食用鹽加碘方式的變更論文
現有加碘裝置工藝現狀
由於原標準食用鹽碘新增含量範圍較寬，且合格品面積較大，這樣對加碘工藝裝置及精度要求相對較寬。經調查，大多數製鹽企業均採用床前溼式加碘裝置及工藝（核子稱控制系統）。大多製鹽企業現有加碘裝置採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（主要由稱體、測速裝置、儀表三大部分組成），配XMZ智慧數顯控制儀和電磁計量泵為主要裝置組成的自動加碘控制系統，核子秤對皮帶的鹽量進行監測，並根據鹽量的大小向智慧數顯控制儀提供脈衝電訊號，智慧數顯控制儀將脈衝訊號進行處理後，向電磁計量泵提供電流訊號（4~20mA），電磁計量泵根據電流訊號的強弱來調節計量泵的頻率，控制藥液的輸出量，從而達到自動加藥的目的。
現有加碘裝置的工藝路線及加碘的同步性分析工藝路線為：核子秤測得皮帶上鹽流量→控制儀→控制儀輸出對應的電流訊號→計量泵→計量泵透過變換頻率與電流訊號適配→泵出碘液經輸送管路加至溼鹽皮帶。這個過程中因皮帶上的鹽流量每秒都在變化,變化的鹽量訊號反饋至計量泵電訊號輸出與實際皮帶上經過藥液新增處的鹽量不能同步，且時間滯後，反應時間遲延導致最終加至皮帶的碘液與皮帶實時流量嚴重不同步，造成碘含量新增準確度下降。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調節計量泵衝程所帶來的附加偏差。
現有碘新增工藝新增含量分析由於核子稱控制新增系統對輸送皮帶上鹽量變化檢測精度在5%左右，所以造成食用鹽碘新增含量波動較大。收集2011年12月24~28日5天196個碘新增含量樣本資料（見表3），經分析，平均碘新增含量為33.07mg/kg，新增標準偏差為3.14，極差為15.9mg/kg，其碘含量新增水平不能滿足新標準要求。
核子稱與電子皮帶稱效能比較
核子秤和電子皮帶秤都是對皮帶輸送機輸送的物料進行測量的一種裝置。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訊號，然後將兩個訊號相乘得到瞬時流量，再經積分或累加運算得到一段時間內輸送物料的重量累計值；檢測皮帶速度的方式相同，都是採用磁阻脈衝式、光電脈衝式之類測速感測器。兩者不同之處是：核子秤是透過物料對射線的吸收來確定荷重訊號，而電子皮帶秤是透過對設定長度上的物料重量進行稱量來確定荷重訊號。目前國內大多製鹽企業碘新增過程採用的是核子稱對皮帶輸送的鹽量進行檢測並控制。
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、2.0四個等級，其最大動態累計誤差在新安裝時則分別為±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，最差的秤在新安裝時最大動態累計誤差也不會超過±1.0%，而國內已有多家生產單位的產品通過了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、2.0兩個等級，其最大動態累計誤差在新安裝時分別為±0.5%、±1.0%，使用中分別為±1.0%、±2.0%。由此可間接說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、複雜，安裝時還要對輸送機的支架及縱梁進行加固。安裝位置的選擇非常關鍵，通常要求在皮帶張力小及張力變化小的地方安裝，安裝時還要停皮帶輸送機。同時，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，可以說不講究，只要簡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，就安裝和維護來看，核子皮帶秤佔有明顯優勢。
根據國內市場調研，費用方面兩者相差不大，核子皮帶秤可能稍佔優勢。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，而電子皮帶稱不存在安全問題。由以上比較可以看出，核子皮帶秤作為食用鹽碘新增過程計量控制裝置，安裝維護較簡單，費用低，技術成熟。由於其計量精度偏低，故在原食用鹽碘含量新增範圍較寬的情況，採用核子皮帶秤是完全可以的，但新標準食用鹽碘含量新增範圍較小，繼續使用核子皮帶秤，其控制精度難以滿足生產新增控制要求，建議選用控制精度較高的電子皮帶稱。
自動化加碘改造思路及改造方案對比
為提高食用鹽碘含量新增精度，滿足食用鹽碘含量新標準要求，我公司組織相關人員對自動化加碘工藝及裝置進行了攻關。透過技術攻關，認為採用電子皮帶稱和電磁計量泵組合自動加碘裝置，其新增精度和新增質量能夠滿足新標準碘含量新增要求。經考察調研，國內食鹽加碘主要有床前與床後二種模式,因缺乏碘離子濃度線上檢測手段,加碘後的成品鹽碘含量無法以毫秒單位實時反饋到控制儀與設定值比較實現閉環自動調節。經相關技術人員進行深入的調研，並與專業製造廠家進行技術溝通與交流,在此基礎上，現將兩種改造方案進行了分析對比。
床前加碘。採用四託輥電子皮帶秤測量溼鹽皮帶上鹽的瞬時重量,碘液新增的執行機構直接安裝於溼鹽皮帶上方,按單條生產線最大產能設計出每小時對應的碘液新增量,由輸送泵按固定值輸至執行機構處,生產中執行機構根據皮帶秤的重量變化直接驅動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題。利用我公司原有的碘液配製桶、貯碘桶及計量泵,該裝置改造估算費用約15萬/套。
床後加碘。經過乾燥床後的幹鹽，透過卸料裝置送入儲鹽倉，儲鹽倉後接配高精度電子皮帶秤的稱重式給料機,根據電子皮帶秤的瞬時流量值，系統自動控制變頻器調節稱重式給料機速度，使其按設定流量連續不斷地將幹鹽輸送至旋轉混合機。按對應設定流量配比後的碘液被霧化在旋轉混合器內與幹鹽進行充分的混合,混合器進口通熱風進行加溫乾燥、出口加引風排除水蒸汽，透過碘液定量、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製桶、貯碘桶及計量泵,該裝置改造估算費用約為40萬/套。
方案對比及經濟性分析。床前加碘投資費用較小,改造難度不大,存在裝置製造工藝較差,主要部件如控制器、執行機構、噴頭等均委託代工,未進行成型試驗,後續維護及備件供應存在一定困難。但經考察調研及與廠家交流,電子皮帶秤及新增控制裝置經生產實驗改進後，其新增精度及控制精度能夠滿足新標準碘含量新增要求。床後加碘投資費用高,改造難度大,優點是成套裝置自動化程度高,工藝成熟，特別是床後加碘模式碘損失非常小（一般床前加碘碘利用率僅為70%左右，床後加碘利用率約為90%）。但床後加碘對生產能力有一定限制。經對比分析，我公司決定採用電子皮帶秤控制，進行床前加碘改造。
改造後加碘裝置工藝及新增控制情況
2011年12月，我公司對第三生產線進行了加碘裝置工藝改造，採用四託輥電子皮帶秤測量溼鹽皮帶上鹽的瞬時重量，電磁計量泵等碘液新增的執行機構控制碘液新增量的自動化加碘改造，經安裝除錯及生產新增執行，碘新增含量能夠滿足新標準碘含量新增要求。經收集2012年1月22~23日2天42個生產試執行碘新增含量樣本資料（見表4）分析，其平均碘新增含量為23.78mg/kg，新增標準偏差為2.97，極差為10.3mg/kg，碘含量新增水平達到新標準碘含量新增控制要求。
結束語
透過我公司新加碘裝置及工藝改造，碘新增含量標準偏差由原3.14下降至2.97，極差由原15.9下降至10.3，新增過程中，新增碘含量波動範圍明顯縮小，經生產執行和檢測，能夠滿足《食用鹽碘含量》新標準生產控制要求。以上是我公司在國家食用鹽碘含量新標準出臺後，為提高碘含量新增精度，對自動化加碘裝置及工藝進行攻關改造的分析總結，簡要向大家介紹，目的是與同行們進行探討，也為同行們在今後的改造中提供借鑑參考。