CN105219639B - 一种膜式冷却系统中粉浆与蒸煮醪进行热交换的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种膜式冷却系统中粉浆与蒸煮醪进行热交换的方法，包括真空分离器、膜式塔、拌料绞龙、糖化罐、真空泵；所述真空分离器分别与糖化罐、膜式塔连接；所述膜式塔分别与拌料绞龙、真空泵连接；所述真空泵与糖化罐连接；所述真空分离器引入蒸煮醪；所述膜式塔引入粉浆。与现有技术相比，本系统利用采用生产谷朊粉或淀粉的下脚料——粉浆代替水，充分使热能梯级利用，在降低蒸煮醪温度的同时，粉浆自身温度提高，各取所需，真正做到节能减排清洁生产要求。

Description

一种膜式冷却系统中粉浆与蒸煮醪进行热交换的方法

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，具体来说是利用谷朊粉、淀粉生产产生的下脚料-粉浆来对蒸煮醪进行降温的系统。

背景技术

我国淀粉原料酒精蒸煮醪冷却方式有以下2种形式：

1.大部分采用螺旋板式换热器，用粉浆作为冷媒，因淀粉原料中含有大量的塑料纤维和泥沙，影响螺旋板换热器使用寿命，短则20多天，长则2个多月就会因纤维堵塞或泥沙磨穿而漏。因漏料不容易检验出来，往往是发酵出现升酸严重时才能发现，这样发酵损失起码2～3天，严重影响到发酵成绩，导致原料出酒率降低0.6～0.8％，而且螺旋板换热器数量多，频繁更换，既浪费宝贵的生产时间也增加设备投资费用；

2.少部分采用螺旋板换热器加水膜真空冷却，这样螺旋板换热器虽然数量减少了，但带来热量损失和增加外排水量，没很好地起到节能减排，不符合企业清洁生产要求。由于水膜冷却器出来的热水含有较高的COD(约250mg/l)，直接外排影响到自然水的水质。且一般情况下，蒸煮醪由83℃降至60℃还有相当于4～5吨/h蒸汽的热量损失，而螺旋板水膜冷却器较小，不能满足一些大负荷降温要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中用于蒸煮醪冷却的螺旋板换热器易坏且不能满足大产量的需求，本发明提供一种冷却系统来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

粉浆与蒸煮醪进行热交换的膜式冷却系统，所述系统包括真空分离器、膜式塔、拌料绞龙、糖化罐、真空泵；所述真空分离器分别与糖化罐、膜式塔连接；所述膜式塔分别与拌料绞龙、真空泵连接；所述真空分离器引入蒸煮醪；所述膜式塔引入粉浆。

进一步的，所述膜式塔的低端连接有真空分离器、拌料绞龙；所述膜式塔的高端连接有真空泵；粉浆入口处于所述膜式塔的顶端。

优选的，所述系统还包括板式换热器；所述板式换热器分别与真空分离器、真空泵连接；所述板式换热器与真空分离器之间设有阀门。

一种使用粉浆与蒸煮醪进行热交换的膜式冷却系统对粉浆与蒸煮醪进行热交换的方法，包括以下步骤：

a.蒸煮醪汽液分离：蒸煮醪进入真空分离器进行汽液分离；

b.步骤a中的液态蒸煮醪进入糖化罐；

c.步骤a中蒸煮醪闪蒸汽从膜式塔的低端进入；

d.粉浆从膜式塔的顶端进入；

e.膜式塔内部的蒸煮醪闪蒸汽与粉浆完成热交换；

f.步骤e中热交换后的蒸煮醪闪蒸汽部分冷凝为液态蒸煮醪，未冷凝部分被真空泵抽走，热交换后具有一定温度的粉浆排入拌料绞龙。

作为后备力量，所述步骤b中的汽态蒸煮醪也可进入板式换热器与冷水进行热交换；热交换后的蒸煮醪闪蒸汽冷凝为液态；不凝汽被真空泵抽出排出。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本系统利用采用生产谷朊粉或淀粉的下脚料——粉浆代替水，充分使热能梯级利用，在降低蒸煮醪温度的同时，粉浆自身温度提高，节省大量蒸汽和冷却水，实现能量的自身循环利用，各取所需，真正做到节能减排清洁生产要求。

附图说明

图1为本发明粉浆与蒸煮醪进行热交换的膜式冷却系统的结构示意图；

图2为本发明粉浆与蒸煮醪进行热交换的膜式冷却系统应用与粉浆与蒸煮醪热交换的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，粉浆与蒸煮醪进行热交换的膜式冷却系统，所述系统包括真空分离器1、膜式塔2、拌料绞龙3、糖化罐4、真空泵5、板式换热器6。

膜式塔2的顶部设有第一入口21、第一出口22；其底部设有第二入口23、第二出口24。其中第一入口21为粉浆入口、第一出口22为不凝汽出口、第二入口23为不凝汽进口、第二出口24为预热后粉浆的出口。粉浆通过第一入口21注入膜式塔2内；真空泵5与第一出口22连接；真空分离器1与第二入口23连接；拌料绞龙3与第二出口22连接。糖化罐4与真空分离器1连接。与真空分离器1相连的还有蒸煮醪闪蒸罐7。

为了确保在特殊情况下工作能够正常开展，本发明提供的冷却系统还提成了备用冷却设备，即在系统里增设了板式换热器6。板式换热器6分别与真空分离器1、真空泵5相连。板式换热器6与真空分离器1之间设有阀门。当膜式塔2发生异常或其工作负荷不足以满足工作需要，可以开通板式换热器6作为后备力量使用。

本发明提供的冷却系统适用众多领域，其最佳使用状态是：冷源作某种加工原料需要加热的情况下，使用本系统最节能，最环保。

本发明提供了一种在谷朊粉和淀粉生产加工过程中产生的下脚料—粉浆作为冷源，粉浆在被加热后经过深层次加工，可以制得高价值的酒精。

如图2所示，本发明提供了一种蒸煮醪与粉浆之间在本系统内进行热交换实现蒸煮醪降温、粉浆升温的目的，以满足蒸煮醪与粉浆的温度适合各自的下一道工序。具体流程如下：

步骤1.蒸煮醪汽液分离：蒸煮醪进入真空分离器进行汽液分离；

步骤2.步骤1中的液态蒸煮醪进入糖化罐；

步骤3.步骤1中蒸煮醪闪蒸汽从膜式塔的低端进入；

步骤4.粉浆从膜式塔的顶端进入；

步骤5.膜式塔内部的蒸煮醪闪蒸汽与粉浆完成热交换；

步骤6.步骤5中热交换后的蒸煮醪闪蒸汽部分冷凝为液态，未冷凝部分被真空泵抽走，热交换后具有一定温度的粉浆排入拌料绞龙。

当然，当膜式塔2出现异常或负荷过重时，可以启动板式换热器6，打开真空分离器1与板式换热器6之间的阀门，即可实现继续为蒸煮醪降温的目的。

具体工作中，高温的蒸煮醪进入蒸煮醪闪蒸罐7闪蒸后，再经过真空分离器1分离出蒸煮醪闪蒸汽和液态蒸煮醪，液态蒸煮醪直接进入糖化罐4进行下一工序，蒸煮醪闪蒸汽进入膜式塔2与粉浆进行热交换。热交换后的粉浆进入拌料绞龙3进行下一步工序。热交换后部分未冷凝汽被真空泵5抽出排入大气。至此，整个热交互工序完成。粉浆和蒸煮醪进行热交换，各取所需，节约了大量的水和蒸汽。

如果膜式塔2出现故障或其工作能力无法满足需求时，可以启动后备力量，即板式换热器6。蒸煮醪闪蒸汽通过与冷源61(本发明提供的冷源61一般为冷却水)在板式换热器6内进行热交换冷却液化后排出，未冷凝部分由真空泵5抽出排入大气。与板式换热器6相连的水箱62收集由于热交换产生的汽凝水。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.一种膜式冷却系统中粉浆与蒸煮醪进行热交换的方法，其特征在于：所述膜式冷却系统包括真空分离器、膜式塔、拌料绞龙、糖化罐、真空泵；所述真空分离器分别与糖化罐、膜式塔连接；所述膜式塔分别与拌料绞龙、真空泵连接；所述真空分离器引入蒸煮醪；所述膜式塔引入粉浆；所述膜式塔的低端连接有真空分离器、拌料绞龙；所述膜式塔的高端连接有真空泵；粉浆入口处于所述膜式塔的顶端；所述系统还包括板式换热器；所述板式换热器分别与真空分离器、真空泵连接；所述板式换热器与真空分离器之间设有阀门；热交换方法包括以下步骤：

a.蒸煮醪汽液分离：蒸煮醪进入真空分离器进行汽液分离；

b.步骤a中的液态蒸煮醪进入糖化罐；

c.步骤a中蒸煮醪闪蒸汽从膜式塔的低部进入；

d.粉浆从膜式塔的顶端进入；

e.膜式塔内部的蒸煮醪闪蒸汽与粉浆完成热交换；

f.步骤e中热交换后的部分蒸煮醪闪蒸汽冷凝为液态混入粉浆，未冷凝部分被真空泵抽走，热交换后的粉浆排入拌料绞龙。