原料玉米低溫冷凍儲藏技術在燃料乙醇生產上的應用

滕宇欣 吉林省石油化工設計研究院

低溫冷凍儲藏技術主要有三大作用：一是通過冷凍的方式抑制霉菌，讓霉菌生長的更加緩慢，達到原料玉米保鮮的目的。二是抑制玉米的呼吸作用，從而達到降耗的目的，增加玉米原料的利用價值。三是抑制各種酶的活性，一方面可以抑制脂肪酸增長，另一方面可以避免淀粉粘度迅速降低?？梢钥闯觯摷夹g主要利用冷凍的方式，達到抑制原料玉米的效果，可以為后續生產提供更高品質的原料玉米，同時減少不必要的消耗，提升生產的經濟效益。

一、東北地區玉米加工企業原料的季節性使用特點

在國慶節之后，新產玉米陸續上市，企業開展收購工作，這時候得到的玉米都具有較高的水分，在收購結束以后，玉米加工企業會按照要求對玉米進行烘干處理，并存儲到指定區域，延續到第二年四月末。從五月份開始，氣溫回升，農戶的高水分玉米也基本售罄，加工企業開始使用冬季烘干儲備的玉米，在用量不足的情況，對外簽訂購銷合同采購商品玉米。

二、燃料乙醇生產企業的原料玉米使用策略

（一）精細劃分

在收購玉米后，按照玉米的含水量進行精細劃分，主要分為四種類型：一是含水量在28%以上的玉米，在收購的當天就運送到生產區域，作為生產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，作為存儲的生產原料，在十二月到一月期間，都存儲在原料倉庫內，采用堆冷凍儲藏的方式。三是含水量在15-24%之間的玉米，收購玉米后運送至烘干塔，對玉米進行烘干處理后儲藏。四是含水量在15%以內的玉米，要適當提高收購的價格，一噸加價在40元左右，收購后運送至散糧庫，同樣用作儲備的原料庫存。

（二）凈化使用

在完成原料玉米的收購以后，采用適合的篩混裝置去除玉米雜質的過程，稱之為凈化使用。首先，要結合實際情況選擇最適合的篩混裝置，在正式取樣化驗之前，先將所有收購的玉米投入到準備好的裝置內，自動實現對玉米的篩混、凈化處理，在處理結束后，重新裝車扦樣檢斤，讓樣品更加具有代表性，同時還可以保證玉米原料的質量，避免出現摻假行為。在凈化使用過程中，要結合企業的經濟實力選購篩混裝置，一套裝置的投資在580萬元左右，在裝置投入4年后才能收回投資。

（三）減少能耗

在儲藏原料玉米時，可以合理運用低溫冷凍儲藏技術，讓玉米始終處于低溫狀態，減少冷卻風機的使用，可以達到節能降耗的目的。根據含水量確定玉米使用方法，可以減少烘干環節的能源消耗。據《谷物冷卻機在淺圓倉儲糧中的應用研究》可知，糧堆冷卻通風對整個糧堆的平均水分含量基本無影響，通風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。

在燃料乙醇生產企業中，可以采用低溫冷凍儲藏技術替代冷卻風機，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，要對原料玉米進行篩分處理，一方面可以控制糧食自身的發熱現象，另一方面可以發現摻假現象，解決梯度差、孔隙度等問題。在作堆結束以后，可以形成苫蓋的形狀，讓所有原料玉米都保持一個低溫的狀態，避免溫度升高，盡可能延長低溫時間，讓玉米處于低溫儲藏的穩定狀態。經過大量的實踐研究證明，對于剛入庫的高溫玉米，冷卻風機可以起到一定的作用，但是對于已經處于低溫冷凍狀態的玉米，冷卻風機基本無法起到作用，而且還會消耗大量的電能。為此，燃料乙醇生產企業可以放棄冷卻風機，運用低溫儲藏技術，一方面可以讓玉米長時間處于低溫狀態，保存玉米價值，另一方面可以減少風機投資及能耗。

三、原料玉米低溫冷凍儲藏技術在燃料乙醇生產上的應用

（1）做堆方法。玉米堆長150米，寬30米。先鋪兩頭苫布，從邊界往內留2.5米，再鋪兩側苫布，往內留2.5米，再鋪防潮塑料布，全部覆蓋預留的苫布，然后用麻袋灌裝打墻子，卸糧過篩做堆。（2）測溫電纜布置。使用WLCJ-64無線采集控制，每個從站單根電纜30米，一個從站可連接8根電纜共32個測溫點，監控0米＊30米范圍，上層測溫點放置在距糧面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）測溫數據監測。測溫數據集中控制，每周一到周五早8點對傳送回來的測溫數據進行采集、分析并形成數據庫。（5）糧情處理。糧堆溫度超過5℃時預警上報，超過8℃時報至生產調度中心，高于10℃時準備拆堆上倉加工處理。（6）低溫冷凍儲藏的經濟性。

四、結語

綜上所述，在燃料乙醇的生產過程中，低溫冷凍儲藏技術可以發揮巨大作用，在收購水分較高的原料玉米以后，可以先利用冬季寒冷的地域優勢，讓玉米處于低溫儲藏的狀態中，經過凈化處理以后，運用低溫冷凍儲藏技術，對其進行作堆處理，讓玉米長時間在低溫狀態，保證玉米的使用價值，為后續的燃料乙醇生產提供充足的優質原料，可以提升玉米的利用效率，同時減少不必要的能耗，減少冷卻風機的能耗，增加企業生產的經濟效益，可以在東北地區進行推廣應用。