一種雙粗塔差壓蒸餾酒精節(jié)能系統(tǒng)屬酒精蒸餾設備領域,適合蒸餾酒精,尤適合雙粗塔差壓蒸餾酒精。
背景技術:
酒精是很重要的工業(yè)原料之一,廣泛應用于國防工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、有機合成、食品工業(yè)、工農業(yè)生產(chǎn)、燃料乙醇等。
酒精生產(chǎn)分為蒸餾和精餾,在酒精生產(chǎn)中,將酒精和其它所有的揮發(fā)性雜質從發(fā)酵成熟醪中分離出來的過程,稱為蒸餾。蒸餾的結果使得到粗酒精,所用的設備稱醪塔,也稱粗餾塔。除去粗酒精中雜質,進一步提高酒精濃度的過程則稱為精餾。
目前,中國酒精生產(chǎn)規(guī)模已超1500萬噸/年,隨著食用生產(chǎn)規(guī)模的大型化和現(xiàn)代化,生產(chǎn)工藝日趨成熟,產(chǎn)品質量也獲得很大提高,從上世紀90年代以來,中國酒精行業(yè)界對酒精蒸餾生產(chǎn)工藝不斷改進,在降低能耗上取得了長足的進步,但單位成本能耗依然偏高。為此,出現(xiàn)了差壓生產(chǎn)酒精的工藝和與之適應的設備系統(tǒng),酒精差壓蒸餾通過多級熱偶合,減少能源的總需求量,達到節(jié)能的目的。在差壓蒸餾工藝里,酒精蒸餾的粗餾塔(也叫醪塔)能耗最高,降低粗餾塔能耗就能降低蒸餾能耗,于是就產(chǎn)生了差壓蒸餾的雙粗(餾)塔工藝。該工藝投入生產(chǎn)后雖然降低了能耗,但產(chǎn)品質量(甲醇、醛、雜醇油、氧化時間等)遠未達到GB10343-2008酒精食用標準。因此本實用新型通過對“雙粗塔差壓蒸餾節(jié)能系統(tǒng)”單元功能模塊的調整,并優(yōu)化各操作參數(shù),使之生產(chǎn)出來的酒精質量不但穩(wěn)定,還達到了高效節(jié)能的效果。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是設計一套差壓蒸餾酒精的系統(tǒng),提高產(chǎn)品質量和節(jié)省能源。
本技術方案是,1、根據(jù)食用酒精的普遍要求制定工藝參數(shù)和路線;2、在實驗數(shù)據(jù)的基礎上,設計雙粗塔差壓蒸餾酒精節(jié)能裝置。本實用新型采用多塔差壓蒸餾技術,采用一粗餾塔、二粗餾塔和精餾塔裝置,精餾塔是加壓塔,其塔底和塔頂為正壓;二粗塔為帶壓塔,其塔內有微壓,塔底壓略大于塔頂壓;一粗塔為負壓塔,塔內為負壓。
本實用新型提出的一種雙粗塔差壓蒸餾酒精節(jié)能系統(tǒng),包括粗餾塔、精餾塔、再沸器、換熱器、罐和泵;其特征在于還有依次連接的一粗餾塔、二粗餾塔和精餾塔,精餾塔是加壓塔,二粗塔為帶壓塔,一粗塔為負壓塔,他們之間分別用再沸器、換熱器和泵連接;所述一粗餾塔由從下至上依次連接的一粗餾塔蒸餾段、一粗餾塔抽料段和一餾粗塔排醛段組成;所述二粗餾塔由二粗餾塔的粗餾段和二粗餾塔排醛段組成。
一種雙粗塔差壓蒸餾酒精節(jié)能系統(tǒng),其特征在于所述一粗餾塔、二粗餾塔和精餾塔的連接是:
成熟醪液體通過管道進入酒汽預熱器(14),酒汽預熱器(14)冷端出口與一粗塔酒糟預熱器(16)冷端進口相連,預熱器(16)冷端出口與一粗塔抽料段(2)相連;一粗塔排醛段(3)與酒汽預熱器(14)熱端進口相連,酒汽預熱器(14)熱端出口與一粗塔冷卻器(15)熱端進口相連,冷卻器(15)熱端出口與真空泵(30相連;一粗塔再沸器(13)底部與一粗塔蒸餾段(1)通過泵(27)相連,再沸器(13)頂部通過管道與一粗塔蒸餾段(1)下部連接;一粗餾塔蒸餾段(1)酒糟出口與泵(25)進口相連,泵(25)出口與預熱器(16)熱端進口相連,預熱器(16)熱端出口通過管道連接至污水治理工段;
一粗餾塔抽料段(2)底部出料口與泵(30)進料口相連,泵(30)出口與二粗餾塔酒糟預熱器(18)冷端進口相連,預熱器(18)冷端出口與二粗餾塔蒸餾段(4)頂部進料口相連;一粗餾塔排醛段(3)底部出料口與泵(32)進口相連,泵(32)出口與淡酒預熱器(24)冷端進口相連,預熱器(24)冷端出口與二粗餾塔排醛段(5)中部進料口相連;二粗餾塔再沸器(17)通過泵(31)與二粗餾塔蒸餾段(4)底部相連,再沸器(17)頂部與二粗餾塔蒸餾段(4)下部通過管道連接;二粗餾塔蒸餾段(4)酒糟出口與泵(33)進口相連,泵(33)出口與二粗餾塔酒糟預熱器(18)熱端進口相連,預熱器(18)熱端出口通過管道與預熱器(16)熱端進口前管道相連接;二粗餾塔排醛段(5)頂部與再沸器(13)熱端進口相連,再沸器(13)熱端出口與二粗餾塔回流罐(8)相連,回流罐(8)底部與循環(huán)泵(29)進口相連,泵(29)出口與二粗餾塔排醛段(5)頂部回流液進口相連;
二粗餾塔排醛段(5)底部出料口與泵(35)進口相連,泵(35)出口與精餾塔給料預熱器(23)冷端進口相連,預熱器(23)冷端出口與精餾塔(6)中部進料口相連;精塔再沸器(20)底部與精餾塔(6)底部相連,再沸器(20)頂部與精餾塔(6)下部相連接,再沸器(20)熱端進口與蒸汽管道相連,再沸器(20)熱端出口通過管道連接至鍋爐工段;精餾塔(6)底部廢液排出口與預熱器(23)熱端進口相連,預熱器(23)熱端出口與預熱器(24)熱端進口相連,預熱器(24)熱端出口管道連接至熱水罐;精餾塔(6)頂部與再沸器(17)熱端進口相連,再沸器(17)熱端出口與精餾塔回流罐(9)相連,回流罐(9)底部與泵(34)進口相連,泵(34)出口與精餾塔(6)頂部回流液進口相連;雜醇油冷卻器(21)熱端進口與精餾塔(6)中部相連接,冷卻器(21)熱端出口與雜醇油分離器(12)底部相連接,雜醇油分離器(12)頂部與雜醇油儲罐(10)連接,儲罐(10)底部與雜醇油入庫泵(37)相連;精餾塔(6)頂部酒精產(chǎn)品出口與產(chǎn)品冷卻器(22)熱端進口相連,冷卻器熱端出口與產(chǎn)品儲罐(11)相連,產(chǎn)品儲罐(11)底部與產(chǎn)品入庫泵(36)相連。
所述的雙粗塔差壓蒸餾節(jié)能系統(tǒng),其特征在于:精餾塔(6)用蒸汽加壓操作;二粗餾塔(4)(5)為帶壓操作,利用精餾塔(6)塔頂酒汽通過再沸器(17)加熱;一粗餾塔(1)、(2)、(3)為負壓操作,利用二粗餾塔塔頂酒汽通過再沸器(13)加熱。
上述一種雙粗塔差壓蒸餾酒精節(jié)能系統(tǒng),其特征在于所述:精餾塔塔底壓力為0.41Mpa,塔頂壓力為0.41Mpa;二粗餾塔塔底壓力為0.09Mpa,塔頂壓力為0.074Mpa;一粗餾塔塔底壓力為-0.05Mpa,塔頂壓力為-0.06Mpa。
所述的雙粗塔差壓蒸餾節(jié)能系統(tǒng),其特征在于:所述一粗餾塔蒸餾段(1)的塔板數(shù)為十八層,塔板類型為浮閥塔板; 所述一粗餾塔抽料段(2)的塔板數(shù)為十層,塔板類型為浮閥塔板,經(jīng)預熱的醪液從第十塊塔板上方加入,經(jīng)粗餾后,部分醪液從所述一粗餾塔抽料段(2)的第一塊塔板下方抽出;所述粗餾塔排醛段(3)的塔板數(shù)為十層,塔板類型為浮閥塔板,粗酒回流從第十塊塔板上方加入,粗酒從所述粗餾塔排醛段(3)第一塊塔板下方抽出。
上述的雙粗塔差壓蒸餾節(jié)能系統(tǒng),其特征在于:所述二粗餾塔粗餾段(4)的塔板數(shù)為十八,塔板類型為浮閥塔板,所述粗餾塔抽料段(2)抽出的醪液從第十八塊塔板上方加入;所述二粗餾塔排醛段(5)的塔板數(shù)為五十層,塔板類型為浮閥塔板,回流酒從第五十塊塔板上方加入,脫醛淡酒從所述二粗餾塔排醛段(5)的第一塊塔板下方抽出。
所述的雙粗塔差壓蒸餾節(jié)能系統(tǒng),其特征在于:所述精餾塔(6)的塔板數(shù)為七十二層,塔板類型為浮閥塔板,回流酒從第七十二塊塔板上方加入,從所述二粗餾塔排醛段(5)經(jīng)預熱淡酒從第十一至十二塊塔板加入,雜醇油酒從所述精餾塔(6)的第九至十五塊塔板中部抽出。
本發(fā)明優(yōu)點:
1、粗餾塔也叫醪塔,是蒸餾耗能最大的單元;
本發(fā)明將粗餾塔分為一粗餾塔和二餾粗塔,不單減少了粗餾塔的塔徑,降低了設備投資,同時也降低了能耗;
2、精餾塔(6)用蒸汽加壓操作(塔底0.41Mpa,塔頂0.41Mpa);二粗餾塔(4)(5)為帶壓操作(塔底0.09Mpa,塔頂0.074Mpa),利用精餾塔(6)塔頂酒汽通過再沸器(17)加熱;一粗餾塔(1)、(2)、(3)為負壓操作(塔底-0.05Mpa,塔頂-0.06Mpa),利用二粗餾塔塔頂酒汽通過再沸器(13)加熱;
三個塔只在精餾塔(6)用蒸汽加熱,其它塔通過壓差,利用塔頂酒汽余熱作為熱源加熱,本系統(tǒng)節(jié)能較果顯著;
3、在本系統(tǒng)中,各塔功能塊分工明確(如二粗餾塔排醛段(5)與傳統(tǒng)的差壓蒸餾醛塔功能一致),生產(chǎn)產(chǎn)品質量穩(wěn)定。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
其中1為一粗塔蒸餾段、2為一粗塔抽料段、3為一粗塔排醛段、4為二粗塔粗餾段、5為二粗塔精餾段、6為精餾塔、7為一粗塔回流罐、8為一二粗塔回流罐、9為精塔回流罐、10為雜醇油儲罐、11為成品酒精儲罐、12為雜醇油分離器、13為一粗塔再沸器、14為酒汽預熱器、15為一粗塔冷卻器、16為一粗酒糟預熱器、17為二粗塔再沸器、18為二粗塔酒糟預熱器、19為第精塔最終冷凝器、20為精塔再沸器、21為雜醇油冷卻器、22為第成品冷卻器、23為精塔級料預熱器、24為淡酒預熱器、25為一粗塔酒糟泵、26為第一粗塔回流泵、27為一粗塔再沸器循環(huán)泵、28為真空泵、29為二粗塔回流泵、30為真空泵、31為一粗塔中間抽料泵、32為一粗塔排醛段出料泵、33為二粗塔酒糟泵、34為精塔回流泵、35為二粗塔排醛段出料泵、36為第成品入庫泵、37為雜醇油入庫泵。
具體實施方式
現(xiàn)用實施例說明本技術方案,圖1顯示了其中的一個實施例本裝置的各部件之間的結構關系,精餾塔(6)用蒸汽加壓操作;二粗餾塔為帶壓操作,利用精餾塔(6)塔頂酒汽通過再沸器(17)加熱;一粗餾塔為負壓操作,利用二粗餾塔塔頂酒汽通過再沸器(13)加熱。
所述一粗餾塔蒸餾段(1)的塔板數(shù)為十八層,塔板類型為浮閥塔板; 所述一粗餾塔抽料段(2)的塔板數(shù)為十層,塔板類型為浮閥塔板,經(jīng)預熱的醪液從第十塊塔板上方加入,經(jīng)粗餾后,部分醪液從所述一粗餾塔抽料段(2)的第一塊塔板下方抽出;所述粗餾塔排醛段(3)的塔板數(shù)為十層,塔板類型為浮閥塔板,粗酒回流從第十塊塔板上方加入,粗酒從所述粗餾塔排醛段(3)第一塊塔板下方抽出。
所述二粗餾塔粗餾段(4)的塔板數(shù)為十八,塔板類型為浮閥塔板,所述粗餾塔抽料段(2)抽出的醪液從第十八塊塔板上方加入;所述二粗餾塔排醛段(5)的塔板數(shù)為五十層,塔板類型為浮閥塔板,回流酒從第五十塊塔板上方加入,脫醛淡酒從所述二粗餾塔排醛段(5)的第一塊塔板下方抽出。
所述精餾塔(6)的塔板數(shù)為七十二層,塔板類型為浮閥塔板,回流酒從第七十二塊塔板上方加入,從所述二粗餾塔排醛段(5)經(jīng)預熱淡酒從第十一至十二塊塔板加入,雜醇油酒從所述精餾塔(6)的第九至十五塊塔板中部抽出。
本例雙粗塔差壓蒸餾酒精節(jié)能系統(tǒng)的工作流程是,發(fā)酵成熟醪通過酒汽預熱器(14)預熱后,再經(jīng)一粗餾餾塔酒糟預熱器(16)預熱,進入一粗餾餾塔抽料段(2)上部,經(jīng)簡單蒸餾后,產(chǎn)生的酒汽進入一粗餾塔排醛段(3);而醪液部分自流進入一粗餾塔蒸餾段(1)的頂部,在一粗餾塔蒸餾段進一步將酒精分離,酒糟則通過泵(25)送至一粗餾塔預熱器(16)后,送到污水治理工段;
一粗餾塔排醛段(3)塔頂酒汽經(jīng)預熱器(14)換熱后進入冷卻器(15),不凝氣體通過真空泵(28)排入大氣,而冷卻下來的淡酒,則進入回流罐(7),經(jīng)泵(26)回流至一粗餾塔排醛段(3)頂部;
一粗餾塔再沸器(13)熱源為二粗餾塔排醛段(5)塔頂酒汽,再沸器(13)底部與一粗餾塔底通過再沸器循環(huán)泵(27)連接,頂部通過管道與一粗餾塔下部連接,通過醪液的循環(huán),給一粗餾塔提供熱源;
從一粗餾塔抽料段(2)底部出料口來的醪液,用泵(30)抽往二粗餾酒糟預熱器(18)經(jīng)預熱后進入二粗餾塔蒸餾段(4)頂部,二粗餾塔蒸餾段(4)分離出來的酒汽進入二粗餾塔排醛段(5)底部,酒糟則從二粗塔蒸餾段(4)底部用泵(33)送至換熱器(18)換熱后,送至換熱器(16);
從一粗餾塔排醛段(3)底部排料口來的淡酒,經(jīng)泵(32)輸送至換熱器(24)預熱后進入二粗餾塔排醛段(5);
所有淡酒均在二粗餾塔排醛段(5)進行脫醛處理,二粗餾塔排醛段(5)塔頂酒汽進入一粗餾塔再沸器(13)熱端進口,作為一粗餾塔的熱源,而再沸器(13)熱端出口液體則進入回流罐(8),經(jīng)回流泵(29)輸送至二粗餾塔排醛段(5)塔頂;
經(jīng)排醛后的淡酒,從二粗餾塔排醛段(5)底部通過泵(35)輸送至換熱器(23)經(jīng)精餾塔(6)廢液預熱后,進入精塔(6)中部;
在精餾塔(6)中部提取雜醇油,在頂部末冷(19)提取工業(yè)酒精;在精餾塔(6)頂部巴氏凈化區(qū)提取產(chǎn)品酒精;
精餾塔(6)通過再沸器(20)用蒸汽間接加熱。
本發(fā)明將醪塔分為一粗塔和二粗塔,并采用多塔差壓蒸餾技術,生產(chǎn)噸酒精僅耗汽1.5噸。