酒精工藝及設(shè)備612【松柏書屋】

1、前 言,近幾年來，隨著酒精行業(yè)的競爭，各生產(chǎn)廠家都在不斷的完善生產(chǎn)工藝和設(shè)備，促使酒精生產(chǎn)的新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，技術(shù)水平取得了很大提高，酒精生產(chǎn)能耗在不斷降低，產(chǎn)品質(zhì)量在不斷提升，由于我們酒精行業(yè)工藝技術(shù)和裝備水平的提高，近年來中國的酒精設(shè)備也受到國外青睞，有越來越多國外用戶購買我們中國的酒精成套設(shè)備，據(jù)統(tǒng)計設(shè)備已輻射到20多個國家。下面我根據(jù)個人經(jīng)驗和了解的設(shè)備使用情況向大家作介紹,1,專業(yè)課堂,酒精生產(chǎn)概況,發(fā)酵法生產(chǎn)酒精的原料主要有： 淀粉質(zhì)原料、糖蜜、植物纖維等。 淀粉質(zhì)原料包括 谷類、薯類以及含淀粉的野生植物等。 糖蜜是制糖工業(yè)的副產(chǎn)品。 植物纖維：草、農(nóng)作物秸桿等光合作

2、用的產(chǎn)物，極具開發(fā)潛質(zhì)。只是目前將其分解、利用仍有困難，是待開發(fā)的可再生的生物資源。國際上好多科研機構(gòu)都在進行研究?，F(xiàn)國內(nèi)已有小規(guī)模生產(chǎn)廠家。 淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的工藝粗略地可分為： 1）原料的予處理、輸送與粉碎 ）蒸煮糊化 ）糖化 ）發(fā)酵 ）蒸餾 ）酒精糟液處理等工序,2,專業(yè)課堂,淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精,由于生產(chǎn)工藝的各部分細節(jié)不同，派生出各種大同小異的流程。 以谷物或以薯干為原料生產(chǎn)酒精，其原料的清凈是不一樣的，谷物原料，形狀較規(guī)整，易用機械化裝置去除雜質(zhì)；但結(jié)構(gòu)堅實粉碎較困難。薯類原料多為不定形態(tài)，不易去除雜質(zhì)；但結(jié)構(gòu)疏松粉碎較容易； 同樣，不同原料生成的酒精糟液，處理的方法也不同； 谷物

3、原料含蛋白質(zhì)較多，酒精糟可以生產(chǎn)髙蛋白飼料，而薯類原料蛋白質(zhì)含量低，濃縮干燥生產(chǎn)飼料得不償失，由此派生出不同的酒精糟處理工藝。如果一套酒精生產(chǎn)裝置即可用谷類原料又可用薯類原料，必須有兩套裝置，即可生產(chǎn)DDGS，又可用生化法處理酒糟,3,專業(yè)課堂,粉碎工序,粉碎工序 粉碎工段是由原料除雜、輸送、粉碎、原料粉塵回收組成。 1、清凈除雜設(shè)備的作用 清凈除雜設(shè)備的作用主要是，去除混雜在原料中的鐵磁性雜質(zhì)、比原料粒徑相差較大（過大或過小于原料粒徑的）雜質(zhì)、粒徑相近但比重不同的雜質(zhì)以及粒徑相近且比重相近的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的混入，會損壞設(shè)備、加快設(shè)備磨損、堵塞設(shè)備管道，影響生產(chǎn)正常進行。 機械輸送谷類原料的清

4、凈除雜設(shè)備包括：磁選機（永磁筒述電磁鐵等）、初清篩、分級篩、比重去石機等。以上清凈除雜設(shè)備在糧食加工行業(yè)應(yīng)用時間長，工藝設(shè)備成熟可靠，可根據(jù)生產(chǎn)的需要參照有關(guān)資料選用。 由于氣流輸送本身有一定的除雜作用，氣流輸送谷類原料的清凈除雜設(shè)備，一般選擇磁選機、分級篩等，輕雜質(zhì)可在輸送管道中除去。當然，如果進車間的原料已經(jīng)清凈過，則這樣的原料可直接進入生產(chǎn)系統(tǒng),4,專業(yè)課堂,粉碎工序,薯類原料除雜比較困難，特別是木薯有大量細沙摻雜在原料中，含沙多達710%。粉碎前根本無法去除，我們廠家在生產(chǎn)過程中想了好多除沙方法，如在粉漿在進入粉漿罐前溝渠除沙，發(fā)酵罐底排沙，醪池排沙。就這樣只能去除其中一部分。給設(shè)備造

5、成很大的損壞。 原料的輸送 普遍采用基本上有兩種形式：機械輸送和氣流輸送 由于氣流輸送能耗髙（約10倍），如有可能盡量采用機械輸送。下面分別敘述這兩種輸送方式。 氣流（氣力）輸送 我國酒精生產(chǎn)過程中，原料的連續(xù)輸送以氣流輸送為主。其工作原理是，管道中高速流動的氣流，在達到一定速度時，即具備攜帶物料的能力，藉此可把物料輸送到需要去的地方。（谷類原料氣流速度2225m/秒、粉料、薯類1820m/秒,5,專業(yè)課堂,粉碎工序,氣流輸送系統(tǒng)的優(yōu)點： 1）系統(tǒng)密閉，粉塵少； 2）在輸送的同時可以實現(xiàn)除塵與除雜； 3）如粉碎機下部用負壓輸送，還可提高粉碎機的生產(chǎn)能力； 4）設(shè)備占地小，調(diào)度方便。 氣流輸送的

6、主要缺點 氣流輸送的主要缺點是：能耗高 例如一臺帶式輸送機，裝機容量可以完成的輸送任務(wù)，用氣流輸送至少要才能勝任。 氣流輸送系統(tǒng)的組成 氣流輸送系統(tǒng)主要由：進料裝置、輸料管與彎頭、卸料器、避風器、出風管、引風機和除塵器等組成。 ）進料裝置 進料裝置是物料進入系統(tǒng)的門戶。根據(jù)系統(tǒng)的特點和進料位置的不同， 可選擇合適的進料裝置。 常用的進料裝置有：單管吸咀、水平接料器、垂直式三通接料器、誘導(dǎo)式接料器等,6,專業(yè)課堂,圖 1 誘導(dǎo)式接料器,7,專業(yè)課堂,垂直式三通接料器的結(jié)構(gòu)和工作原理 垂直式三通接料器由一根垂直管與一根傾斜0的側(cè)管相接而成。垂直管直徑稍有變化，下部為開放狀。這是一種負壓輸送系統(tǒng)適用

7、的接料器。 物料從側(cè)管進入，空氣從垂直接料器的下部吸入，在適當 的氣速下，物料隨氣流進入吸料管，而鐵塊、石塊等重雜質(zhì)因比重大，無法隨氣流上升，從垂直管底部落下，實現(xiàn)了風送和風選,垂直式三通接料器,8,專業(yè)課堂,旋轉(zhuǎn)式供料器,3）旋轉(zhuǎn)式供料器（又稱閉風器） （）旋轉(zhuǎn)式供料器的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)式供料器是一種容積式供料器，它在系統(tǒng)處于負壓（或正壓）輸送情況下使用，可正常排料。從而防止因大量氣體進入（或排出）系統(tǒng)，使排料無法正常進行。 （）旋轉(zhuǎn)式供料器（又稱閉風器）結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)式供料器（又稱閉風器）結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示,9,專業(yè)課堂,立式（臥式）粉碎機,10,專業(yè)課堂,旋轉(zhuǎn)式供料器的主要技術(shù)參數(shù),旋

8、轉(zhuǎn)式供料器的機殼中裝一個可旋轉(zhuǎn)的葉輪，葉輪通常由均勻分布的片葉片構(gòu)成；葉輪可在機殼內(nèi)由電機帶著轉(zhuǎn)動，但機殼與葉輪間的間隙很小。機殼的上部為進料口，與卸料器出口相連，物料從上部落入旋轉(zhuǎn)式供料器，旋轉(zhuǎn)式供料器定量地將物料轉(zhuǎn)送到機殼下部的出料口，而氣體僅有少量的從葉輪與機殼的間隙中進入，物料則正常地連續(xù)排出負壓輸送系統(tǒng)。 （）旋轉(zhuǎn)式供料器的主要技術(shù)參數(shù) 旋轉(zhuǎn)式供料器的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示,11,專業(yè)課堂,輸料管與彎頭,4）輸料管與彎頭 輸料管與彎頭是氣流輸送系統(tǒng)的組成部分。是聯(lián)系氣流輸送設(shè)備的重要部件。 （）輸料管 輸料管一般選擇圓形管，其直徑的決定與系統(tǒng)需要的氣速有關(guān)，多用薄板卷制。也有選用無縫

9、鋼管、玻璃管、塑造管的。輸料管的作用是聯(lián)接氣力輸送系統(tǒng)各部件，形成完整的體系。輸料管的布置要遵循下列原則： 輸料量大的管道應(yīng)靠近風機，從便于壓力平衡； 輸料管的水平管長度應(yīng)盡量縮短，因水平管易堵塞、阻力大。 如條件允許，最好使物料開始沿垂直管提升到所需要的高度以后，再沿水平管引向卸料器卸料，避免將垂直管段安置在水平管段以后。因為從水平管段過渡到同一直徑的垂直管時，物料速度明顯下降，易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,12,專業(yè)課堂,離心分離器,輸料彎頭 輸料彎頭的作用是連接輸料管、用來改變氣流、物料方向的管件。彎頭的曲率半徑過小，不僅增加管道的壓力損失、彎頭后速度不易恢復(fù)，而且容易堵塞管道。所以氣流輸送彎頭的曲率

10、半徑應(yīng)取輸料管直徑的倍。彎頭的夾角根據(jù)安裝的需要可以為o、o 3）離心分離器（又稱沙克龍），是通用化工設(shè)備。它可以用在氣固和液固分離等方面。此處分別用于卸料和除塵。 離心式卸料（除塵）器的工作原理 離心式卸料（除塵）器的工作原理是，利用高速氣流在進入卸料器后形成的慣性離心力將物料、粉塵從氣流中分離出來。它結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，造價和運行費用低，阻力小，效果顯著。因此得到廣泛的應(yīng)用。 （1）離心式卸料（除塵）器結(jié)構(gòu) 離心式卸料（除塵）器工作原理圖如下圖所示,13,專業(yè)課堂,離心式卸料（除塵）器結(jié)構(gòu),14,專業(yè)課堂,濕式除塵器的結(jié)構(gòu)和工作原理,6）水沬除塵塔：（濕式除塵器） 濕式除塵器實際上是用水吸

11、收粉塵的一種吸收塔。內(nèi)設(shè)34篩板除塵塔。由于洗塵水可用于拌料，設(shè)備簡單，使用效果較好， 篩板除塵塔為穿流扳，沒有定型產(chǎn)品，多為使用廠家自行設(shè)計制作。主要技術(shù)參數(shù)開列如下，供設(shè)計制造時參考。 空罐氣速??； 篩孔直徑； 開孔率為； 多使用34塊板，板間距,15,專業(yè)課堂,水沬除塵塔除塵工藝,16,專業(yè)課堂,水沬除塵塔除塵工藝特點,水沬除塵塔除塵工藝在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上增加了洗塵水循環(huán)裝置與進水流量計，在改進前，來自蒸餾或糖化60左右的熱水全部進入除塵塔，經(jīng)與來自風機空氣接觸后，溫度迅速降低在40左右，冬季更低，年產(chǎn)三萬酒精廠年損失熱量相當于9000噸蒸汽量，浪費嚴重，減少洗塵水用量會降低除塵效果。通過

12、增加了洗塵水循環(huán)裝置，只使用十分之一甚至更少的水就能滿足生產(chǎn)要求，耗電折噸酒精0.5kw。 近年來我國引進國外的酒精和飼料生產(chǎn)線不少，這些生產(chǎn)線全部為機械輸送,17,專業(yè)課堂,機械輸送工藝特點,機械輸送的原理是：物料與輸送機械之間有一定的磨擦力，借助輸送機械的轉(zhuǎn)動，將物料輸送到需要的地方去。常用的機械輸送設(shè)備主要是：帶式輸送機、螺旋輸送機、斗式提升機、埋刮扳輸送機以及近年來開發(fā)的氣浮式帶式輸送機等。 機械輸送的優(yōu)點： 與氣流輸送相比，機械輸送的主要優(yōu)點是連續(xù)輸送相同數(shù)量的物料，能耗低。椐資料介紹：帶式、螺旋式、斗式提升機比氣流輸送節(jié)能分別為：、：和：；說明機械輸送經(jīng)濟性明顯好于氣流輸送。此外埋

13、刮板輸送機以及近年來擁現(xiàn)的氣浮式皮帶輸送機也因使用效果好，節(jié)能顯著而得以廣泛應(yīng)用。 機械輸送也有缺點：主要是每種輸送機都有局限性，如帶式、螺旋式輸送機以水平輸送為主，升高仰角限制在0；斗式輸送機以垂直輸送為主，機械輸送設(shè)備多機械轉(zhuǎn)動，維修量大；噪音大等。 但隨著機械產(chǎn)品質(zhì)量的提高，能源的緊張，機械輸送應(yīng)用將會越來越廣泛,18,專業(yè)課堂,機械輸送工藝流程,如下圖所示，一種機械輸送流程：原料經(jīng)斗式提升機進入高效振動篩，除雜后進入緩沖箱，調(diào)節(jié)原料流量進粉碎機，被粉碎后的面粉進入負壓箱，經(jīng)螺旋輸送機閉風器進入二級提升，最后到混料機。過程中出現(xiàn)的粉塵通過低壓風機對對其回收。該工藝的特點，節(jié)約來了用電，工

14、序中采用了負壓箱和其他機械輸送相比工作環(huán)境較好,19,專業(yè)課堂,拌料罐及其結(jié)構(gòu),7）、拌料罐 拌料罐的作用，淀粉與水充分混合加熱成糊化醪。在拌料罐中要實現(xiàn)予煮，以便使物料提前加熱到一定溫度，保證蒸煮時能達到完全糊化的目的。 為降低物料粘度，降低蒸煮溫度，提高蒸煮效果，使生產(chǎn)以順利進行，在拌料罐內(nèi)加入淀粉酶，使物料液化。 、拌料罐的主要結(jié)構(gòu)組成 拌料罐的主體是一個園筒體，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的大小，確定的容量；罐底為錐底，一套攪拌裝置和防止打旋的擋板，考慮到粉料與水混合均勻拌料罐的高與直徑的比值 取較好。 錐底頂角取度可方便地把粉漿放干凈,20,專業(yè)課堂,拌料罐的攪拌裝置,拌料罐的攪拌裝置 拌料罐的攪拌

15、器多取兩平漿或兩斜漿，攪拌漿直徑取罐徑的 ，擋板寬度取罐徑的，檔板上部高度可低于罐內(nèi)靜液面的，以利用液面上部的打旋效應(yīng)，盡快將粉料與水混合。 傳統(tǒng)攪拌器轉(zhuǎn)速取取每分鐘60轉(zhuǎn)。攪拌功率可通過計算決定，經(jīng)驗值可取立方，但現(xiàn)在混料在進入罐前就以完成，攪拌器轉(zhuǎn)速以淀粉不沉淀為準，攪拌器轉(zhuǎn)速可大幅度降低，取每分鐘30轉(zhuǎn)完全能夠達到目的。降低攪拌器轉(zhuǎn)速能節(jié)電并減少設(shè)備磨損。 拌料罐材質(zhì)可選用碳鋼、304不銹鋼。拌料罐的壁厚可選用最小壁厚；拌料罐靠近底部的筒壁和罐底是易磨損處，可適當加厚。木薯原料含沙量大要加厚筒壁或采用304不銹鋼,21,專業(yè)課堂,蒸煮工藝設(shè)備,蒸煮的分類和流程 、蒸煮的分類 淀粉質(zhì)原料的

16、蒸煮糊化工藝有許多不同。蒸煮按工藝特點分類有： 間歇和連續(xù)蒸煮之分；現(xiàn)在已無間歇蒸煮的酒精廠，全部采用連續(xù)蒸煮工藝。 按蒸煮溫度分類：有高溫、中溫、低溫與無蒸煮之別。高溫蒸煮由于蒸汽消耗太高，已被淘汰。蒸煮溫度一般都在85105. 按蒸煮設(shè)備形式分類：有管式、柱式、鍋式、罐式多種；其中，鍋式連續(xù)蒸煮設(shè)備是沿用傳統(tǒng)的間歇蒸煮設(shè)備錐子鍋，串連而成。由于錐形鍋設(shè)備用料多、加工困難、不易固定，現(xiàn)在已很少使用。而多采用標準橢園封頭的容器或標準橢園上封頭、錐形下封底的容器代替,22,專業(yè)課堂,蒸煮工藝設(shè)備,蒸煮工藝流程 下面介紹幾個典型的蒸煮工藝流程： ）罐式連續(xù)蒸煮工藝流程 當前，使用最多的蒸煮流程是，

17、用加熱器加熱、多罐串連、連續(xù)蒸煮。帶三套管加熱器的罐式,23,專業(yè)課堂,帶加熱器的罐式連續(xù)蒸煮工藝流程大體如下：拌料罐中的粉漿醪由蒸煮粉漿泵送入三套管加熱器，同時送入蒸汽；在三套管加熱器中粉漿料與蒸汽充分混合；由于壓力與重力的共同作用，加熱了的物料向下通過緩沖器4，然后自下而上依次通過多個后熟器5，再經(jīng)汽液分離器（或空氣冷卻器）6;物料在汽液分離器（或空氣冷卻器）6中實現(xiàn)排雜和冷卻：含有雜質(zhì)的蒸汽通過排氣管排入大氣，被冷卻的糊化醪進入糖化罐，在糖化罐內(nèi)，醪液進一步冷卻到糖化溫度，與加入的糖化劑混合并停留一定的時間實現(xiàn)糖化。 糖化醪由糖化醪泵送入糖化后冷卻器螺旋板換熱器進一步冷卻到發(fā)酵溫度、接入

18、酒母，去發(fā)酵罐發(fā)酵。此流程沒有任何節(jié)能措施,帶加熱器的罐式連續(xù)蒸煮工藝流程,24,專業(yè)課堂,噴射式加熱器蒸煮流程,噴射式加熱器蒸煮流程 該流程與上一流程其本相同，所不同的是將三套管加熱器改為噴射式加熱器。其流程如圖2所示。有關(guān)加熱器的認識問題，也智者見智，不同經(jīng)歷的技術(shù)人員看法不一；有人認為必須使用三套管加熱器，將粉漿逐一加熱，防止蒸煮不均。而有人則認為關(guān)鍵是將蒸汽加入蒸煮器，在那樣長的流程和時間里蒸汽煮熟物料是不成問題的。我比較贊同后一種看法,25,專業(yè)課堂,噴射式加熱器蒸煮工藝描述,工藝概述 來自粉碎工段的粉漿直接進入預(yù)液化罐（粉晶溫度50），同時加入耐高溫淀粉酶和堿液，加入堿液的目的是調(diào)

19、整液化醪的PH值，因為DDGS工段來的離心清液顯酸性，而耐高溫淀粉酶在弱堿性條件下活性最強。然后通過預(yù)液化醪泵泵入粉漿預(yù)熱器與蒸煮醪液進行換熱，將粉漿預(yù)熱溫度預(yù)熱到65，預(yù)熱后的粉漿送到預(yù)液化罐，給低溫液化罐加入一次蒸汽和蒸煮醪的閃蒸氣體；低溫液化罐內(nèi)保持80，使淀粉漿在淀粉酶最適宜的溫度下進行液化，粘度不斷降低, 然后通過低溫液化醪泵經(jīng)粉漿預(yù)熱器預(yù)熱（95）后進入噴射液化器與蒸汽進行充分的混合，達到約105的控制溫度后送至蒸煮鍋，在高溫下停留約100120分鐘，以確保淀粉完全糊化及滅菌。高溫液化醪在閃蒸罐進行常壓閃蒸，溫度降至約100，閃蒸的二次蒸汽去低溫液化罐。常壓閃蒸的液化醪通過通過液位

20、控制保持其液位，將蒸煮醪泵泵入粉漿預(yù)熱器和粉漿預(yù)熱器分別給低溫液化醪和預(yù)液化醪進行預(yù)熱后進入真空罐進行負壓閃蒸，溫度降至糖化溫度6065左右，閃蒸出來的二次蒸汽,26,專業(yè)課堂,噴射式加熱器蒸煮工藝描述,在終端冷凝器中進行冷凝，冷凝液回預(yù)液化罐。用真空泵保持真空罐的真空度，同時抽出不凝氣體排放到大氣中。 真空罐閃蒸冷卻后的液化醪自流進入糖化罐或，糖化時間約3040分鐘，在糖化罐中加入糖化酶，在糖化酶的作用下使糊精轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖，同時加入濃硫酸調(diào)節(jié)PH值，以保證糖化酶的最佳作用和發(fā)酵過程雜菌的有效控制。糖化醪由糖化醪泵泵送往糖化醪冷卻器，采用兩級冷卻通過循環(huán)水降溫到發(fā)酵進料所需的30左右。 此

21、工藝優(yōu)點：廢熱利用效果好。70%的廢熱被再次利用，蒸煮噸酒精耗450公斤。減少了糖化前冷確用水量。 3）、下面的工藝也是一種節(jié)能蒸煮糖化工藝，攪拌罐粉漿溫度不要求太高，溫度40左右，用粉漿輸送泵將粉漿送糖化后換熱器，給糖化醪進行降溫，同時對粉漿預(yù)熱，預(yù)熱后粉漿再去糖化前蒸煮醪換熱器，給蒸煮醪降溫，蒸煮醪降至6065進入糖化罐，粉漿溫度再一次被升高，然后進入預(yù)液化罐，加入蒸汽，溫度升至80送蒸煮醪換熱器，粉漿溫度被升至95送加熱器,27,專業(yè)課堂,節(jié)能蒸煮糖化工藝,28,專業(yè)課堂,酒精發(fā)酵設(shè)備,酒精發(fā)酵設(shè)備 酒精生產(chǎn)的基本參數(shù) （1）原料消耗：1t酒精/2.7t薯類；1t酒精/3.05t谷類；

22、（2）發(fā)酵醪含酒精度：10-14%v左右； （3）生產(chǎn)1t酒精需要10-13m3容量； （4）發(fā)酵周期4060小時； 發(fā)酵的發(fā)酵工藝分為間斷發(fā)酵、半連續(xù)發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵。 主要設(shè)備酒母罐、發(fā)酵罐、換熱器（板式換熱器）、二氧化碳回收塔、循環(huán)泵。 發(fā)酵工序的節(jié)能措施采用濃醪發(fā)酵?，F(xiàn)在一般酒份12%(v/v)以上，高的能14%(v/v)以上. 酒精發(fā)酵罐 內(nèi)蛇管冷卻；不利殺菌易升酸，但節(jié)省運行費用,29,專業(yè)課堂,酒精發(fā)酵罐簡圖 罐體；2、冷卻管；3、測溫乛點；4、進出水口；5、人孔；6、C02出口；7、出醪口；8、洗罐器；9、排空閥；10、安全閥；11、排污口；12、取樣口,酒精發(fā)酵罐簡圖,30,專

23、業(yè)課堂,外冷卻器循環(huán)冷卻；有利殺菌不易升酸，有攪拌作用，有利發(fā)酵。但增加循環(huán)泵電耗,酒精發(fā)酵罐簡圖,31,專業(yè)課堂,發(fā)酵罐的計算,一）發(fā)酵罐尺寸的計算 1、發(fā)酵罐的全容積V全 V全V0 其中 V全 發(fā)酵罐的全容積（m3） V0 發(fā)酵醪液的體積 （m3） 填充系數(shù) 0.8-0.95 如發(fā)酵罐為錐形封頭，則有： 錐底髙度的討論：大型的發(fā)酵罐有錐形、馬蹄形。 a、馬蹄形封頭太平坦，省鋼材，但不利流動；用支腿支撐罐底強度差。馬蹄形支撐都采用水泥座。 b、錐形大坡度易流動，但費鋼材且罐體太高；支撐都采用支腿或環(huán)梁。 c、推薦室外，底角900；木薯原料由于含沙量較大，底角800。 最好不采用馬蹄形、平底的

24、發(fā)酵罐，消耗動力大，容易沉淀,32,專業(yè)課堂,2、全容積：V全=V1+V2+V3 V全=（D24）H+（h1/3）+（h3/3） 3、公稱容積：V公稱=V2+V3 4、H/D與相關(guān)尺寸 H =l.23D（灌頂高度） h1=0.l一0.15D（罐體高度） h2=0.20.3D（罐底高度） 椐此可確定發(fā)酵罐的幾何尺寸,發(fā)酵罐的計算,33,專業(yè)課堂,用泵將貯存的精塔殘液打入發(fā)酵罐內(nèi)的洗罐器，可實現(xiàn)發(fā)酵罐滅菌的目的。LXT型洗罐器如圖1-5所示，其技術(shù)參數(shù)如下： LXT型立式洗罐器主要技術(shù)參數(shù) 有效洗滌半徑 2.8m 潤濕半徑 3.7m 工作壓力范圍 0.3-0.5MPa 安裝留孔 大于 70mm 進

25、水管螺紋 3/4,立式洗罐器,34,專業(yè)課堂,淡酒回收塔,淡酒回收塔 酒精的發(fā)酵過程中每產(chǎn)1噸酒精就產(chǎn)0.99噸二氧化碳，在二氧化碳排放過程中會帶走大量酒精，經(jīng)檢測約占酒精總量0.8%，不回收或回收效果不好會造成不同程度浪費。 二氧化碳淡酒回收塔有填料塔、泡罩塔。 填料塔采用淡酒循環(huán)的方法來增加淡酒濃度。需增加動力。 泡罩塔是采用泡罩有固定的液面的特性，使塔板始終保持一定液面，靠發(fā)酵罐壓力使氣體穿過液面，酒精被水吸收從而達到回收目的。 主要技術(shù)參數(shù)開列如下，供設(shè)計制造時參考。 CO2容重1.98Kg/m3 空罐氣速取4； 泡罩100150 開孔率為218； 一般使用810塊板，板間距500,3

26、5,專業(yè)課堂,淡酒回收塔簡圖,36,專業(yè)課堂,酒精蒸餾工藝設(shè)備,三、精蒸餾工藝設(shè)備 1、各種用途的塔器（粗、精、甲醇、水洗、醛塔、等） 附屬設(shè)備 分凝器、冷卻器、雜醇油分離器、排糟器、成品冷卻器、再沸器、泵等。 酒精蒸餾的塔板型式 型泡罩塔、導(dǎo)向篩板、斜孔板、篩板塔、矩型浮閥塔板、標準浮閥塔板、固閥塔板、填料塔。 塔板的主要性能參數(shù)的比較 各種塔板效率相差不多而性能上各有其特點： 如型塔板抗污能力最強，造價高，不適合與大產(chǎn)量； 斜孔板單位面積生產(chǎn)能力最大，彈性系數(shù)??； 浮閥塔板彈性系數(shù)最大； 導(dǎo)向篩板塔單板壓降最低適合真空蒸餾,37,專業(yè)課堂,酒精蒸餾工藝設(shè)備,填料塔單位高度理論板數(shù)最多， 篩

27、板塔單位面積造價最低， 泡罩塔板有固定的液面等等 。 2、 酒精蒸餾設(shè)備 （）、醪塔（粗塔） （亦名：粗餾塔、初餾塔、粗塔） 主要作用： 是將發(fā)酵醪進行蒸餾（9% 提濃至55% 左右）， 注意 ：防止堵塞、結(jié)垢； 塔板數(shù)2325塊 塔板形式：浮閥板 、固閥板、S型泡罩、泡罩,38,專業(yè)課堂,酒精蒸餾設(shè)備,2)、精餾塔（亦稱精塔）， 主要作用是 ： 提高粗酒精的濃度和純度，使從塔上部側(cè)線所取產(chǎn)品達到產(chǎn)品標準的要求。 塔板數(shù)根據(jù)質(zhì)量要求可采用60板， （3）、甲醇塔（又稱最終精餾塔） 甲醇塔的作用是： 進一步去除酒精產(chǎn)品中的雜質(zhì)，使產(chǎn)品達到更高的質(zhì)量標準。 甲醇塔的回流比在450 650 左右，

28、塔板數(shù)根據(jù)質(zhì)量要求可采用57板，或更多塔板。 甲醇塔的特點：間接加熱，中、上部進料、下部出產(chǎn)品； 塔板形式：浮閥板 、斜孔板、填料,39,專業(yè)課堂,酒精蒸餾設(shè)備,4）、稀釋塔 （有人譯成萃取塔、沖洗塔、抽出塔等） 稀釋塔的作用主要是去除酒精中的中級雜質(zhì)如：正丙醇、異戊醇、異丁醇等， 也有少量甲醇向稀釋塔的上部積聚。但大量甲醇從塔的下部走掉，即把分離甲醇的任務(wù)交由安裝在后面的甲醇塔去完成。 塔板形式：浮閥板 、斜孔板、 （5）、回收塔（亦稱雜醇油塔、油塔） 回收塔的主要作用是將含雜醇油較多的低度酒精蒸餾濃縮、 去除一定量的雜醇，生產(chǎn)出工業(yè)酒精。 回收塔是一個與精餾塔結(jié)構(gòu)相似的完整塔，如汽相進料塔

29、的開孔率上、下不一樣；如液相進料，開孔率上下相同。 塔板形式：浮閥板 、斜孔板。 由于處理量比較少，分離雜質(zhì)的要求不高，所以塔的尺寸比較小，塔板數(shù)也比較少，其作用是把左右的酒頭，濃縮成95的工業(yè)酒精,40,專業(yè)課堂,酒精蒸餾工藝 兩塔蒸餾,2、 酒精蒸餾工藝 （1）兩塔常壓蒸餾是行業(yè)傳統(tǒng)一種蒸餾工藝，有液相和氣相兩種，由于液相能耗過高已基本被淘汰，兩塔氣相還很普遍。 工藝流程：醪液首先經(jīng)酒氣預(yù)熱器預(yù)熱，再經(jīng)酒糟預(yù)熱器進行二次預(yù)熱后進入粗塔頂部。經(jīng)蒸餾，酒精糟在粗塔底部排出，經(jīng)潛熱回收裝置回收潛熱后送污水處理工段。粗塔頂部濃縮后粗酒精氣體直接進入精塔，精塔廢水在精塔底部。精塔酒氣去預(yù)熱器預(yù)熱醪液

30、，然后再去冷凝器冷凝。酒精在精塔上部側(cè)線取出，經(jīng)冷卻送成品罐。 兩塔的特點：工藝簡單，設(shè)備數(shù)量少，投資少。 能耗比較低，蒸餾酒精噸酒精耗蒸汽2.12.5噸。噸酒精耗電10KW. 兩塔常壓蒸餾生產(chǎn)出酒精質(zhì)量能夠達到新普GB10343-2008, （有時受原料、操作、設(shè)備影響，酒精質(zhì)量不合格。主要是氧化時間不穩(wěn)定。,41,專業(yè)課堂,酒精蒸餾工藝 三塔蒸餾,2）三塔蒸餾 三塔蒸餾工藝有多種組合形式， 粗塔、精塔、甲醇塔; 粗塔、醛塔、精塔; 粗塔、稀釋塔、精塔; 粗塔、粗塔精塔 下面的工藝是一種兩塔常壓改造的三塔工藝。 粗餾塔-精餾塔-脫甲醇塔 該工藝主要是在原兩塔汽相過塔蒸餾的基礎(chǔ)上，為提高成品酒

31、精質(zhì)量，增加產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。重點降低甲醇含量來推出的；粗餾塔、精餾塔為常壓塔，為了不增加蒸汽消耗，脫甲醇塔設(shè)計成負壓塔，使甲醇塔底溫低于精餾塔頂溫，利用精餾塔頂酒精蒸汽來加熱脫甲醇塔（大約利用精餾塔頂熱量的1/2，并不影響精餾塔工業(yè)酒精的提?。?。增加的非標設(shè)備有脫甲醇塔、脫甲醇塔再沸器、冷凝器、回流罐、真空罐，通用設(shè)備有回流泵、真空泵及成品泵，耗電很少,42,專業(yè)課堂,三塔蒸餾工藝流程圖,43,專業(yè)課堂,酒精蒸餾工藝 三塔蒸餾,三塔組合二： 粗餾塔-水洗塔-精餾塔 該工藝可作為以玉米、糖蜜為原料的新上酒精工廠的較好選擇路線，能耗低，酒精綜合質(zhì)量高。 1、工藝特點： 該工藝裝置利用先進的三效熱耦

32、合蒸餾工藝，最大限度的降低蒸餾過程的能耗，整個蒸餾生產(chǎn)過程僅精餾塔耗汽，噸酒精耗汽（飽和蒸汽）僅2.2噸，節(jié)能效果顯著，比傳統(tǒng)的三差壓蒸餾技術(shù)裝備更加節(jié)能（傳統(tǒng)三塔差壓蒸餾裝備噸酒精耗汽約2.8噸）。采用該工藝產(chǎn)品質(zhì)量可達新標準普級以上。 本工藝采用我公司開發(fā)的新技術(shù)，醪塔再沸器采用熱虹吸式再沸器代替強制循環(huán)式再沸器，每生產(chǎn)一噸酒精僅消耗20度電，大大降低了酒精生產(chǎn)的電耗，比傳統(tǒng)酒精差壓蒸餾技術(shù)節(jié)電50%（傳統(tǒng)三塔差壓蒸餾裝置噸酒精耗電約40度,44,專業(yè)課堂,該工藝裝置的差壓配置為：精餾塔與稀釋塔和醪塔差壓；稀釋塔與醪塔差壓。 2、工藝流程簡圖（見下圖,酒精蒸餾工藝 三塔蒸餾,45,專業(yè)課堂

33、,酒精蒸餾工藝 三塔蒸餾,3、工藝流程說明 a、發(fā)酵成熟醪經(jīng)過醪液酒汽預(yù)熱器（醪塔頂酒汽冷凝的同時將成熟醪加熱）預(yù)熱至后在醪塔24板進料，成熟醪在醪塔中下行的同時被塔底蒸汽加熱，酒汽上行與廢醪液分離。廢醪在塔底被排出，送去酒糟處理工段；醪塔酒汽上行進入醪液酒汽預(yù)熱器部分冷凝；未冷凝的氣體進入冷凝器冷凝，冷凝液通過精餾塔余餾水間接加熱后給稀釋塔進料，不凝氣進入真空緩沖罐進行汽液分離后通過水環(huán)式真空泵排入大氣。醪塔的加熱方式：水塔頂汽通過醪塔再沸器A加熱醪塔；精餾塔頂部分酒汽通過醪塔再沸器B加熱醪塔。醪塔是在負壓下工作的。 b、稀釋塔是微負壓操作。來自醪塔的粗酒精進入稀釋塔的中上部，與稀釋塔塔頂進

34、入的工藝水（精餾廢熱水）進行充分的傳熱交換和傳質(zhì)交換，使該塔底部的酒精濃度控制在1215%（v/v）。在較低的酒精濃度下，除甲醇、糠醛等少數(shù)雜質(zhì)外，絕大多數(shù)雜質(zhì)的精餾系數(shù)均大于1，這些雜質(zhì)在稀釋塔中向塔頂移動并聚集并通過輔助冷凝器排出。清洗后較純凈的淡酒精從塔底抽出。通過該塔的蒸餾，可以有效地除去酒精中的大部分醛類（如巴豆醛、丙烯醛等）、酯類（如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯等）、和高級醇類（如異戊醇、異丁醇、正丙醇）等雜質(zhì)，有效的提高成品酒精的氧化時間，徹底清除酒精中的雜醇油。稀釋塔的加熱是利用來自精餾餾塔頂?shù)囊徊糠志破ㄟ^塔底熱虹吸式再沸器間接加熱，稀釋塔的塔頂酒汽作為醪塔的一部分熱源,4

35、6,專業(yè)課堂,酒精蒸餾工藝 三塔蒸餾,c、精餾塔是加壓操作。來自稀釋塔的淡酒經(jīng)精餾塔塔底廢水預(yù)熱至約125后在精餾塔的第16板進入，在逐漸濃縮的同時，甲醇、醛等頭級雜質(zhì)隨酒精蒸汽上升至塔頂，部分中級雜質(zhì)（雜醇油類）則在進料板以上幾層板滯留，在此采出后送入雜醇油分離器分離雜醇油。頭級雜質(zhì)則由取出部分回流液作工業(yè)酒精的方法排除。在塔頂回流口以下幾層塔板取出酒度為96%（v/v）以上的酒精作為成品引出。塔頂酒汽經(jīng)醪塔再沸器B和稀釋塔再沸器冷凝后回流，并作為這兩個塔的熱源。塔釜廢熱水預(yù)熱稀釋塔淡酒并經(jīng)熱水罐閃蒸后除小部分外排外，其余去稀釋塔頂部稀釋粗酒，作為稀釋塔的萃取劑。精餾塔的加熱方式是用新鮮蒸汽

36、直接加熱，最大限度的利用蒸汽中的熱量,47,專業(yè)課堂,酒精蒸餾工藝 三塔蒸餾,三塔組合三： 粗餾塔-低溫共沸塔-高溫共沸塔 該工藝主要是在原兩塔汽相過塔蒸餾的基礎(chǔ)上，為降低能耗來推出的；粗餾塔、低溫共沸塔為常壓塔，高溫共沸塔為加壓塔。高溫共沸塔塔底熱水給其進料加熱后，進入閃蒸罐，利用塔頂酒氣給熱水加熱，產(chǎn)生的二次蒸汽大部分給粗餾塔加熱，少部分給低溫共沸塔加熱；低溫共沸塔塔底出的淡酒精預(yù)熱后到高溫共沸塔，巴氏凈化區(qū)出的95.5%以上的酒精加熱后進入高溫共沸塔回流罐,在高溫共沸塔塔頂以下取出質(zhì)量合格的普級酒精。增加的非標設(shè)備有高溫共沸塔、蒸汽發(fā)生器、回流罐，通用設(shè)備有回流泵。原精餾塔作為低溫共沸塔

37、。 加熱方式為：一次水蒸汽給高溫共沸塔加熱,48,專業(yè)課堂,三塔蒸餾工藝流程圖,49,專業(yè)課堂,4.三塔組合四： 粗餾塔-復(fù)合塔-精餾塔 一、三塔三效節(jié)能差壓蒸餾新工藝簡介 三塔三效節(jié)能差壓蒸餾工藝，與普通差壓蒸餾工藝最大的區(qū)別在于：節(jié)能差壓蒸餾采用了兩個醪塔和兩個精餾塔。其中，醪塔和精餾塔是一體式結(jié)構(gòu)的復(fù)合塔。從外觀上看去，蒸餾工藝是三塔的工藝。實際是四塔。三塔三效的工藝簡圖如下所示： 1、粗餾塔的主要功能是將發(fā)酵工段來的發(fā)酵醪脫汽、脫醛、濃縮，并將部分發(fā)酵醪和酒精組分分開。成熟發(fā)酵醪經(jīng)過三級預(yù)熱，進入粗餾塔的上部，在脫汽段進行脫汽、脫醛，所產(chǎn)生的酒精蒸汽進入濃縮段，繼續(xù)上升通過冷凝器排除部

38、分雜質(zhì)。醪液在脫汽段下部，一部分流入粗餾塔，另一部分進入粗餾塔。粗餾塔出來的粗酒精蒸汽，通過冷凝器排除部分雜質(zhì)后，粗酒精進入精餾塔。粗餾塔的工作狀態(tài)為負壓，粗餾塔的加熱方式是精餾塔塔頂?shù)木凭羝ㄟ^再沸器供熱,三塔三效節(jié)能差壓蒸餾新工藝,50,專業(yè)課堂,三塔三效節(jié)能差壓蒸餾新工藝,51,專業(yè)課堂,三塔三效節(jié)能差壓蒸餾新工藝,2、粗餾塔/精餾塔（復(fù)合塔） 粗餾塔脫汽后的部分醪液進入粗餾塔的上部，經(jīng)蒸餾將發(fā)酵醪中的酒精組分與酒糟分離，酒糟排出塔外，酒精組分上升進入精餾塔，在精餾塔中進行濃縮蒸餾，塔底部低濃度的酒精進入精餾塔。 精餾塔頂部的酒精蒸汽，通過再沸器給粗餾塔加熱，粗餾塔/精餾塔的熱源來自精

39、餾塔的酒精蒸汽，通過再沸器給粗餾塔/精餾塔供熱。 3、精餾塔是保證普級酒精產(chǎn)品酒度，雜醇油及其它雜質(zhì)含量的重要設(shè)備，板數(shù)較多，在塔的中下部側(cè)線設(shè)有多個雜醇油采出口，在塔頂部設(shè)多個取酒口，以方便調(diào)整酒度和質(zhì)量。廢水在塔的底部排出，加熱粗酒精后通過閃蒸產(chǎn)生二次蒸汽進入粗餾塔，作為部分熱源。精餾塔的加熱方式為新鮮蒸汽通過再沸器供熱，工作方式為正壓蒸餾。 三塔三效節(jié)能普級酒精工藝，蒸汽節(jié)能效果明顯，噸酒精耗蒸汽1.3噸。同時降低了用水量，質(zhì)量達到GB10343-2008標準要求，此工藝方案具有很高的實用和推廣價值，是酒精生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的方向,52,專業(yè)課堂,五塔差壓蒸餾工藝,節(jié)能五塔差壓蒸餾工藝簡介 1

40、、工藝特點： 該工藝裝置利用先進的三效熱耦合蒸餾工藝，最大限度的降低蒸餾過程的能耗，噸酒精耗汽（飽和蒸汽）僅2.4噸，節(jié)能效果顯著，比傳統(tǒng)的差壓蒸餾技術(shù)裝備更加節(jié)能（傳統(tǒng)差壓蒸餾裝備噸酒精耗汽約3.1噸）。 醪塔再沸器的循環(huán)介質(zhì)為熱水或離心清液，最大限度的降低了蒸餾工段的電耗，每生產(chǎn)一噸酒精耗電不超過25kwh，不僅節(jié)電，還避免了設(shè)備的磨損，減少了蒸餾工段的設(shè)備維修及清洗費用，一舉多得。 該工藝裝置的差壓配置為：精餾塔與稀釋塔和脫甲醇塔差壓；稀釋塔和脫甲醇塔與醪塔差壓，回收塔利用熱水罐二次蒸汽和少量的新鮮蒸汽加熱。 采用該工藝，酒精質(zhì)量可達新標準優(yōu)級以上，部分指標超過特級,53,專業(yè)課堂,五塔差壓三維視圖,54,專業(yè)課堂,五塔差壓三維視圖,55,專業(yè)課堂,五塔差壓三位試圖局部,56,專業(yè)課堂,五塔差壓三維視圖局部,57,專業(yè)課堂,波紋管換熱器的應(yīng)用,58,專業(yè)課堂,五塔差壓蒸餾工藝說明,3、工藝流程說明 4.3工藝流程說明 發(fā)酵成熟醪經(jīng)過醪液一級預(yù)熱器（醪塔頂酒汽冷凝的同時將成熟醪加熱）和醪液二級預(yù)熱器（回收塔頂酒汽冷凝的同時將成熟醪二次預(yù)熱）預(yù)熱至70后在醪塔24板進料，成熟醪在醪塔中下行的