專利名稱：一種充分利用木薯糟生產(chǎn)蒸汽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于木薯糟生產(chǎn)蒸汽綜合節(jié)能利用工藝領(lǐng)域，特別涉及一種充分利用木薯糟生產(chǎn)蒸汽的方法。
背景技術(shù)：
木薯糟作為木薯乙醇生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，木薯糟液的處理和排放是木薯生產(chǎn)下游工程的重要一環(huán)。其不合理的處理和排放不僅浪費(fèi)資源，而且污染環(huán)境。木薯糟液的處理工藝很多，但目的都是為了脫水及干燥。初步脫水工藝目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用廣泛的為離心脫水、壓濾脫水等，經(jīng)過(guò)脫水，木薯糟含水量在60-70%。后期干燥工藝大多采用各種類型的干燥機(jī)，在干燥過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽一般均被排放掉，其含有的熱值白白浪費(fèi)。而且木薯糟的主要成份為纖維素和半纖維素，僅含有少量的蛋白、粗脂肪和氨基酸等，做為牲畜飼料利用價(jià)值不大，銷售市場(chǎng)低靡。與小麥、玉米等糧食乙醇的生產(chǎn)相比，糟液副產(chǎn)品的開發(fā)和利用價(jià)值很小，使得木薯非糧乙醇生產(chǎn)成本大大增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提出一種充分利用木薯糟生產(chǎn)蒸汽的方法。一種充分利用木薯糟生產(chǎn)蒸汽的方法，包括以下步驟
a.木薯乙醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的木薯糟液，輸送至脫水干燥車間，初步采用程控隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，或采用沉降式臥螺離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，經(jīng)過(guò)初步脫水，得到木薯糟清液和濕木薯糟，濕木薯糟含水量在60-70%左右；
b.步驟a中得到的木薯糟清液用于沼氣發(fā)酵生產(chǎn)出沼氣，進(jìn)一步利用沼氣進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)出的電能用于木薯乙醇生產(chǎn)線，而熱風(fēng)爐選用生物質(zhì)燃料和煙煤兩用熱風(fēng)爐，對(duì)生物質(zhì)熱風(fēng)爐進(jìn)行局部改造，在凈化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發(fā)酵生產(chǎn)的沼氣作為熱風(fēng)爐的燃料，燃燒沼氣產(chǎn)生熱風(fēng)。c.熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)兩級(jí)加熱器進(jìn)行熱值交換后排放。d.步驟a中得到的濕木薯糟進(jìn)一步的烘干采用兩級(jí)干燥工藝。(I) 一級(jí)干燥采用新型循環(huán)蒸汽干燥工藝，濕木薯糟在一級(jí)干燥塔中產(chǎn)生的部分木薯糟蒸汽通過(guò)一級(jí)分離器和循環(huán)風(fēng)機(jī)輸送至一級(jí)加熱器，和熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)行熱交換，得到的循環(huán)蒸汽進(jìn)入一級(jí)干燥塔，在一級(jí)干燥塔中，循環(huán)蒸汽直接與濕糟接觸而去除其中的部分水分。經(jīng)過(guò)一級(jí)烘干后，木薯糟的含水量在40%左右。除了循環(huán)利用的這部分蒸汽外，其余蒸汽經(jīng)過(guò)水浴除塵裝置的洗塵凈化后輸送至木薯乙醇生產(chǎn)線再次利用。(2) 二級(jí)干燥則采用熱風(fēng)干燥工藝。通過(guò)一級(jí)干燥塔后所得的木薯槽通過(guò)二級(jí)干燥塔，木薯糟成品含水量在10%左右，部分成品木薯糟返回一級(jí)干燥塔和濕糟混合，便于一級(jí)干燥進(jìn)料的分散和干燥順利完成。木薯糟成品通過(guò)壓塊機(jī)壓制后，作為生物質(zhì)燃料進(jìn)入木薯糟烘干生產(chǎn)線的熱風(fēng)爐進(jìn)行燃燒。
本發(fā)明采用新型的干燥工藝方案，對(duì)木薯糟液進(jìn)行脫水和干燥，木薯糟在干燥過(guò)程中自身生成的蒸汽部分被循環(huán)利用，對(duì)濕木薯糟進(jìn)行一級(jí)干燥，其余蒸汽通過(guò)除塵裝置進(jìn)行處理后送至木薯乙醇生產(chǎn)中的液化和蒸餾工段進(jìn)行充分利用，通過(guò)一級(jí)干燥所得的木薯槽再通過(guò)二級(jí)干燥塔，部分成品木薯糟返回一級(jí)干燥塔和濕糟混合，便于一級(jí)干燥進(jìn)料的分散和干燥順利完成。該干燥工藝具有傳熱系數(shù)大、傳熱阻力小，熱效率高、單位能耗低、蒸汽用量小、無(wú)爆炸和失火危險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)。蒸汽的循環(huán)利用和外供木薯乙醇生產(chǎn)的工藝為行業(yè)內(nèi)木薯乙醇的生產(chǎn)和木薯糟的處理工藝提供了新的可行范本，節(jié)能效果顯著。這樣，在木薯糟干燥過(guò)程中生成的蒸汽得到了盡可能的利用，節(jié)約了能源，避免了浪費(fèi)。而且由于木薯干糟的熱值大約在3100 -3200Kcal/kg左右，可選擇作為生物質(zhì)燃料進(jìn)入木薯糟干燥生產(chǎn)線的熱風(fēng)爐進(jìn)行利用，有效降低煙煤使用量。其次，壓濾和脫水后的木薯糟清液亦可用于沼氣發(fā)酵生產(chǎn)出沼氣，并且可進(jìn)一步利用沼氣進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)出的電能用于木薯乙醇生產(chǎn)線。另夕卜，對(duì)生物質(zhì)熱風(fēng)爐進(jìn)行局部改造，在凈化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發(fā)酵生產(chǎn)的沼氣亦可作為熱風(fēng)爐的燃料，該工藝合理可行，實(shí)現(xiàn)了能源的綜合和循環(huán)利用，使得整個(gè)木薯乙醇生產(chǎn)線的能源體系基本實(shí)現(xiàn)自給,有效降低木薯乙醇生產(chǎn)成本。本發(fā)明通過(guò)木薯糟蒸汽的循環(huán)利用和再次用于木薯乙醇生產(chǎn)線，使木薯乙醇的生產(chǎn)和木薯糟液的處理過(guò)程形成一個(gè)閉鏈循環(huán)，生產(chǎn)過(guò)程中形成的副產(chǎn)品和蒸汽幾乎全部被利用，節(jié)能降耗效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明
圖1是木薯糟蒸汽的生產(chǎn)及用于木薯乙醇生產(chǎn)線工藝簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的充分利用木薯糟生產(chǎn)蒸汽的方法，包括以下步驟
a.木薯乙醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的木薯糟液，輸送至脫水干燥車間，初步采用程控隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，或采用沉降式臥螺離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，經(jīng)過(guò)初步脫水，得到木薯糟清液和濕木薯糟，濕木薯糟含水量在60-70%左右；
b.步驟a中得到的木薯糟清液用于沼氣發(fā)酵生產(chǎn)出沼氣，進(jìn)一步利用沼氣進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)出的電能用于木薯乙醇生產(chǎn)線，而熱風(fēng)爐選用生物質(zhì)燃料和煙煤兩用熱風(fēng)爐，對(duì)生物質(zhì)熱風(fēng)爐進(jìn)行局部改造，在凈化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發(fā)酵生產(chǎn)的沼氣作為熱風(fēng)爐的燃料，燃燒沼氣產(chǎn)生熱風(fēng)。c.熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)兩級(jí)加熱器進(jìn)行熱值交換后排放。d.步驟a中得到的濕木薯糟進(jìn)一步的烘干采用兩級(jí)干燥工藝。(I) 一級(jí)干燥采用新型循環(huán)蒸汽干燥工藝，濕木薯糟在一級(jí)干燥塔中產(chǎn)生的部分木薯糟蒸汽通過(guò)一級(jí)分離器和循環(huán)風(fēng)機(jī)輸送至一級(jí)加熱器，和熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)行熱交換，得到的循環(huán)蒸汽進(jìn)入一級(jí)干燥塔，在一級(jí)干燥塔中，循環(huán)蒸汽直接與濕糟接觸而去除其中的部分水分。經(jīng)過(guò)一級(jí)烘干后，木薯糟的含水量在40%左右。除了循環(huán)利用的這部分蒸汽外，其余蒸汽經(jīng)過(guò)水浴除塵裝置的洗塵凈化后輸送至木薯乙醇生產(chǎn)線再次利用。其中其余蒸汽經(jīng)過(guò)水浴除塵裝置的洗塵凈化后輸送至木薯乙醇生產(chǎn)線再次利用，包括木薯乙醇液糖化工序和蒸餾脫水工序。液糖化工段，來(lái)料預(yù)熱采用二級(jí)連帽式預(yù)熱塔預(yù)熱方式，將預(yù)熱塔頂部拉真空，將木薯糟干燥廢汽負(fù)壓引入預(yù)熱塔底部與塔頂下來(lái)的物料進(jìn)行熱量交換。通過(guò)對(duì)廢汽量的控制，從而達(dá)到控制液化罐中物料的溫度，如果廢蒸汽量較小，不能達(dá)到要求的液化溫度，可以開啟噴射液化器進(jìn)而調(diào)整液化罐的物料溫度。該工藝的前提是在廢汽充足的情況下，確保物料最大量的通過(guò)預(yù)熱塔，從而達(dá)到節(jié)約一次蒸汽，降低乙醇生產(chǎn)成本的目的；蒸餾脫水工序，脫水工段的95° v/v乙醇蒸發(fā)器，采用一次蒸汽加熱，通過(guò)木薯糟蒸發(fā)產(chǎn)生廢汽的再利用，將液糖化工序使用不完的廢汽利用<2 600的不銹鋼管道直接引入乙醇蒸發(fā)器中，不足的熱量利用原有的一次蒸汽調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足無(wú)水乙醇的產(chǎn)量需求。由于廢汽中含有較高的酸度，對(duì)普通設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，該工藝要求蒸發(fā)器必須是不銹鋼材質(zhì)。同時(shí)，該設(shè)備冷凝的廢水和補(bǔ)充的一次蒸汽冷凝水混合后不能再回收利用。(2) 二級(jí)干燥則采用熱風(fēng)干燥工藝。通過(guò)一級(jí)干燥塔后所得的木薯槽通過(guò)二級(jí)干燥塔，木薯糟成品含水量在10%左右，部分成品木薯糟返回一級(jí)干燥塔和濕糟混合，便于一級(jí)干燥進(jìn)料的分散和干燥順利完成。木薯糟成品通過(guò)壓塊機(jī)壓制后，作為生物質(zhì)燃料進(jìn)入木薯糟烘干生產(chǎn)線的熱風(fēng)爐進(jìn)行燃燒。(以年產(chǎn)13萬(wàn)噸/年木薯乙醇生產(chǎn)線為例)
權(quán)利要求
1.一種充分利用木薯糟生產(chǎn)蒸汽的方法，其特征在于包括以下步驟a.木薯乙醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的木薯糟液，輸送至脫水干燥車間，初步采用程控隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，或采用沉降式臥螺離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，經(jīng)過(guò)初步脫水，得到木薯糟清液和濕木薯糟，濕木薯糟含水量在60-70%左右；b.步驟a中得到的木薯糟清液用于沼氣發(fā)酵生產(chǎn)出沼氣，進(jìn)一步利用沼氣進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)出的電能用于木薯乙醇生產(chǎn)線，而熱風(fēng)爐選用生物質(zhì)燃料和煙煤兩用熱風(fēng)爐，對(duì)生物質(zhì)熱風(fēng)爐進(jìn)行局部改造，在凈化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發(fā)酵生產(chǎn)的沼氣作為熱風(fēng)爐的燃料，燃燒沼氣產(chǎn)生熱風(fēng)；c.熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)兩級(jí)加熱器進(jìn)行熱值交換后排放；d.步驟a中得到的濕木薯糟進(jìn)一步的烘干采用兩級(jí)干燥工藝；(1)一級(jí)干燥采用新型循環(huán)蒸汽干燥工藝，濕木薯糟在一級(jí)干燥塔中產(chǎn)生的部分木薯糟蒸汽通過(guò)一級(jí)分離器和循環(huán)風(fēng)機(jī)輸送至一級(jí)加熱器，和熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)行熱交換，得到的循環(huán)蒸汽進(jìn)入一級(jí)干燥塔，在一級(jí)干燥塔中，循環(huán)蒸汽直接與濕糟接觸而去除其中的部分水分，經(jīng)過(guò)一級(jí)烘干后，木薯糟的含水量在40%左右，除了循環(huán)利用的這部分蒸汽外，其余蒸汽經(jīng)過(guò)水浴除塵裝置的洗塵凈化后輸送至木薯乙醇生產(chǎn)線再次利用；(2)二級(jí)干燥則采用熱風(fēng)干燥工藝，通過(guò)一級(jí)干燥塔后所得的木薯槽通過(guò)二級(jí)干燥塔，木薯糟成品含水量在10%左右，部分成品木薯糟返回一級(jí)干燥塔和濕糟混合，便于一級(jí)干燥進(jìn)料的分散和干燥順利完成，木薯糟成品通過(guò)壓塊機(jī)壓制后，作為生物質(zhì)燃料進(jìn)入木薯糟烘干生產(chǎn)線的熱風(fēng)爐進(jìn)行燃燒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充分利用木薯糟生產(chǎn)蒸汽的方法，它采用新型的干燥工藝方案，對(duì)木薯糟液進(jìn)行脫水和干燥，木薯糟在干燥過(guò)程中自身生成的蒸汽部分被循環(huán)利用，對(duì)濕木薯糟進(jìn)行一級(jí)干燥。其余蒸汽通過(guò)除塵裝置進(jìn)行處理后送至木薯乙醇生產(chǎn)中的液化和蒸餾工段進(jìn)行充分利用。該干燥工藝具有傳熱系數(shù)大、傳熱阻力小，熱效率高、單位能耗低、蒸汽用量小、無(wú)爆炸和失火危險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)。蒸汽的循環(huán)利用和外供木薯乙醇生產(chǎn)的工藝為行業(yè)內(nèi)木薯乙醇的生產(chǎn)和木薯糟的處理工藝提供了新的可行范本，節(jié)能效果顯著。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了能源的綜合和循環(huán)利用，使得整個(gè)木薯乙醇生產(chǎn)線的能源體系基本實(shí)現(xiàn)自給，有效降低木薯乙醇生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)F26B21/00GK103047847SQ20121055050
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者李順慶, 王景勝, 薛紅軍, 王華雯, 楊桂章, 李金輝, 劉桂菊 申請(qǐng)人:河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司