.0、2.0兩個(gè)等級，其最大動(dòng)態(tài)累計誤差在新安裝時(shí)分別為±0.5%、±1.0%，使用中分別為±1.0%、±2.0%。由此可間接說(shuō)明核子皮帶秤比部分高準確度電子皮帶秤準確度要低。

　　多數電子皮帶秤(特別是準確度稍高的'秤)秤架龐大、復雜，安裝時(shí)還要對輸送機的支架及縱梁進(jìn)行加固。安裝位置的選擇非常關(guān)鍵，通常要求在皮帶張力小及張力變化小的地方安裝，安裝時(shí)還要停皮帶輸送機。同時(shí)，電子皮帶秤的準確度要求越高，維護工作越頻繁，維護工作量也越大。核子皮帶秤的秤體小巧，搬運及安裝工作量小，從安裝要求上講，可以說(shuō)不講究，只要簡(jiǎn)單地固定在皮帶機縱梁上就可以了。且維護工作要求較少。相比之下，就安裝和維護來(lái)看，核子皮帶秤占有明顯優(yōu)勢。

　　根據國內市場(chǎng)調研，費用方面兩者相差不大，核子皮帶秤可能稍占優(yōu)勢。核子皮帶秤裝有核輻射源，存在輻射安全，要做好輻射安全防護，而電子皮帶稱(chēng)不存在安全問(wèn)題。由以上比較可以看出，核子皮帶秤作為食用鹽碘添加過(guò)程計量控制裝置，安裝維護較簡(jiǎn)單，費用低，技術(shù)成熟。由于其計量精度偏低，故在原食用鹽碘含量添加范圍較寬的情況，采用核子皮帶秤是完全可以的，但新標準食用鹽碘含量添加范圍較小，繼續使用核子皮帶秤，其控制精度難以滿(mǎn)足生產(chǎn)添加控制要求，建議選用控制精度較高的電子皮帶稱(chēng)。

　　自動(dòng)化加碘改造思路及改造方案對比

　　為提高食用鹽碘含量添加精度，滿(mǎn)足食用鹽碘含量新標準要求，我公司組織相關(guān)人員對自動(dòng)化加碘工藝及設備進(jìn)行了攻關(guān)。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，認為采用電子皮帶稱(chēng)和電磁計量泵組合自動(dòng)加碘裝置，其添加精度和添加質(zhì)量能夠滿(mǎn)足新標準碘含量添加要求。經(jīng)考察調研，國內食鹽加碘主要有床前與床后二種模式,因缺乏碘離子濃度在線(xiàn)檢測手段,加碘后的成品鹽碘含量無(wú)法以毫秒單位實(shí)時(shí)反饋到控制儀與設定值比較實(shí)現閉環(huán)自動(dòng)調節。經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行深入的調研，并與專(zhuān)業(yè)制造廠(chǎng)家進(jìn)行技術(shù)溝通與交流,在此基礎上，現將兩種改造方案進(jìn)行了分析對比。

　　床前加碘。采用四托輥電子皮帶秤測量濕鹽皮帶上鹽的瞬時(shí)重量,碘液添加的執行機構直接安裝于濕鹽皮帶上方,按單條生產(chǎn)線(xiàn)最大產(chǎn)能設計出每小時(shí)對應的碘液添加量,由輸送泵按固定值輸至執行機構處,生產(chǎn)中執行機構根據皮帶秤的重量變化直接驅動(dòng)噴頭在三角形空間作相應位移,此方案較好地解決了食鹽加碘的同步性問(wèn)題。利用我公司原有的碘液配制桶、貯碘桶及計量泵,該裝置改造估算費用約15萬(wàn)/套。

　　床后加碘。經(jīng)過(guò)干燥床后的干鹽，通過(guò)卸料裝置送入儲鹽倉，儲鹽倉后接配高精度電子皮帶秤的稱(chēng)重式給料機,根據電子皮帶秤的瞬時(shí)流量值，系統自動(dòng)控制變頻器調節稱(chēng)重式給料機速度，使其按設定流量連續不斷地將干鹽輸送至旋轉混合機。按對應設定流量配比后的碘液被霧化在旋轉混合器內與干鹽進(jìn)行充分的混合,混合器進(jìn)口通熱風(fēng)進(jìn)行加溫干燥、出口加引風(fēng)排除水蒸汽，通過(guò)碘液定量、鹽流量定量從而獲得組分穩定，配比精確的加碘鹽。利用我公司原有的碘液配制桶、貯碘桶及計量泵,該裝置改造估算費用約為40萬(wàn)/套。

　　方案對比及經(jīng)濟性分析。床前加碘投資費用較小,改造難度不大,存在設備制造工藝較差,主要部件如控制器、執行機構、噴頭等均委托代工,未進(jìn)行成型試驗,后續維護及備件供應存在一定困難。但經(jīng)考察調研及與廠(chǎng)家交流,電子皮帶秤及添加控制裝置經(jīng)生產(chǎn)實(shí)驗改進(jìn)后，其添加精度及控制精度能夠滿(mǎn)足新標準碘含量添加要求。床后加碘投資費用高,改造難度大,優(yōu)點(diǎn)是成套裝置自動(dòng)化程度高,工藝成熟，特別是床后加碘模式碘損失非常�。ㄒ话愦睬凹拥獾饫�用率僅為70%左右，床后加碘利用率約為90%）。但床后加碘對生產(chǎn)能力有一定限制。經(jīng)對比分析，我公司決定采用電子皮帶秤控制，進(jìn)行床前加碘改造。

　　改造后加碘裝置工藝及添加控制情況

　　2011年12月，我公司對第三生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行了加碘裝置工藝改造，采用四托輥電子皮帶秤測量濕鹽皮帶上鹽的瞬時(shí)重量，電磁計量泵等碘液添加的執行機構控制碘液添加量的自動(dòng)化加碘改造，經(jīng)安裝調試及生產(chǎn)添加運行，碘添加含量能夠滿(mǎn)足新標準碘含量添加要求。經(jīng)收集2012年1月22~23日2天42個(gè)生產(chǎn)試運行碘添加含量樣本數據（見(jiàn)表4）分析，其平均碘添加含量為23.78mg/kg，添加標準偏差為2.97，極差為10.3mg/kg，碘含量添加水平達到新標準碘含量添加控制要求。

　　結束語(yǔ)

　　通過(guò)我公司新加碘裝置及工藝改造，碘添加含量標準偏差由原3.14下降至2.97，極差由原15.9下降至10.3，添加過(guò)程中，添加碘含量波動(dòng)范圍明顯縮小，經(jīng)生產(chǎn)運行和檢測，能夠滿(mǎn)足《食用鹽碘含量》新標準生產(chǎn)控制要求。以上是我公司在國家食用鹽碘含量新標準出臺后，為提高碘含量添加精度，對自動(dòng)化加碘設備及工藝進(jìn)行攻關(guān)改造的分析總結，簡(jiǎn)要向大家介紹，目的是與同行們進(jìn)行探討，也為同行們在今后的改造中提供借鑒參考。

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