專利名稱：丙酮發(fā)酵生產(chǎn)中內(nèi)循環(huán)換熱工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種丙酮、丁醇工業(yè)發(fā)酵換熱系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)換熱的工藝方法。
丙酮、丁醇淀粉發(fā)酵法工業(yè)生產(chǎn)已是一種成型工藝，但運(yùn)用這種工藝生產(chǎn)所耗費(fèi)的能量是很高的。在傳統(tǒng)的工藝中，以上海溶劑廠的生產(chǎn)工藝為例，將醪液蒸煮濃度由過去的8%提高到16%，實現(xiàn)了節(jié)約蒸汽23%。但這種濃度還可以提高。同時，在傳統(tǒng)工藝中，在對稀釋后的熱醪進(jìn)行冷卻時，仍有大部分熱量被流失，而未能被有效地回收利用。
本發(fā)明的目的在于克服原有工藝的不足，而提供一種內(nèi)循環(huán)換熱的工藝。
本發(fā)明的工藝過程如下1、投料、糊化。
按配醪濃度要求(20%-28%重量比)定時定量向糊化鍋投入原料粉和回收熱水。然后進(jìn)行攪拌，充分混勻后投入蒸煮鍋，再由供水泵向蒸煮鍋提供回收熱水。隨著蒸煮次數(shù)的遞增，三個換熱槽中水溫逐級升高，此后，生產(chǎn)用的不同溫度的熱水或廢醪液便可由此來提供。
2、糊化醪蒸煮關(guān)閉蒸煮鍋所有閥門，打開蒸汽閥通入蒸汽，加熱至初沸時，短時間開啟鍋頂與汽液分離器相通的管道閥門，排除鍋內(nèi)空氣后關(guān)閉，繼續(xù)通入蒸汽，使鍋內(nèi)溫度升到140℃，停止升溫，維持30-40分鐘。
3、高濃度蒸煮醪的稀釋把80℃的熱水，泵入蒸煮鍋，使鍋內(nèi)的醪液降壓、降溫、降低濃度。
4、冷卻醪液，回收熱能引稀釋后的熱熟醪，通過換熱槽中的上行盤管與三級換熱槽中的冷相水作熱交換。冷卻醪液，回收熱能。
投料前期，因換熱系統(tǒng)中冷卻水溫度低，蒸煮醪很快降低到發(fā)酵適溫，可直接泵入發(fā)酵罐。隨冷卻水溫的升高，換熱效率降低，此后，則需通過螺旋板式冷卻器上水閥門，用調(diào)解冷卻水流量的辦法來保證培養(yǎng)基達(dá)到發(fā)酵適溫。
5、接種與發(fā)酵6、粗餾自發(fā)酵成熟罐流出的發(fā)酵成熟醪通過下行盤管，先后通過三個換熱槽，醪溫逐級升高，部分低沸區(qū)溶劑產(chǎn)物在管道內(nèi)汽化，并沖入汽液分離器被分離。粗餾前醪液的基礎(chǔ)溫度可升高到85℃。
本發(fā)明還具有以下特點(diǎn)1、在換熱系統(tǒng)中，采用了三個內(nèi)裝有蛇形盤管的串連的換熱水槽，另外在原來設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了兩個汽液分離器。其中一級換熱槽分別與發(fā)酵罐、汽液分離器、二級換熱槽相通。二級換熱槽分別與過濾機(jī)、汽液分離器、一級換熱槽相通。三級換熱槽分別與汽液分離器、蒸煮鍋、過濾機(jī)相通。汽液分離器分別與換熱槽和粗餾塔相通。
2、過濾醪渣，回收熱能粗餾后的廢醪，從粗餾塔底部引出(105℃)，一部分被直接泵入糊化鍋，以提高糊化液蒸煮前的底溫，其余部分則通過第三級換熱槽的上行盤管，經(jīng)初步降溫后進(jìn)入過濾機(jī)。濾液的一部分首先補(bǔ)足廢液貯槽(二級換熱槽)中已被消耗的液量，剩余部分繼續(xù)沿上行盤管通過第一、二級換熱槽熱回收后放棄。
3、熱水遞補(bǔ)第三級換熱槽內(nèi)不斷耗用的水量，由第一級換熱槽中的溫水進(jìn)行補(bǔ)充，而第一級換熱槽中被消耗的水是由蒸餾系統(tǒng)50℃以上的冷卻水來補(bǔ)充的。


圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。
下行盤管1，上行盤管2，蒸汽管道3，汽液分離器4，糊化供水泵5，糊化鍋6，玉米粉投料口7，粗餾塔8，螺旋板式冷卻器9，發(fā)酵罐組10，蒸煮醪輸送泵11，一級換熱槽12，二級換熱槽13，過濾機(jī)14，三級換熱槽15，壓水泵16，兩用供水泵17，貯水槽18，蒸煮鍋19，水管20，廢醪液流出管21。
圖2是原工藝流程示意圖回收水給水管1，玉米粉投料口2，蒸汽管路3，蒸煮器4，一級后熟器5，混合器6，二級后熟器7，汽液分離器8，一級螺旋板式冷卻器9，二級螺旋板式冷卻器10，發(fā)酵罐組11，糊化鍋12，廢醪液輸入泵13，回收水輸送泵14，回收水貯槽15，冷卻水上水管16，過濾器17，粗餾塔18。
實施例(見新舊工藝衡算對照表)以1噸投料(干粉)為計算基準(zhǔn)。
原工藝(上海溶劑廠)熱衡算附表1 “＊”醪液量12.667T，減去發(fā)酵過程中發(fā)酵氣體逸出量0.53T。
新工藝熱衡算附表2 “＊＊”醪液量12.667T，減去發(fā)酵過程中發(fā)酵氣體逸出量0.53T，再減去汽液分離器溶劑產(chǎn)物餾出量0.05T。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)從上述實施例的比較表中可以看出，在發(fā)明的工藝中，在粗餾前的醪液予熱中耗汽量原工藝為總耗汽量的45-50%，而本發(fā)明工藝的蒸汽耗只占總耗汽量的18%。在蒸煮工藝上，把蒸煮濃度提高到25%(重量比)，工序節(jié)汽率達(dá)27%。
權(quán)利要求
1.一種丙酮、丁醇發(fā)酵法生產(chǎn)中內(nèi)循環(huán)換熱工藝。該工藝分以下幾個步驟a、糊化醪配制b、糊化醪蒸煮；c、蒸煮醪的稀釋；d、稀釋醪的冷卻；e、發(fā)酵成熟醪的予熱與粗餾；其特征在于發(fā)酵成熟醪先流經(jīng)換熱裝置予熱升溫到85℃。醪液蒸煮濃度為20-28%(重量比)。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法對熱醪冷卻時進(jìn)行熱回收的裝置，其特征在于它有三個內(nèi)裝有上行盤管和下行盤管的換熱貯水槽(21、19、17)，以及兩個汽液分離器(8、9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，經(jīng)管路連接，組成內(nèi)循環(huán)換熱網(wǎng)，其特征是a、一級換熱槽21分別與三級換熱槽17，聯(lián)用輸液泵10、補(bǔ)水泵20相串連;b、二級換熱槽19分別與聯(lián)用輸液泵10，濾渣機(jī)18、稀釋液壓水泵15相串連;c、三級換熱槽17分別與一級換熱槽21、聯(lián)用輸液泵10、稀釋液壓水泵15相串連;d、兩級汽液分離器8、9分別與一、二級換熱槽中的下行盤管6、粗餾塔13汽液相通;e、上行盤管7始端接于蒸煮鍋14和粗餾塔13，末端經(jīng)冷卻醪輸料泵5、螺旋板冷卻器3、4與發(fā)酵(活化)罐1相連;f、下行盤管6始端與發(fā)酵(成熟醪)罐1相接，末端與粗餾塔13相連。
全文摘要
一種丁醇丙酮工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)換熱系統(tǒng)中內(nèi)循環(huán)換熱的工藝。它分為配醪、醪蒸煮、稀釋、冷卻、粗餾等工藝。這種工藝方法，把醪液蒸煮濃度從原來的16％提高到20％—28％，又把粗餾前的發(fā)酵成熟醪預(yù)熱到85℃。同時，在工藝設(shè)備中，增加了三個內(nèi)裝有上、下行盤管的換熱槽及兩個汽液分離器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，回收熱量，節(jié)約能源，與現(xiàn)有工藝比較，節(jié)汽率40％。
文檔編號C12H1/00GK1037922SQ89103678
公開日1989年12月13日 申請日期1989年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月1日
發(fā)明者王進(jìn)東 申請人:王進(jìn)東