本發(fā)明涉及一種基于植物蛋白豆清廢水熱泵式回收技術(shù)的工藝方法，屬于植物蛋白生產(chǎn)及污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

采用大豆蛋白分離技術(shù)的植物蛋白生產(chǎn)通常采用如下流程：萃取工藝：加水a(chǎn)a+料<1：9>——》分離——》加水bb<1：5>——》二萃、分離——》乳+豆清廢水分離——》乳加酸進(jìn)行酸沉——》分離成為凝乳+豆清廢水——》凝乳加堿中和——》換熱器加熱殺菌（130～150℃）——》閃蒸、冷卻（65～75℃）——》噴霧干燥——》蛋白粉出料。

其中，目前通常每條生產(chǎn)線的加水a(chǎn)a+b合計(jì)流量約為60～70t/h；水的出口為兩次豆清廢水+用于噴霧干燥的工藝料液。平均每天產(chǎn)生的豆清廢水量約達(dá)1200～1500t/h，需排入污水處理池進(jìn)行處理并排放；如處理不到位容易造成對地下土壤及周邊空氣環(huán)境等的污染。另一方面廠內(nèi)萃取工藝、工藝?yán)鋮s補(bǔ)水等的補(bǔ)水量每天達(dá)1500～2000t/d。

因此，從企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行微觀角度看，一方面通常污水處理過長較復(fù)雜、且處理費(fèi)用較高、對周邊環(huán)境易造成污染；另一方面卻又不得不大量使用地下水等進(jìn)行工藝補(bǔ)水；從宏觀產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策與資源環(huán)境角度看，該行業(yè)也一直被列入高耗水、高排污性行業(yè)，在節(jié)能環(huán)保政策壓力日趨強(qiáng)化的形勢下，在環(huán)保方面必將面臨更為嚴(yán)峻地行業(yè)生存和發(fā)展困境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的和任務(wù)是，針對植物蛋白生產(chǎn)過程中伴生的大量高濃度豆清廢水，采用水蒸氣直接壓縮式熱泵式低壓蒸餾技術(shù)，開發(fā)出實(shí)現(xiàn)豆清廢水處理與物料資源全部回用的熱泵式污水處理回用裝置，全部回收植物蛋白生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生對豆清廢水中的水與內(nèi)含物料，并進(jìn)行資源化利用，為植物蛋白生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)污水零排放奠定技術(shù)及工藝基礎(chǔ)。

本發(fā)明的具體描述是：一種基于植物蛋白豆清廢水熱泵式回收技術(shù)的工藝方法，采用熱泵式低壓蒸餾技術(shù)處理植物蛋白生產(chǎn)過程中伴生的高濃度豆清廢水，并將其中的水與物料資源全部回用，其特征在于，該工藝方法包括熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊、凝結(jié)水后置處理回用模塊和濃縮料液后置處理回收模塊三部分及其之間連接的管路與管件組成，其中熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊包括蒸發(fā)冷凝換熱器1、mvr壓縮機(jī)6及驅(qū)動裝置7、水泵及真空泵組及其之間連接的管路與管件，其中豆清廢水a(chǎn)經(jīng)前置處理裝置18后送入蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)的換熱部件9內(nèi)的被加熱側(cè)受熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)上部出口送入mvr壓縮機(jī)6進(jìn)口，經(jīng)壓縮后送回蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)的換熱部件9內(nèi)的加熱側(cè)凝結(jié)放熱，凝結(jié)水經(jīng)凝水罐12后送入凝結(jié)水后置處理回用模塊16，成為回用凝結(jié)水c送回生產(chǎn)流程作為工藝補(bǔ)水，蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)的豆清廢水經(jīng)濃縮后送入料液儲存罐11，再送入料液后置處理回收模塊17后轉(zhuǎn)化為物料資源化產(chǎn)成品d。

基于植物蛋白豆清廢水熱泵式回收技術(shù)的工藝方法，由既有常規(guī)工藝流程即：萃取工藝加水a(chǎn)a+料<1：9>——》分離——》加水bb<1：5>——》二萃、分離——》乳+豆清廢水分離——》乳加酸進(jìn)行酸沉——》分離成為凝乳+豆清廢水取樣水——》凝乳加堿中和——》換熱器加熱殺菌130～150℃——》閃蒸、冷卻65～75℃——》噴霧干燥——》蛋白粉出料；調(diào)整為新工藝流程，其中改動的部分為：既有常規(guī)工藝中的豆清廢水匯合后——》熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊——》分離后的凝結(jié)水送入凝結(jié)水后置處理回用模塊——》萃取工藝加水a(chǎn)a和/或加水bb；分離后的經(jīng)濃縮后的料液送入料液儲存罐11——》料液后置處理回收模塊17——》物料資源化產(chǎn)成品d并輸出。

該熱泵式污水資源回用裝置的一種具體結(jié)構(gòu)及連接方式如下：所述的熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊包括蒸發(fā)冷凝換熱器1、mvr壓縮機(jī)6及驅(qū)動裝置7、水泵及真空泵組及其之間連接的管路與管件，豆清廢水a(chǎn)送入前置處理裝置18和蒸發(fā)冷凝換熱器1的料液進(jìn)口，該料液進(jìn)口與蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)上部的進(jìn)液分布器3相連，蒸發(fā)冷凝換熱器1的中部設(shè)置有換熱部件9，換熱部件9的換熱管束10的下部出口與料液儲存罐11相通，換熱管束10的上部進(jìn)口則與蒸發(fā)冷凝換熱器1上部的汽液分離器2相通，汽液分離器2上部的蒸汽出口通過進(jìn)汽管5與mvr壓縮機(jī)6的進(jìn)汽口相連，mvr壓縮機(jī)6通過軸連接部件與驅(qū)動裝置7相連，mvr壓縮機(jī)6的排汽口通過排汽管8與蒸發(fā)冷凝換熱器1的換熱部件9的加熱側(cè)蒸汽進(jìn)口相連，換熱部件9的加熱側(cè)凝結(jié)水出口與凝水罐12的進(jìn)水口相連，凝水罐12的上部不凝氣體出口則與抽真空泵14相連，凝水罐12的下部出水口經(jīng)凝結(jié)水泵15后與凝結(jié)水后置處理回用模塊16的進(jìn)水口相連，凝結(jié)水后置處理回用模塊16的出水即作為回用凝結(jié)水c送往下游，料液儲存罐11的下部出料口與料液循環(huán)泵13的進(jìn)口相連，料液循環(huán)泵13的出口管分為兩個支路，其中一個支路與料液原水進(jìn)水管相連后與蒸發(fā)冷凝換熱器1的料液進(jìn)口相連，另一個支路與料液后置處理回收模塊17的進(jìn)料口相連，料液后置處理回收模塊17的出料口送出的即為物料資源化產(chǎn)成品d。

熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊所包括的部件及管路組成一體式結(jié)構(gòu)，也可分體式設(shè)置。

本發(fā)明旨在解決目前植物蛋白生產(chǎn)行業(yè)中普遍存在的伴生大量污水、同時又耗費(fèi)大量地下水作為補(bǔ)水的現(xiàn)狀和困擾行業(yè)生存和發(fā)展的難題，采用熱泵式污水處理與資源回用裝置，可回收全部的水資源并節(jié)省了相應(yīng)的補(bǔ)水用水源水；回收了豆清廢水中所含的物料資源，其含量約與蛋白粉生產(chǎn)量相當(dāng)?，F(xiàn)狀中國國內(nèi)產(chǎn)能暫按200條生產(chǎn)線計(jì)算，估算該技術(shù)進(jìn)行全面推廣后中國每年可減少污水排放規(guī)模約9000萬t；節(jié)省地下水等補(bǔ)水用水源水資源規(guī)模約達(dá)12000萬t；回收富含蛋白質(zhì)和低聚糖等的物料資源約140余萬t；并相應(yīng)節(jié)省了大量耗電、藥劑、污泥運(yùn)輸、其它配套建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)資源投入與對應(yīng)的成本費(fèi)用，因此具有極其顯著的企業(yè)微觀經(jīng)濟(jì)效益和社會宏觀的減排環(huán)保、資源回收利用等綜合社會效益。

同時，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的技術(shù)方法及其裝置與工程實(shí)施方案，也可進(jìn)一步推廣到類似的污水處理與資源回用領(lǐng)域，具有更普遍的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值與社會經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

圖1中各部件編號與名稱如下。

蒸發(fā)冷凝換熱器1、汽液分離器2、進(jìn)液分布器3、上空段4、進(jìn)汽管5、mvr壓縮機(jī)6、驅(qū)動裝置7、排汽管8、換熱部件9、換熱管束10、料液儲存罐11、凝水罐12、料液循環(huán)泵13、抽真空泵14、凝結(jié)水泵15、凝結(jié)水后置處理回用模塊16、料液后置處理回收模塊17、豆清廢水a(chǎn)、不凝氣體排氣b、回用凝結(jié)水c、物料資源化產(chǎn)成品d。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

本發(fā)明的具體實(shí)施例如下：一種基于植物蛋白豆清廢水熱泵式回收技術(shù)的工藝方法，采用熱泵式低壓蒸餾技術(shù)處理植物蛋白生產(chǎn)過程中伴生的高濃度豆清廢水，并將其中的水與物料資源全部回用，其特征在于，該工藝方法包括熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊、凝結(jié)水后置處理回用模塊和濃縮料液后置處理回收模塊三部分及其之間連接的管路與管件組成，其中熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊包括蒸發(fā)冷凝換熱器1、mvr壓縮機(jī)6及驅(qū)動裝置7、水泵及真空泵組及其之間連接的管路與管件，其中豆清廢水a(chǎn)經(jīng)前置處理裝置18后送入蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)的換熱部件9內(nèi)的被加熱側(cè)受熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)上部出口送入mvr壓縮機(jī)6進(jìn)口，經(jīng)壓縮后送回蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)的換熱部件9內(nèi)的加熱側(cè)凝結(jié)放熱，凝結(jié)水經(jīng)凝水罐12后送入凝結(jié)水后置處理回用模塊16，成為回用凝結(jié)水c送回生產(chǎn)流程作為工藝補(bǔ)水，蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)的豆清廢水經(jīng)濃縮后送入料液儲存罐11，再送入料液后置處理回收模塊17后轉(zhuǎn)化為物料資源化產(chǎn)成品d。

基于植物蛋白豆清廢水熱泵式回收技術(shù)的工藝方法，由既有常規(guī)工藝流程即：萃取工藝加水a(chǎn)a+料<1：9>——》分離——》加水bb<1：5>——》二萃、分離——》乳+豆清廢水分離——》乳加酸進(jìn)行酸沉——》分離成為凝乳+豆清廢水取樣水——》凝乳加堿中和——》換熱器加熱殺菌130～150℃——》閃蒸、冷卻65～75℃——》噴霧干燥——》蛋白粉出料；調(diào)整為新工藝流程，其中改動的部分為：既有常規(guī)工藝中的豆清廢水匯合后——》熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊——》分離后的凝結(jié)水送入凝結(jié)水后置處理回用模塊——》萃取工藝加水a(chǎn)a和/或加水bb；分離后的經(jīng)濃縮后的料液送入料液儲存罐11——》料液后置處理回收模塊17——》物料資源化產(chǎn)成品d并輸出。

該裝置的具體結(jié)構(gòu)及連接方式如下：所述的熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊包括蒸發(fā)冷凝換熱器1、mvr壓縮機(jī)6及驅(qū)動裝置7、水泵及真空泵組及其之間連接的管路與管件，豆清廢水a(chǎn)送入前置處理裝置18和蒸發(fā)冷凝換熱器1的料液進(jìn)口，該料液進(jìn)口與蒸發(fā)冷凝換熱器1內(nèi)上部的進(jìn)液分布器3相連，蒸發(fā)冷凝換熱器1的中部設(shè)置有換熱部件9，換熱部件9的換熱管束10的下部出口與料液儲存罐11相通，換熱管束10的上部進(jìn)口則與蒸發(fā)冷凝換熱器1上部的汽液分離器2相通，汽液分離器2上部的蒸汽出口通過進(jìn)汽管5與mvr壓縮機(jī)6的進(jìn)汽口相連，mvr壓縮機(jī)6通過軸連接部件與驅(qū)動裝置7相連，mvr壓縮機(jī)6的排汽口通過排汽管8與蒸發(fā)冷凝換熱器1的換熱部件9的加熱側(cè)蒸汽進(jìn)口相連，換熱部件9的加熱側(cè)凝結(jié)水出口與凝水罐12的進(jìn)水口相連，凝水罐12的上部不凝氣體出口則與抽真空泵14相連，凝水罐12的下部出水口經(jīng)凝結(jié)水泵15后與凝結(jié)水后置處理回用模塊16的進(jìn)水口相連，凝結(jié)水后置處理回用模塊16的出水即作為回用凝結(jié)水c送往下游，料液儲存罐11的下部出料口與料液循環(huán)泵13的進(jìn)口相連，料液循環(huán)泵13的出口管分為兩個支路，其中一個支路與料液原水進(jìn)水管相連后與蒸發(fā)冷凝換熱器1的料液進(jìn)口相連，另一個支路與料液后置處理回收模塊17的進(jìn)料口相連，料液后置處理回收模塊17的出料口送出的即為物料資源化產(chǎn)成品d。

熱泵式低壓蒸餾與物料分離模塊所包括的部件及管路組成一體式結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，本發(fā)明提出了如何采用熱泵式低壓蒸餾技術(shù)解決豆清廢水問題的方法，而按照此一總體解決方案可有不同的具體實(shí)施措施和不同結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施裝置，上述具體實(shí)施方式僅僅是其中的一種而已，任何其它類似的簡單變形的實(shí)施方式，例如不設(shè)置前置處理裝置18；蒸發(fā)冷凝換熱器1、換熱部件9、料液儲存罐11、凝水罐12等采用一體式或分體式結(jié)構(gòu)；設(shè)置或不設(shè)置凝結(jié)水后置處理回用模塊16、料液后置處理回收模塊17或進(jìn)行普通專業(yè)人士均可想到的變形方式等，或者將該技術(shù)方式以相同或相似的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于除植物蛋白生產(chǎn)行業(yè)之外的其它類似應(yīng)用場合，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。