專利名稱：酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備，屬于酒精生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前酒精的生產(chǎn)以發(fā)酵法為主，經(jīng)過發(fā)酵得到的醪液乙醇含量在11 16度(體積分?jǐn)?shù))，必須對醪液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮才能得到高濃度乙醇產(chǎn)品。目前酒精的提濃工藝為，蒸餾醪液，得到粗酒，然后再蒸餾除去醛類物質(zhì)，最后經(jīng)過精餾塔精餾才能得到高濃度酒精。酒精的蒸餾、精餾過程是個(gè)能耗很高的過程，能耗費(fèi)用占酒精生產(chǎn)成本的50% 70%，醪液含有的乙醇濃度每提高一個(gè)百分點(diǎn)，酒精生產(chǎn)的成本可以下降10%，因此目前降低生物酒精的生產(chǎn)成本的主要研究方向是如何提高發(fā)酵后醪液的酒精濃度。醪液酒精濃度越高，酵母的耐受性下降，想要提高醪液乙醇濃度，必須培育出耐高濃度乙醇的酵母。酒精濃度提高，會(huì)刺激酵母，使其生長過程中除了生產(chǎn)酒精外，其他有機(jī)物質(zhì)的分泌量也增加了，這對后續(xù)分離提純乙醇的純度增加了困難。因此一味的提高醪液中乙醇含量未必能夠降低生物酒精的生產(chǎn)成本(特別是食用酒精)。除了從增加醪液乙醇濃度的方法來降低生物酒精的生產(chǎn)成本以外，還可以從酒精的蒸餾、精餾過程的潛熱回收綜合利用來減少能耗，降低生產(chǎn)成本。
酒精差壓蒸餾技術(shù)的出現(xiàn)，大大降低酒精蒸餾過程的能耗。如專利 ZL200610035346. O (特級食用酒精六塔蒸餾裝置及其工藝)，采用粗餾塔、真空脫醛塔、水洗塔、精餾塔、甲醇塔和回收塔六塔差壓蒸餾技術(shù)，得到特級食用級的酒精，能耗為2. 2 2. 3t/t酒，但采用六塔式的蒸餾方法，物料從塔到塔的流動(dòng)過程中不免會(huì)有能量損失，因此能耗還是比較大，工藝的增多，動(dòng)力設(shè)備的消耗也會(huì)增加，而且經(jīng)過六塔蒸餾后的酒精也把有益成分分離掉(酒精中有害成分是雜醇油、醛類和甲醇，而乙酸乙酯、乙酸丁酯等為有益成分)，所得 產(chǎn)品純度雖然較高，但產(chǎn)品的香味下降(香味成分乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯等被分離掉)，因此一味的追求產(chǎn)品的純度而放棄產(chǎn)品質(zhì)量是不明智的，也是不科學(xué)的。酒精中對人體有害的成分是醛類物質(zhì)、甲醇和雜醇油，含有這些物質(zhì)的酒精過得食用會(huì)毒害圣體。因此生產(chǎn)食用酒精的目的是要把有害成分(甲醛、乙醛、甲醇、雜醇油)去除掉，而芳香成分乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯等沒有必要去除掉，如果為了追求純度，不僅增加蒸餾過程的能耗，還會(huì)使產(chǎn)品收率降低，產(chǎn)品質(zhì)量下降。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前生物乙醇蒸餾、精餾能耗高，潛熱回收率低等問題，提出了一種酒精差壓蒸餾方法，本發(fā)明采用三塔差壓的蒸餾技術(shù)，通過合理設(shè)計(jì)潛熱回收系統(tǒng)， 并為每個(gè)蒸餾塔選擇合適的塔板數(shù)及優(yōu)化每個(gè)塔的蒸餾參數(shù)，使產(chǎn)品酒精中的有害物質(zhì)雜醇油、醛類和甲醇去除掉,而保留芳香成分,所得產(chǎn)品氣味芳香并能達(dá)到食用級。通過本發(fā)明能夠得到高質(zhì)量食用酒精，并能夠提高蒸餾過程潛熱的回收利用率，達(dá)到節(jié)能減排的作用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備，包括醪塔、醛塔、精餾塔、預(yù)熱器、冷凝器組、閃蒸器和再沸器組，其特征在于成熟醪液通過管道從預(yù)熱器4的頂部進(jìn)入，預(yù)熱器4底部用管道與醪塔I的進(jìn)料口相連，醪塔I的頂部用管道與冷凝器17的進(jìn)料口相連，冷凝器17的出料口與冷凝器18進(jìn)料口相連；冷凝器18的出料口與粗酒儲罐5的頂部相連；粗酒儲罐5的頂部用管道與真空泵相連，底部用管道與泵14相連，泵14與預(yù)熱器6偵愐的進(jìn)料口相連，預(yù)熱器6的出料口與醛塔2的進(jìn)料口相連，醛塔2的頂部用管道與冷凝器11的入口相連，冷凝器11的出口與冷凝器12的入口相連，冷凝器12的出口與冷凝器13的入口相連，冷凝器11和冷凝器12的進(jìn)口用管道與醛塔2側(cè)面的回流液進(jìn)口相連；醒塔2底部用管道與泵15的進(jìn)料口相連，泵15的出料口用管道與精餾塔3上方側(cè)面的進(jìn)料口相連，精餾塔3的頂部用管道與再沸器8的進(jìn)口相連，再沸器8的出口與再沸器9的進(jìn)口相連，再沸器9的出口與再沸器10的進(jìn)口相連，再沸器8、再沸器9和再沸器10的進(jìn)口都用管道與精餾塔3側(cè)面的回流液進(jìn)口相連通；精餾塔3的底部用管道與泵16的進(jìn)料口相連，泵16的出料口與閃蒸器7的進(jìn)料口相連；醪塔I下部側(cè)面用管道與再沸器8的冷凝液進(jìn)口相連，再沸器8的冷凝液出口與再沸器9的冷凝液進(jìn)口相連，再沸器9的冷凝液出口與再沸器10 的冷凝液進(jìn)口相連，再沸器10的冷凝液出口用管道與醛塔I的進(jìn)料口相連；閃蒸器7頂部用管道與預(yù)熱器4、預(yù)熱器6的蒸汽入口相連。所述的醪液蒸發(fā)塔，塔板數(shù)為20 30塊，塔板類型為泡罩板，熱的醪液從第6 15塊塔板加入。所述的醒蒸懼塔,塔板數(shù)為35 45塊,其中泡罩板15板,斜孔板為20 35塊。所述的精餾塔，塔板數(shù)為65 80塊，全部為斜孔板，從塔頂往下數(shù)在第4 8層取出酒精產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、醪液作為精餾塔蒸汽冷凝的熱交換物質(zhì)，即起到精餾塔蒸汽冷凝不需要冷卻水，又能夠加熱醪液使溫度達(dá)到沸騰的溫度，節(jié)省了蒸餾醪液的蒸汽消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。2、 使用一個(gè)閃蒸器，把精餾塔排出的高溫廢液部分蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽作為醪液、粗酒預(yù)熱的熱能及醛塔蒸餾和雜醇油塔加熱的熱能，通過潛熱回收利用，降低了酒精生產(chǎn)過程蒸汽的消耗量，降低生產(chǎn)成本。3、本發(fā)明采用三塔差壓蒸餾設(shè)備及技術(shù)，通過合理設(shè)計(jì)每個(gè)塔的塔板數(shù)和蒸餾工藝，使投入較少的設(shè)備能產(chǎn)出質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)的食用級酒精，能耗少，成本低。


圖1是本發(fā)明酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備圖。其中1為醪塔，2為醛塔，3為精餾塔，4、6為預(yù)熱器，5為粗酒儲罐，7為閃蒸器，8, 9，10 為再沸器，11，12，13，17，18 為冷凝器，14，15，16，為泵。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式 發(fā)酵成熟的醪液進(jìn)入預(yù)熱器4，采用來至于閃蒸器7的蒸汽加熱至60°C，從醪塔I的第九層加入到醪塔I中，開啟真空泵，使醪塔I內(nèi)的真空度達(dá)到-O. 05MPa，醪液從醪塔I底部通過真空作用，自動(dòng)流入與精餾塔相連的3個(gè)串聯(lián)的冷凝器8，9，10中，與精餾塔3塔頂出來的蒸汽換熱后，從串聯(lián)的冷凝器8，9，10的冷卻水出口流回醪塔，由于采用精餾塔的蒸汽與醪液熱交換，能使醪液溫度達(dá)到85 90°C，在負(fù)壓下沸騰，產(chǎn)生蒸汽，因此醪塔不需要鍋爐房的蒸汽加熱，減少了能耗；從醪塔I塔頂產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過串聯(lián)的冷凝器17，18冷凝后得到粗酒，粗酒進(jìn)入粗酒儲罐5，粗酒從粗酒儲罐5的底部用泵14輸送入預(yù)熱器6中，用來至于閃蒸器的蒸汽加熱，得到熱粗酒，加入到醛塔2中，采用來自于閃蒸器的蒸汽作為蒸餾的熱能進(jìn)行蒸餾，蒸汽經(jīng)過與醛塔2相連的串聯(lián)的冷凝器11，12，13冷凝作用冷凝成液體，冷凝液從冷凝器11，12回流到醛塔2中復(fù)蒸，難冷凝或不冷凝成份為低沸點(diǎn)的有害物質(zhì)，從冷凝器13排出；用泵15從醛塔2的底部把醛塔內(nèi)的液體輸入到精餾塔3中，精餾塔3采用加壓蒸餾法，壓力為1. OMPa，采用250°C的高溫蒸汽作為精餾塔3的精餾熱能，精餾塔3產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入與精餾塔3相連的串聯(lián)的冷凝器8，9，10，采用成熟醪液作為精餾塔3產(chǎn)生的蒸汽的冷卻介質(zhì)，冷凝過程不需要自來水來作為冷卻水，因此節(jié)約了水資源；得到的冷凝液從冷凝器8，9，10的蒸汽入口回流到精餾塔3進(jìn)行復(fù)蒸，難冷凝或不冷凝物質(zhì)從冷凝器10的頂部排出，從精餾塔3塔頂往下數(shù)第6層提取酒精產(chǎn)品；從精餾塔3塔底排除的廢液通入閃蒸器7，從閃蒸器7頂部管道排出的蒸汽作為醛塔I蒸餾的熱能以及作為粗酒預(yù)熱、醪液預(yù)熱的熱能。
醪塔的塔板數(shù)為30塊泡罩板；醛塔的塔板數(shù)為40塊，其中15塊為泡罩板，，令25塊為斜孔板；精餾塔的塔板數(shù)為78塊斜孔板；表I是本發(fā)明的方法得到食用級酒精的檢測結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備，包括醪塔(I)、醛塔(2)、精餾塔(3)和閃蒸器(7)，其特征在于成熟醪液通過管道從預(yù)熱器(4)的頂部進(jìn)入，預(yù)熱器(4)底部用管道與醪塔(I) 的進(jìn)料口相連，醪塔(I)的頂部用管道與冷凝器(17)的進(jìn)料口相連，冷凝器(17)的出料口與冷凝器(18)進(jìn)料口相連；冷凝器(18)的出料口與粗酒儲罐(5)的頂部相連；粗酒儲罐(5)的頂部用管道與真空泵相連，底部用管道與泵(14)相連，泵(14)與預(yù)熱器(6)側(cè)面的進(jìn)料口相連，預(yù)熱器(6)的出料口與醛塔(2)的進(jìn)料口相連，醛塔(2)的頂部用管道與冷凝器(11)的入口相連，冷凝器(11)的出口與冷凝器(12)的入口相連，冷凝器(12)的出口與冷凝器(13)的入口相連，冷凝器(11)和冷凝器(12)的進(jìn)口用管道與醛塔(2)側(cè)面的回流液進(jìn)口相連；醛塔(2)底部用管道與泵(15)的進(jìn)料口相連，泵(15)的出料口用管道與精餾塔(3)上方側(cè)面的進(jìn)料口相連，精餾塔(3)的頂部用管道與再沸器(8)的進(jìn)口相連，再沸器 (8)的出口與再沸器(9)的進(jìn)口相連，再沸器(9)的出口與再沸器(10)的進(jìn)口相連，再沸器 (8)、再沸器(9)和再沸器(10)的進(jìn)口都用管道與精餾塔(3)側(cè)面的回流液進(jìn)口相連通；精餾塔(3)的底部用管道與泵(16)的進(jìn)料口相連，泵(16)的出料口與閃蒸器(7)的進(jìn)料口相連；醪塔(I)下部側(cè)面用管道與再沸器(8)的冷凝液進(jìn)口相連，再沸器(8)的冷凝液出口與再沸器(9)的冷凝液進(jìn)口相連，再沸器(9)的冷凝液出口與再沸器(10)的冷凝液進(jìn)口相連， 再沸器(10)的冷凝液出口用管道與醛塔(I)的進(jìn)料口相連；閃蒸器(7)頂部用管道與預(yù)熱器(4)、預(yù)熱器(6)的蒸汽入口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的醪液蒸發(fā)塔，塔板數(shù)為20 30塊,塔板類型為泡罩板,熱的醪液從第6 15塊塔板加 入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的醛蒸餾塔，塔板數(shù)為35 45塊,其中泡罩板15板,斜孔板為20 35塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒精差壓蒸餾生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的精餾塔，塔板數(shù)為65 80塊，全部為斜孔板，從塔頂往下數(shù)在第4 8層取出酒精產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種酒精差壓蒸餾設(shè)備。包括醪塔、醛塔、精餾塔、冷凝器組、預(yù)熱器、再沸器組和閃蒸器，醪塔采用減壓蒸餾，醛塔采用常壓蒸餾，精餾塔采用加壓蒸餾的差壓蒸餾方式。采用精餾塔產(chǎn)生的高溫酒氣來加熱醪液，使醪液在80～90℃，-0.03MPa～-0.08MPa壓力下沸騰蒸發(fā)，并把精餾塔塔底排出的高溫廢液生產(chǎn)蒸汽，作為粗酒、醪液預(yù)熱和醛塔蒸餾的熱能，通過本發(fā)明能使酒精蒸餾過程能耗降低1.5t蒸汽/小時(shí)，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
文檔編號C07C31/08GK102992952SQ20121045003
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者曾文生, 趙衛(wèi)邦, 羅東成, 潘漢勇, 陳雄文, 潘漢廣, 杜小來, 覃堅(jiān) 申請人:廣西農(nóng)墾思源酒業(yè)有限公司