CN101486770B - 玉米淀粉生产中的废热利用方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于湿法生产玉米淀粉技术领域，尤其涉及一种玉米淀粉生产过程中干燥废热的利用方法及其设备。本发明的技术方案为：玉米淀粉生产中的废热利用设备，包括四效蒸发器、洗涤塔、闪蒸器、玉米浆罐和玉米浸泡液罐，四效蒸发器包括通过管道连接的一效加热室、一效分离器、二效加热室、二效分离器、三效加热室、三效分离器、四效加热室、四效分离器和冷凝器，只有一效加热室通入新鲜蒸汽，二效加热室和三效加热室分别用管束二次废气和管束、气流干燥冷凝水的热量进行加热，而四效加热室则用前三效的废热和二次蒸汽来加热。可减少新鲜蒸汽的用量，是企业节能降耗增加效益的一项不可忽略的措施。
Description
技术领域
本发明属于湿法生产玉米淀粉技术领域，尤其涉及一种玉米淀粉生产过程中干燥废热的利用方法及其设备。
背景技术
淀粉是食品工业的基础原料，主要用于淀粉糖以及酒精、麦芽糊精、味精、制塑、造纸、制药、发酵等行业。全世界淀粉产量4500万吨，90％以上的淀粉都来自玉米，用玉米制取淀粉具有原料充足、工艺成熟、得粉率高、生产成本低、不受季节限制可周年生产等优点，玉米淀粉工业已发展成为世界性的新兴产业，玉米的湿磨工业发展迅速，能够有效地分离籽粒各部分，生产高纯度的淀粉和副产品。湿法生产玉米淀粉的加工方法为：浸泡、粗磨、精磨(到胚芽提取\纤维的分离)、蛋白的分离、淀粉洗涤及淀粉的干燥等工序，得到高纯度的淀粉产品。其中需要在三效蒸发器中将玉米浸泡液蒸发浓缩成含干物质40％的商品玉米浆，在三个加热室中都要通入新鲜蒸汽，则需要消耗大量的蒸汽和热量，在能源日趋紧张的今天，给企业带来很大的经济负担；而在玉米淀粉加工过程中将分离出的胚芽和纤维经管束干燥机干燥，干燥时产生的管束二次废气通过旋风除尘器后由风机直接排入大气，所产生的管束冷凝水被直接排放或降温后做淀粉洗涤水用，在淀粉的干燥过程中，淀粉气流干燥散热器产生的冷凝水被直接排放或降温后做淀粉洗涤水用，其中管束二次废气有110-90℃的高温，管束冷凝水的温度有130℃左右，气流干燥冷凝水的温度有130℃左右，这些大量的废热没有被利用，而造成极大的浪费。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供了一种玉米淀粉生产过程中废热利用的装置及方法，利用管束干燥机产生的管束二次废气和管束冷凝水的热量对玉米浸泡液蒸发浓缩，可减少蒸发器一次蒸汽用量的2/3，节省了大量的能源，增加了生产企业的经济效益。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：玉米淀粉生产中的废热利用设备，包括四效蒸发器、洗涤塔、闪蒸器、玉米浆罐和玉米浸泡液罐，所述的四效蒸发器包括通过管道连接的一效加热室、一效分离器、二效加热室、二效分离器、三效加热室、三效分离器、四效加热室、四效分离器和冷凝器，所述的一效加热室与新鲜蒸汽管道连接，所述的洗涤塔下部与管束二次废气管道连接，洗涤塔上部通过管束二次废气所产蒸汽管道与三效加热室连接，所述闪蒸器的下部与管束、气流干燥冷凝水管道连接，闪蒸器的上部通过管束、气流冷凝水蒸汽管道与二效加热室连接，所述的一效分离器、二效分离器和三效分离器的上部分别有二次蒸汽管道与四效加热室的蒸汽入口连接，所述的一效加热室和二效加热室的上部分别有废热管道与四效加热室的蒸汽入口连接。所述的四效加热器上部的废热管与四效分离器上部的二次蒸汽管分别与冷凝器连接；四效加热室、四效分离器、三效加热室、三效分离器、二效加热室、二效分离器、一效加热室和一效分离器的底部由物料管道依次连接，玉米浸泡液罐通过物料管道与四效加热器连接，玉米浆罐通过物料管道与一效分离器连接；一效加热室、二效加热室、三效加热室、四效加热室和冷凝器的下部分别由冷凝水管道相连接，冷凝水管道的另一端伸出。
本发明还提供了一种玉米淀粉生产中的废热利用方法的技术方案：
所述的新鲜蒸汽通入一效加热室加热物料，被加热的汽液混合料进入一效分离器进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽进入四效加热室，从一效加热室中分离出的废热进入四效加热室；所述的管束、气流干燥冷凝水进入闪蒸器内，在负压真空下转化成蒸汽后通入二效加热室加热物料，被加热的汽液混合料进入二效分离器进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽进入四效加热室，从二效加热室中分离出的废热通入四效加热室；所述的管束二次废气进入洗涤塔内洗涤去除管束二次废气中的粉尘后通入三效加热室加热物料，从三效加热室中分离出的废热由风机外排，从三效加热室出来的汽液混合料进入三效分离器进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽进入四效加热室；
本发明所述的四效加热室中的废热和四效分离器分离出的二次蒸汽进入冷凝器内，所产生的冷凝水被外排；
本发明所述的一效加热室、二效加热室、三效加热室和四效加热室所产生的冷凝水被排出。
本发明的设备和方法，只有一效加热室通入新鲜蒸汽，二效加热室和三效加热室分别用管束二次废气和管束、气流干燥冷凝水的热量进行加热，而四效加热室则用前三效的废热和二次蒸汽来加热。物料走向：玉米浸泡液先进入四效加热室，然后依次沿着四效加热室、四效分离器、三效加热室、三效分离器、二效加热室、二效分离器、一效加热室、一效分离器，最后出料到玉米浆罐。
工艺操作指标：
| 温度 | 真空度 | |
| 一效分离器 | 80--85℃ | -(0.08-0.09)MPA |
| 二效分离器 | 58--60℃ | -(0.09-0.095)MPA |
| 三效分离器 | 58--60℃ | -(0.095-0.099)MPA |
| 四效分离器 | 45--50℃ | -(0.1)MPA |
最后从一效分离器出来的玉米浆浓度及控制：用波美计测20-22Be`，分析检测浓度41--43％(干基)。
本发明的有益效果是：由于利用管束二次废气、管束干燥干燥冷凝水和气流干燥蒸汽冷凝水的热量通过本发明的废热利用设备和方法对玉米浸泡液的蒸发浓缩，可减少新鲜蒸汽的用量，根据实际应用得出，采用上述废热可减少新鲜蒸汽用量的2/3，即普通蒸发器蒸发1t水新鲜蒸汽用量为300kg，那么本发明的废热利用设备的新鲜蒸汽用量为100kg，按此估算，年产10万吨淀粉的工厂，每年可节省新鲜蒸汽近1.3万吨，蒸汽单价按140元/t计算，每年可节约资金182万元，由此看来，利用废热是企业节能降耗增加效益的一项不可忽略的措施。
附图说明
图1为本发明中玉米淀粉生产中的废热利用设备的结构示意图，
图中：1-管束、气流冷凝水蒸汽管道，2-管束二次废气所产蒸汽管道，3-新鲜蒸汽管道，4-一效加热室，5-一效分离器，6-二效加热室，7-废热管道，8-二效分离器，9-三效加热室，10-二次蒸汽管道，11-三效分离器，12-四效加热室，13-物料管道，14-玉米浸泡液罐，15-四效分离器，16-冷凝器，17-冷凝水管道，18-玉米浆罐，19-管束、气流干燥冷凝水管道，20-闪蒸器，21-管束二次废气管道，22-洗涤塔。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
具体实施方式
根据图1所示，玉米淀粉生产中的废热利用设备，包括四效蒸发器、洗涤塔22、闪蒸器20、玉米浆罐18和玉米浸泡液罐14，所述的四效蒸发器包括通过管道连接的一效加热室4、一效分离器5、二效加热室6、二效分离器8、三效加热室9、三效分离器11、四效加热室12、四效分离器15和冷凝器16，所述的一效加热室4与新鲜蒸汽管道3连接，所述的洗涤塔22下部与管束二次废气管道21连接，洗涤塔22上部通过管束二次废气所产蒸汽管道2与三效加热室9连接，所述闪蒸器20的下部与管束、气流干燥冷凝水管道19连接，闪蒸器20的上部通过管束、气流冷凝水蒸汽管道1与二效加热室6连接，所述的一效分离器5、二效分离器8和三效分离器11的上部分别有二次蒸汽管道10与四效加热室12的蒸汽入口连接，所述的一效加热室4和二效加热室6的上部分别有废热管道7与四效加热室12的蒸汽入口连接。所述的四效加热室12上部的废热管道7与四效分离器15上部的二次蒸汽管道10分别与冷凝器16连接；四效加热室12、四效分离器15、三效加热室9、三效分离器11、二效加热室6、二效分离器8、一效加热室4和一效分离器5的底部由物料管道13依次连接，玉米浸泡液罐14通过物料管道13与四效加热器连接，玉米浆罐18通过物料管道13与一效分离器5连接；一效加热室4、二效加热室6、三效加热室9、四效加热室12和冷凝器16的下部分别由冷凝水管道17相连接，冷凝水管道17的另一端伸出。
新鲜蒸汽通过新鲜蒸汽管道3通入一效加热室4加热物料，被加热的汽液混合料进入一效分离器5进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽通过二次蒸汽管道10进入四效加热室12，从一效加热室4中分离出的废热通过废热管道7进入四效加热室12；管束、气流干燥冷凝水通过管束、气流干燥冷凝水管道19进入闪蒸器20内，在负压真空下转化成蒸汽后通入二效加热室6加热物料，被加热的汽液混合料进入二效分离器8进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽通过二次蒸汽管道10进入四效加热室12，从二效加热室6中分离出的废热通入四效加热室12；管束二次废气通过管束二次废气管道21进入洗涤塔22内洗涤去除管束二次废气中的粉尘后通入三效加热室9加热物料，从三效加热室9中分离出的废热由风机外排，从三效加热室9出来的汽液混合料进入三效分离器11进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽进入四效加热室12；四效加热室12中的废热和四效分离器15分离出的二次蒸汽进入冷凝器16内，所产生的冷凝水通过冷凝水管道17被外排；一效加热室4、二效加热室6、三效加热室9和四效加热室12所产生的冷凝水通过冷凝水管道17被排出。
Claims (7)
1.玉米淀粉生产中的废热利用设备，其特征在于：包括四效蒸发器、洗涤塔、闪蒸器、玉米浆罐和玉米浸泡液罐，所述的四效蒸发器包括通过管道连接的一效加热室、一效分离器、二效加热室、二效分离器、三效加热室、三效分离器、四效加热室、四效分离器和冷凝器，所述的一效加热室与新鲜蒸汽管道连接，所述的洗涤塔下部与管束二次废气管道连接，洗涤塔上部通过管束二次废气所产蒸汽管道与三效加热室连接，所述闪蒸器的下部与管束、气流干燥冷凝水管道连接，闪蒸器的上部通过管束、气流冷凝水蒸汽管道与二效加热室连接，所述的一效分离器、二效分离器和三效分离器的上部分别有二次蒸汽管道与四效加热室的蒸汽入口连接，所述的一效加热室和二效加热室的上部分别有废热管道与四效加热室的蒸汽入口连接。
2.根据权利要求1所述的玉米淀粉生产中的废热利用设备，其特征在于：所述的四效加热器上部的废热管与四效分离器上部的二次蒸汽管分别与冷凝器连接。
3.根据权利要求1所述的玉米淀粉生产中的废热利用设备，其特征在于：四效加热室、四效分离器、三效加热室、三效分离器、二效加热室、二效分离器、一效加热室和一效分离器的底部由物料管道依次连接，玉米浸泡液罐通过物料管道与四效加热器连接，玉米浆罐通过物料管道与一效分离器连接。
4.根据权利要求1所述的玉米淀粉生产中的废热利用设备，其特征在于：一效加热室、二效加热室、三效加热室、四效加热室和冷凝器的下部分别由冷凝水管道相连接，冷凝水管道的另一端伸出。
5.玉米淀粉生产中的废热利用方法，其中新鲜蒸汽通入一效加热室加热物料，其特征在于：管束、气流干燥冷凝水在闪蒸罐内生成蒸汽，然后通入二效加热室加热物料；管束二次废气在洗涤塔内洗涤去除粉尘后通入三效加热室加热物料，所述的新鲜蒸汽通入一效加热室加热物料，被加热的汽液混合料进入一效分离器进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽进入四效加热室，从一效加热室中分离出的废热进入四效加热室；
所述的管束、气流干燥冷凝水进入闪蒸器内，在负压真空下转化成蒸汽后通入二效加热室加热物料，被加热的汽液混合料进入二效分离器进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽进入四效加热室，从二效加热室中分离出的废热通入四效加热室；
所述的管束二次废气进入洗涤塔内洗涤去除管束废气中的粉尘后通入三效加热室加热物料，从三效加热室中分离出的废热由风机外排，从三效加热室出来的汽液混合料进入三效分离器进行汽液分离，分离出来的二次蒸汽进入四效加热室。
6.根据权利要求5所述的玉米淀粉生产中的废热利用方法，其特征在于：四效加热室中的废热和四效分离器分离出的二次蒸汽进入冷凝器内，所产生的冷凝水被外排。
7.根据权利要求5所述的玉米淀粉生产中的废热利用方法，其特征在于：一效加热室、二效加热室、三效加热室和四效加热室所产生的冷凝水被排出。
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