CN110591895A - 淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于淀粉质原料生产酒精用设备技术领域，具体涉及一种淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其中：包括拌料螺旋输送机、初级预热装置、液化预热系统、喷射液化泵、喷射液化器、液化系统、液化醪降温系统、糖化罐、糖化液降温系统、糖化液缓存罐、糖化液高温泵、糖化液低温泵、换热器及尾气冷凝洗涤排放装置，本发明是将淀粉质原料液化后的液化醪冷却过程中散发的热量及糖化后糖化液冷却过程中散发的热量回收，然后利用回收的热量对淀粉质原料进行多级预热，使其逐级升温液化，从而实现液化醪及糖化液的余热进行回收再利用，达到节能减排，降低酒精的生产成本，提高企业竞争力的目的。
Description
技术领域：
本发明属于淀粉质原料生产酒精用设备技术领域，具体涉及一种淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统。
背景技术：
现有技术中，在利用玉米、木薯、大米、小麦、高粱等淀粉质原料生产酒精时，其采用的工艺方法一般包含原料粉碎——液化——糖化——发酵——蒸馏——糟渣分离等工艺步骤，在原料粉碎后，在液化过中需要将淀粉质原料先与液化酶混合搅拌后，经喷射液化后升温至95~103℃进行液化，液化后再经板式换热器与冷水换热，液化醪降温至60℃左右进入糖化罐糖化，冷水升温后再经玻璃钢冷却塔降温后循环使用，糖化液再经板式换热器与冷却水换热至45℃左右送入糖化暂存罐存储，之后再被冷却后发酵，液化醪降温过程中，升温后的冷水再降温循环使用过程中不仅造成热量消耗浪费，同时也造成冷却水的消耗，糖化液冷却至45℃存储过程中，也热量消耗浪费，因此，现有的淀粉质原料生产酒精时，在淀粉质原料液化糖化过程中，能源消耗大，大量的能源浪费，同时还消耗大量的冷却水。使淀粉质原料生产酒精的成本高，降低成本途径少，如何能够将淀粉质原料蒸煮后的高温蒸汽的热量、液化醪的热量及糖化液的热量回收再利用，从而达到降低酒精生产成本，节能减排，提高企业竞争力，对行业 技术人员来说还是个难题。
发明内容：
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，它是将淀粉质原料液化后的液化醪冷却过程中散发的热量及糖化后糖化液冷却过程中散发的热量回收，然后利用回收的热量对淀粉质原料进行多级预热，使其逐级升温液化，从而实现液化醪及糖化液的余热进行回收再利用，达到节能减排，降低酒精的生产成本，提高企业竞争力的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其中：包括拌料螺旋输送机、初级预热装置、液化预热系统、喷射液化泵、喷射液化器、液化系统、液化醪降温系统、糖化罐、糖化液降温系统、糖化液缓存罐、糖化液高温泵、糖化液低温泵、换热器及尾气冷凝洗涤排放装置，所述的拌料螺旋输送机将淀粉质原料、液化酶、蒸馏后的残醪滤清液及酒气冷却水在输送过程中混合搅拌均匀成混合料；所述的初级预热装置利用糖化液降温散发的二次蒸汽预热混合料，混合料初步升温液化；所述的液化预热系统利用液化醪蒸发的二次蒸汽预热初步升温液化的混合料，混合料逐级升温液化；所述的液化系统利用生蒸汽加热逐级升温液化后的混合料，使混合料液化成液化醪，所述的液化醪降温系统将液化醪降温冷却并闪蒸出二次蒸汽；糖化罐利用糖化酶使降温后的液化醪糖化；所述的糖化液降温系统用于糖化液散热降温并蒸发出二次蒸汽，所述的尾气冷凝洗涤排放装置将初级 预热装置排放的尾气冷凝清洗后排放，所述的拌料螺旋输送机的出料口连通初级预热装置，初级预热装置的出料口连通液化预热系统的进料口，液化预热系统的出料口通过喷射液化泵连接喷射液化器的进料口，喷射液化器的进气口连通蒸汽源，所述的喷射液化器的出料口连通液化系统的进料口，所述的液化系统的出料口连通液化醪降温系统的进料口，液化醪降温系统的出气口连接液化预热系统，所述的液化醪降温系统的出料口连通糖化罐的进料口，糖化罐的出料口通过糖化液高温泵连通糖化液降温系统的进料口，糖化液降温系统的出料口连通糖化液缓存罐的进料口，糖化液降温系统的出气口连通初级预热装置的进气口，初级预热装置的出气口连通尾气冷凝洗涤排放装置，所述的糖化液缓存罐的出料口通过糖化液低温泵连通换热器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的拌料螺旋输送机连接淀粉质料源、液化酶源、蒸馏后的残醪滤清液及酒气冷却水。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的初级预热装置包括预热搅拌罐、预热吸收塔、预热循环泵、预热循环阀及预热排料阀，所述的预热搅拌罐的进料口连通拌料螺旋输送机的出料口，预热搅拌罐的循环料口连接出料管及排料管，所述的出料管通过预热循环泵连通预热吸收塔的进料口，出料管上设置有预热循环阀，所述的排料管连通喷射液化泵，排料管上设置有预热排料阀，所述的预热搅拌罐的出料口通过管道连接液化预热系统，所述的预热吸收塔的进气口连通糖化液降温系统的出气口及液化预热系统的出气口，所述的预热吸收塔的出气口连通尾气冷凝洗涤排放装置，所述的预热吸收塔为一体式多级吸收塔，其包括多个相互独立的预热吸收腔，每个预热吸收腔上设置一个进气口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的液化预热系统包括多个预液化装置，多个预液化装置依次串联连接的，所述的预液化装置包括预液化搅拌罐、预液化吸收塔、预液化循环泵、预液化循环阀及预液化排料阀，所述的预液化搅拌罐的上部设置进料口及出料口，预液化搅拌罐的下端设置循环料口，预液化搅拌罐的循环料口连接循环出料管及排料管，所述的循环出料管通过预液化循环泵连通预液化吸收塔的进料口，所述的排料管连通喷射液化泵的进料口，所述的循环出料管上设置有预液化循环阀，所述的排料管上设置有预液化排料阀，所述的预液化吸收塔的进气口连通液化醪降温系统的出气口，所述的预液化吸收塔为一体式多级吸收塔，其包括多个相互独立的预液化吸收腔，每个预液化吸收腔上设置一个进气口，所述的多个串联连接的预液化装置中第一个预液化装置的预液化搅拌罐进料口连通初级预热装置的预热搅拌罐的出料口，前一个预液化装置的预液化搅拌罐的出料口连通后一个预液化装置的预液化搅拌罐的进料口，前一个预液化装置的预液化吸收塔的排气口连通后一个预液化装置的预液化吸收塔的进气口，最后一个预液化装置的预液化搅拌罐出料口连通喷射液化泵的进料口，最后一个预液化装置的预液化吸收塔出气口连通初级预热装置的预热吸收塔的进气口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的液化系统包括多个层流液化柱，多个层流液化柱依次串联连接，第一个层流液化柱的进料口连通喷射液化器的出料口，前一个层流液化柱的出料口连通后一个层流液化柱的进料口，最后一个层流液化柱的出料口连通液化醪降温系统的进料口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的液化系统包括多个液化搅拌罐，多个液化搅拌罐依次串联连接，第一个液化搅拌罐的进料口连通喷射液化器的出料口，前一个液化搅拌罐的出料口连通后一个液化搅拌罐的进料口，最后一个液化搅拌罐的出料口连通液化醪降温系统的进料口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的液化醪降温系统包括多个闪蒸罐，多个闪蒸罐依次串联连接，第一个闪蒸罐的进料口连通液化系统的出料口，前一个闪蒸罐的出料口连通后一个闪蒸罐的进料口，最后一个闪蒸罐的出料口连通糖化罐的进料口，多个串联连接闪蒸罐中相邻的n个闪蒸罐为一组，n等于预液化吸收塔内的预液化吸收腔的数量，每个闪蒸罐设置一个出气口，一组闪蒸罐的n个出气口分别连通一个预液化装置的预液化吸收塔的多个进气口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的糖化液降温系统包括多个糖化液闪蒸放热罐，多个糖化液闪蒸放热罐串联连接，第一个糖化液闪蒸放热罐的进料口连通糖化液高温泵的出料口，前一个糖化液闪蒸放热罐的出料口连通后一个糖化液闪蒸放热罐的进料口，最后一个糖化液闪蒸放热罐的出料口连通糖化液缓存罐，所述的糖化液闪蒸放热罐的数量与初级预热装置的预热吸收塔的预热吸收腔的数量相同，一个糖化液闪蒸放热罐的出气口连通预热吸收塔的一个预热吸收腔的进气口。
本发明的有益效果为：
1、本发明是将淀粉质原料液化后的液化醪冷却过程中散发的热量及糖化后糖化液冷却过程中散发的热量回收，然后利用回收的热量对淀粉质原料进行多级预热，使其逐级升温液化，从而实现液化醪及糖化液的余热进行回收再利用，达到节能减排，降低酒精的生产成本，提高企业竞争力的目的。
2、本发明设置初级预热装置，初级预热装置的预热吸收塔的进气口连通糖化液降温系统的出气口，糖化液降温过程中产生的二次蒸汽进入预热吸收塔内，在预热吸收塔内，糖化液降温产生的二次蒸汽被淀粉质混合料吸收，从而将淀粉质混合料由最初的40℃升温至54℃，本发明的初级预热装置的预热吸收塔包含三个预热吸收腔，分别对应糖化液降温系统的三个闪蒸放热罐，在预热吸收塔内实现淀粉质混合料的三级分阶段升温，二次蒸汽吸收利用率高，效率快，能够充分的吸收糖化液散热所释放的热量。
3、本发明的液化预热系统包括三个串联设置的预液化装置，本发明的液化醪降温系统包括六个串联设置的闪蒸罐，每个预液化装置对应两个闪蒸罐，六个串联设置的闪蒸罐使液化后的液化醪分阶段闪蒸冷却降温，降温区间划分更加细腻，每两个闪蒸罐对应一个预液化装置，而预液化装置的预液化吸收塔包含两个液化预热吸收腔，则进入预液化吸收塔的淀粉质原料分两次吸收不同温度的二次蒸汽，能够更加有效快速的吸收闪蒸罐蒸发出的二次蒸汽，有利于液化醪蒸发出的蒸汽的回收再利用。
4、本发明的初级预热装置的预热吸收塔的内腔被预热液封装置分割成三个吸收腔，预热液封装置实现相邻两个吸收腔的相互独立，本发明的预液化装置的预液化吸收塔的内腔被预液化液封装置分割成两个吸收腔，预液化液封装置实现两个吸收腔的相互独立，预热液封装置及预液化液封装置结构相同，均是通过下料管下端插入溢流堰内，溢流堰的下料速度远远小于进料速度，从而使物料在溢流堰内存储，利用存储在溢流堰内的物料实现两个相邻吸收腔之间的密封，实现相邻两个吸收腔的相互独立，结构简单、构思巧妙，利用物料密封，密封效果好，同时降低成本。
5、本发明结构简单，构思新颖巧妙，操作方便快捷，能够有效的回收淀粉质物料生产酒精过程中流失的热量，同时将该热量再次用于预热及预煮淀粉质物料，实现淀粉质原料的液化，从而大大降低酒精生产过程中的能源消耗，减少热气体的排放，节约热气体冷却所需的冷却水用量，降低淀粉质物料生产酒精的生产成本，实现节能减排目的。
附图说明：
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的预热吸收塔的结构示意图；
图3为本发明的预液化吸收塔的结构示意图；
图4为本发明的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
如图1所示，一种淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，包括拌料螺旋输送机1、初级预热装置2、液化预热系统3、喷射液化泵4、喷射液化器5、液化系统6、液化醪降温系统7、糖化罐8、糖化液降温系统9、糖化液缓存罐10、糖化液高温泵11、糖化液低温泵12、换热器13及尾气冷凝洗涤排放装置18，所述的拌料螺旋输送机1将淀粉质原料、液化酶、蒸馏后的残醪滤清液及酒气冷却水在输送过程中混合搅拌均匀成混合料；所述的初级预热装置2利用糖化液降温散发的二次蒸汽预热混合料，混合料初步升温液化；所述的液化预热系统3利用液化醪蒸发的二次蒸汽预热初步升温液化的混合料，混合料逐级升温液化；所述的液化系统6利用生蒸汽加热逐级升温液化后的混合料，使混合料液化成液化醪，所述的液化醪降温系统7将液化醪降温冷却并闪蒸出二次蒸汽；糖化罐8利用糖化酶使降温后的液化醪糖化；所述的糖化液降温系统9用于糖化液散热降温并蒸发出二次蒸汽，所述的尾气冷凝洗涤排放装置18将初级预热装置排放的尾气冷凝清洗后排放，所述的拌料螺旋输送机1连接淀粉质料源14、液化酶源15、蒸馏后的残醪滤清液16及酒气冷却水17，所述的拌料螺旋输送机1的出料口连通初级预热装置2，初级预热装置2包括预热搅拌罐21、预热吸收塔22、预热循环泵23、预热循环阀24及预热排料阀25，所述的预热搅拌罐21的进料口连通拌料螺旋输送机1的出料口，预热搅拌罐21的循环料口连接出料管及排料管，所述的出料管通过预热循环泵23连通预热吸收塔22的进料口，出料管上设置有预热循环阀24，所述的排料管连通喷射液化泵4，排料管上设置有预热排料阀25，所述的预热搅拌罐21的出料口通过管道连接液化预热系统3，所述的预热吸收塔22的进气口连通糖化液降温系统9的出气口及液化预热系统3的出气口，所述的预热吸收塔22的出气口连通尾气冷凝洗涤排放装置18。所述的预热吸收塔22为一体式多级吸收塔，其包括三个相互独立的预热吸收腔，每个预热吸收腔上设置一个进气口。
所述的液化预热系统3包括三个预液化装置，三个预液化装置依次串联连接的，分部为第一预液化装置31、第二预液化装置32及第三预液化装置33，三个预液化装置结构相同，均包括预液化搅拌罐301、预液化吸收塔302、预液化循环泵303、预液化循环阀304及预液化排料阀305，所述的预液化搅拌罐301的上部设置进料口及出料口，预液化搅拌罐301的下端设置循环料口，预液化搅拌罐301的循环料口连接循环出料管及排料管，所述的循环出料管通过预液化循环泵303连通预液化吸收塔302的进料口，所述的排料管连通喷射液化泵4的进料口，所述的循环出料管上设置有预液化循环阀304，所述的排料管上设置有预液化排料阀305，所述的预液化吸收塔302的进气口连通液化醪降温系统7的出气口。
所述的液化醪降温系统7包括六个闪蒸罐，六个闪蒸罐依次串联连接，分别为第一闪蒸罐71、第二闪蒸罐72、第三闪蒸罐73、第四闪蒸罐74、第五闪蒸罐75及第六闪蒸罐76，所述的第一闪蒸罐71的进料口连通液化系统6的出料口，第一闪蒸罐71的出料口连通第二闪蒸罐72的进料口，第二闪蒸罐72的出料口连通第三闪蒸罐73的进料口，第三闪蒸罐73的出料口连通第四闪蒸罐74的进料口，第四闪蒸罐74的出料口连通第五闪蒸罐75的进料口，第五闪蒸罐75的出料口连通第六闪蒸罐76的进料口，第六闪蒸罐76的出料口连通糖化罐8的进料口。
所述的第一预液化装置31的预液化搅拌罐301的进料口连通预热搅拌罐21的出料口，所述的第一预液化装置31的预液化搅拌罐301的出料口连通第二预液化装置32的预液化搅拌罐301的进料口，第二预液化装置32的预液化搅拌罐301的出料口连通第三预液化装置33的预液化搅拌罐301的进料口，第三预液化装置33的预液化搅拌罐301的出料口连通喷射液化泵4的进料口，喷射液化泵4的出料口连通喷射液化器5的进料口，喷射液化器5的进气口连通蒸汽源19，所述的喷射液化器5的出料口连通液化系统6的进料口。
液化系统6包括多个层流液化柱601，多个层流液化柱601依次串联连接，第一个层流液化柱601的进料口连通喷射液化器5的出料口，前一个层流液化柱601的出料口连通后一个层流液化柱601的进料口，最后一个层流液化柱601的出料口连通液化醪降温系统7的第一闪蒸罐71的进料口。
所述的第一预液化装置31的预液化吸收塔302的进气口连通第五闪蒸罐75及第六闪蒸罐76的出气口，第一预液化装置31的预液化吸收塔302的出气口连通初级预热装置2的预热吸收塔22的进气口，所述的第二预液化装置32的预液化吸收塔302的进气口连通第三闪蒸罐73及第四闪蒸罐74的出气口，第二预液化装置32的预液化吸收塔302的出气口连通第一预液化装置31的预液化吸收塔302的进气口，所述的第三预液化装置33的预液化吸收塔302的进气口连通第一闪蒸罐71及第二闪蒸罐72的出气口，第三预液化装置33的预液化吸收塔302的出气口连通第二预液化装置32的预液化吸收塔302的进气口，
糖化罐8的出料口通过糖化液高温泵11连通糖化液降温系统9的进料口，糖化液降温系统9的出料口连通糖化液缓存罐10的进料口，糖化液降温系统9的出气口连通初级预热装置2的进气口，所述的糖化液缓存罐10的出料口通过糖化液低温泵12连通换热器13，所述的糖化液降温系统9包括三个糖化液闪蒸放热罐，三个糖化液闪蒸放热罐串联连接，分别为第一糖化液闪蒸放热罐91的进料口连通糖化液高温泵11的出料口，第一糖化液闪蒸放热罐91的出料口连通第二糖化液闪蒸放热罐92的进料口，第二糖化液闪蒸放热罐92的出料口连通第三糖化液闪蒸放热罐93的进料口，第三糖化液闪蒸放热罐93的出料口连通糖化液缓存罐10，所述的第一糖化液闪蒸放热罐91的出气口、第二糖化液闪蒸放热罐92的出气口及第三糖化液闪蒸放热罐93的出气口分别与初级预热装置2的预热吸收塔22的三个相互独立的预热吸收腔的进气口连通。
如图2所示，所述的初级预热装置2的预热吸收塔22包括预热罐体221、预热进料管222、预热喷头223、预热收集环224及预热分配盘225，所述的预热罐体221的下端为漏斗形，其上设置有热料出口，所述的预热罐体221内设置有两个预热液封装置，两个预热液封装置将预热罐体221的内腔分割成自上而下依次布置的三个吸收腔，分别为预热上吸收腔226、预热中吸收腔227及预热下吸收腔228，所述的三个吸收腔内均设置有预热收集环224及预热分配盘225，所述的预热收集环224及预热分配盘225上下布置，所述的预热上吸收腔226内设置有预热进料管222，预热进料管222位于预热罐体221内的一端设置预热喷头223，所述的出气口设置在预热上吸收腔226的上端，所述的三个吸收腔上均设置有进气口，进气口设置在预热分配盘225之下的预热罐体221上，所述的三个吸收腔上均设置有出气口，所述的预热液封装置包括内锥体229、下料管2210、溢流堰2211及塔板组2212件，所述的内锥体229设置在预热罐体221内并与预热罐体221内壁固定连接，所述的内锥体229的下端设置下料管2210，所述的下料管2210插装在溢流堰2211内，所述的塔板组2212件支撑溢流堰2211，塔板组2212件与预热罐体221内壁连接，所述的溢流堰2211为上端开口下端封闭的桶状结构，所述的溢流堰2211的下端封口板上设置有透水小孔，所述的下料管2210插装在溢流堰2211内，伸入溢流堰2211的下部，所述的溢流堰2211的上端设置有锯齿形的堰台，所述的塔板组2212件包括下水檐2213及下支架，所述的下支架与预热罐体221的内壁连接，所述的下支架支撑下水檐2213，所述的下水檐2213为上下端开口的中空锥形结构，其上端开口与溢流堰2211的下端连接，其下端悬空，下水檐2213的下端与预热罐体221的内壁之间形成下料通道，所述的下水檐2213上设置有环形挡水环2214，所述的挡水环2214的上端设置有锯齿形的堰台，挡水环2214的外壁通过支架与预热罐体221的内壁连接，挡水环2214的下端与下水檐2213之间形成下料缝隙，挡水环2214的外壁与预热罐体221的内壁之间形成下料通道；所述的预热收集环224为上端开口大下端开口小的漏斗形结构，所述的预热收集环224的上端与预热罐体221的内壁连接；所述的预热分配盘225为漏斗形结构，其周向设置有用于连接预热罐体221内壁用的支架，所述的预热分配盘225的上端开口与预热收集环224的下端开口对应，且预热分配盘225的上端开口大于等于预热收集环224的下端开口，所述的预热分配盘225的下端设置透孔，漏斗形预热分配盘225的侧壁上设置有下料小孔，所述的下料小孔的尺寸小于透孔尺寸，透孔尺寸小于上端开口尺寸，所述的预热分配盘225的上端开口上设置有锯齿形的堰台；所述的预热上吸收腔226内设置有格栅，所述的格栅设置在预热上吸收腔226内的预热收集环224的上方。
如图3所示，所述的预液化装置的预液化吸收塔302包括预液化罐体3021、预液化进料管3022、预液化喷头3023、预液化收集环3024及预液化分配盘3025，所述的预液化罐体3021的下端为漏斗形，其上设置有热料出口，所述的预液化罐体3021内设置有一个预液化液封装置，预液化液封装置将预液化罐体3021的内腔分割成自上而下依次布置的两个吸收腔，分别为预液化上吸收腔3026及预液化下吸收腔3027，所述的两个吸收腔内均设置有预液化收集环3024及预液化分配盘3025，所述的预液化收集环3024及预液化分配盘3025上下布置，所述的预液化上吸收腔3026内设置有预液化进料管3022，预液化进料管3022位于预液化罐体3021内的一端设置预液化喷头3023，所述的出气口设置在预液化上吸收腔3026的上端，所述的两个吸收腔上均设置有进气口，进气口设置在预液化分配盘3025之下的预液化罐体3021上，所述的两个吸收腔上均设置有出气口，所述的预液化液封装置与预热液封装置结构相同，所述的预液化收集环3024与预热收集环224结构相同，所述的预液化分配盘3025与预热分配盘225结构相同，所述的预液化上吸收腔3026内设置有格栅，所述的格栅设置在预液化上吸收腔3026内的预液化收集环3024的上方。
使用时，将淀粉质原料、液化酶、蒸馏后的残醪滤清液16及酒气冷却水17在拌料螺旋输送机1内混合搅拌均匀，酒气冷却水17及蒸馏后的残醪滤清液16均含有热量，则在拌料螺旋输送机1内混合的原料混合搅拌为淀粉质混合料，混合搅拌后的混合料的温度约为40℃。
混合搅拌后的淀粉质混合料被拌料螺旋输送机1输送进入预热搅拌罐21，启动预热循环泵23，打开预热循环阀24，预热搅拌罐21内的混合料被输送至预热吸收塔22，从预热吸收塔22上部的进料管进入，经预热喷头223喷洒成锥形状进入预热吸收塔22的预热上吸收腔226，沿预热搅拌罐21的内壁下落，之后再沿预热收集环224的内壁滑落，由于预热收集环224为漏斗形结构，则淀粉质混合料由四周向中心汇聚，由于预热收集环224下端与预热分配盘225之间存在一定的距离，则淀粉质混合料由预热收集环224落入预热分配盘225内时，在预热收集环224与预热分配盘225之间形成水帘状的物料流，淀粉质混合料落入预热分配盘225内，由于预热分配盘225为漏斗形结构，其侧壁上设置有下料小孔，其下端设置透孔，则进入预热分配盘225的淀粉质混合料沿预热分配盘225上的下料小孔及下端透孔下落，形成水帘状的物料流，第三糖化液闪蒸放热罐93内的糖化液降温蒸发的温度为50℃左右的二次蒸汽，从预热上吸收腔226的进气口进入的预热上吸收腔226内，在预热上吸收腔226内向上流动，并与预热分配盘225下的水帘状的物料流相遇，进行热交换，物料吸收二次蒸汽，温度升高并液化，二次蒸汽降温，之后，二次蒸汽继续向上流动，遇到预热分配盘225时，受预热分配盘225的阻挡，二次蒸汽四散向上流动，之后，在由预热收集环224的下端开口进入预热收集环224内，沿预热收集环224的内腔向上流动，在此过程中，二次蒸汽需要穿过预热收集环224与预热分配盘225之间的水帘状的物料流，则物料再次吸收二次蒸汽升温，二次蒸汽降温，继续向上流动，再穿过预热喷头223喷洒成的锥形物料流，物料再次吸收二次蒸汽升温，最后不凝气从预热上吸收腔226上端的不凝气出口排出，进入尾气冷凝洗涤排放装置18，尾气被冷凝清洗后排向大气。
淀粉质混合料在预热上吸收腔226内升温的同时吸收二次蒸汽，淀粉质混合料进一步液化，之后，混合料从预热上吸收腔226下端的内锥体229及下料管2210流出预热上吸收腔226，混合料先经下料管2210进入溢流堰2211内，由于溢流堰2211的下料速度远远小于进料速度，则混合料在溢流堰2211内存储，且下料管2210下端深入溢流堰2211内，则实现液封，在溢流堰2211内存储的物料，从溢流堰2211上端溢流出，进入预热中吸收腔227，从溢流堰2211溢流出的混合料落在塔板组2212件的下水檐2213上，沿下水檐2213滑落，下水檐2213上设置有挡水环2214，则部分混合料沿挡水环2214的下端与下水檐2213之间形成下料缝隙滑落，部分混合料在下水檐2213上累积，最后从下水檐2213上端溢流滑落，在塔板组2212件的下水檐2213及挡水环2214的作用下，进入预热中吸收腔227的混合料最终以锥形物料流的形式下落，之后，混合料在预热中吸收腔227内的预热收集环224的作用下收集，并沿预热收集环224的内壁落入预热中吸收腔227内的预热分配盘225内，同样在预热收集环224与预热分配盘225之间形成水帘状的物料流，之后，混合料沿预热分配盘225下落，在预热分配盘225与预热液封装置之间形成水帘状的物料流，第二糖化液闪蒸放热罐92内的糖化液冷却降温释放的温度为55℃左右的二次蒸汽，从预热中吸收腔227的进气口进入，之后向上流动，与预热中吸收腔227内的混合料多次相遇混合，混合料吸收二次蒸汽进一步升温液化，不凝气从预热中吸收腔227上部的中出气口排出，
同理，预热中吸收腔227与预热下吸收腔228之间也设置有预热液封装置，预热中吸收腔227内的混合料，经预热液封装置进入预热下吸收腔228，并向下流动，第一糖化液闪蒸放热罐91内的糖化液冷却降温释放的温度为60℃左右的二次蒸汽，从预热中吸收腔227的进气口进入，之后向上流动，进入预热下吸收腔228内的混合料再次升温并吸收热气中的水分，混合料进一步升温液化，第一糖化液闪蒸放热罐91内蒸发的二次蒸汽被吸收后，不凝气从预热下吸收腔228上部的中出气口排出。淀粉质混合料在预热中吸收腔227及预热下吸收腔228内流动过程相同，热气再预热中吸收腔227及预热下吸收腔228内流动过程相同。
经预热吸收塔22的三个预热吸收腔吸收二次蒸汽后升温并液化的淀粉质混合料从预热吸收塔22下端的热料出口流出，再次进入预热搅拌罐21，如此在预热循环泵23的作用下循环往复，淀粉质混合料被升温至54℃左右，在喷射液化泵4的作用下，初级预热装置2升温后的淀粉质混合料进入第一预液化装置31的预液化搅拌罐301，之后在第一预液化装置31的预液化循环泵303的作用下被送入第一预液化装置31的预液化吸收塔302，预液化吸收塔302的工作原理与预热吸收塔22的工作原理相同，第一预液化装置31的预液化搅拌罐301内的淀粉质混合料在预液化循环泵303的作用下从预液化吸收塔302的预液化上吸收腔3026的预液化进料管3022进入预液化上吸收腔3026，在预液化喷头3023的作用下成锥形喷洒进入预液化上吸收腔3026内，形成锥形物料流，之后，再经预液化收集环3024收集后落入预液化分配盘3025内，在预液化收集环3024与预液化分配盘3025之间形成水帘状的物料流，之后从预液化分配盘3025下落形成水帘状的物料流，第六闪蒸罐76蒸发出的65℃二次蒸汽从预液化上吸收腔3026的进气口进入，向上流动，与淀粉质混合料接触，淀粉质混合料吸收二次蒸汽，之后淀粉质混合料经预液化液封装置进入预液化下吸收腔3027，在预液化下吸收腔3027内，淀粉质混合料吸收第五闪蒸罐75蒸发出的70℃二次蒸汽，进入第一预液化装置31的淀粉质混合料最终被升温至63℃。
63℃的淀粉质混合料进入第二预液化装置32，在第二预液化装置32的预液化吸收塔302内，63℃的淀粉质混合料吸收第三闪蒸罐73蒸发的79℃的二次蒸汽及第四闪蒸罐74蒸发的74℃的二次蒸汽，淀粉质混合料被升温至72℃。之后，72℃的淀粉质混合料进入第三预液化装置33，在第三煮液化装置的预液化吸收塔302内，72℃的淀粉质混合料吸收第二闪蒸罐72蒸发的83℃的二次蒸汽及第一闪蒸罐71蒸发的88℃的二次蒸汽，淀粉质混合料被升温至81℃。
81℃的淀粉质混合料经喷射液化泵4输送进入喷射液化器5，高温蒸汽同样进入喷射液化器5，在喷射液化器5内利用高温蒸汽对81℃淀粉质混合料进行喷射液化，同时淀粉质混合料吸收高温蒸汽，淀粉质混合料升温至88℃并以喷射状态进入液化系统6，在液化系统6的层流液化柱601内被蒸煮液化。淀粉质混合料经蒸煮液化后生成液化醪，液化醪的温度为88℃。
88℃的液化醪依次经过第一闪蒸罐71、第二闪蒸罐72、第三闪蒸罐73、第四闪蒸罐74第五闪蒸罐75、第六闪蒸罐76，分别被降温至83℃、79℃、74℃、70℃、65℃、60℃，第六闪蒸罐76排出的60℃的液化醪进入糖化罐8内，在第一闪蒸罐71、第二闪蒸罐72、第三闪蒸罐73、第四闪蒸罐74第五闪蒸罐75、第六闪蒸罐76生成的88℃、83℃、79℃、74℃、70℃、65℃的蒸汽进入液化预热系统3的三个预液化装置，用于对淀粉质混合料进行预热液化。
向糖化罐8内加入糖化酶，液化醪糖化成为糖化液，糖化液温度为60℃，60℃的糖化液在糖化液高温泵11的作用下进入糖化液降温系统9，依次经过第一糖化液闪蒸放热罐91、第二糖化液闪蒸放热罐92、第三糖化液闪蒸放热罐93，分别降温冷却至55℃、50℃、45℃，糖化液降温系统9的三个糖化液闪蒸放热罐散热形成的蒸汽分别进入初级预热装置2的预热吸收塔22的三个吸收腔内，用于预热淀粉质混合料，同时，液化预热系统3的三个预液化装置的预液化吸收塔302排出的不冷凝气体也进入初级预热装置2的预热吸收塔22，用于预热淀粉质混合料。
经糖化液降温系统9冷却降温后的45℃的糖化液进入糖化液暂存罐暂储，最后经糖化液低温泵12输送至换热器13换热冷却后送入发酵罐发酵生产酒精。
当停止生产时，需要将设备内的淀粉质混合料清空，打开初级预热装置2的预热排料阀25、液化预热系统3的预液化装置的预液化排料阀305，在喷射液化泵4的作用下，预热搅拌罐21及预液化搅拌罐301内的淀粉质混合料被排空并输送至液化系统6液化。
本发明的初级预热装置2的预热吸收塔22内的预热收集环224与预热分配盘225相互配合，实现了物料的多次换向及进入预热吸收塔22内的热气流的多次方向的改变，热气流的向上流动需要多次穿过物料流，物料流与二次蒸汽气流的多次接触，使物料流与热气流之间热交换更加的充分彻底，有利于物料流吸收热气流中的温度及水分，加速淀粉质混合料的液化。同理，预液化装置的预液化吸收塔302内的预液化收集环3024及预液化分配盘3025的相互配合，同样实现热气流与物料流的多次接触，其工作原理与预热吸收塔22相同。
实施例二
如图4所示，重复实施例一，有以下不同点：液化系统6包括三个液化搅拌罐602，三个液化搅拌罐602依次串联连接，包括第一液化搅拌罐、第二液化搅拌罐及第三液化搅拌罐，第一个液化搅拌罐的进料口连通喷射液化器5的出料口，第一个液化搅拌罐的出料口连通第二液化搅拌罐的进料口，第二液化搅拌罐的出料口连通第三液化搅拌罐的进料口，第三液化搅拌罐的出料口连通液化醪降温系统7的第一闪蒸罐71的进料口。
要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
Claims (8)
1.一种淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：包括拌料螺旋输送机（1）、初级预热装置（2）、液化预热系统（3）、喷射液化泵（4）、喷射液化器（5）、液化系统（6）、液化醪降温系统（7）、糖化罐（8）、糖化液降温系统（9）、糖化液缓存罐（10）、糖化液高温泵（11）、糖化液低温泵（12）、换热器（13）及尾气冷凝洗涤排放装置（18），所述的拌料螺旋输送机（1）将淀粉质原料、液化酶、蒸馏后的残醪滤清液（16）及酒气冷却水（17）在输送过程中混合搅拌均匀成混合料；所述的初级预热装置（2）利用糖化液降温散发的二次蒸汽预热混合料，混合料初步升温液化；所述的液化预热系统（3）利用液化醪蒸发的二次蒸汽预热初步升温液化的混合料，混合料逐级升温液化；所述的液化系统（6）利用生蒸汽加热逐级升温液化后的混合料，使混合料液化成液化醪，所述的液化醪降温系统（7）将液化醪降温冷却并闪蒸出二次蒸汽；糖化罐（8）利用糖化酶使降温后的液化醪糖化；所述的糖化液降温系统（9）用于糖化液散热降温并蒸发出二次蒸汽，所述的尾气冷凝洗涤排放装置（18）将初级预热装置排放的尾气冷凝清洗后排放，所述的拌料螺旋输送机（1）的出料口连通初级预热装置（2），初级预热装置（2）的出料口连通液化预热系统（3）的进料口，液化预热系统（3）的出料口通过喷射液化泵（4）连接喷射液化器（5）的进料口，喷射液化器（5）的进气口连通蒸汽源，所述的喷射液化器（5）的出料口连通液化系统（6）的进料口，所述的液化系统（6）的出料口连通液化醪降温系统（7）的进料口，液化醪降温系统（7）的出气口连接液化预热系统（3），所述的液化醪降温系统（7）的出料口连通糖化罐（8）的进料口，糖化罐（8）的出料口通过糖化液高温泵（11）连通糖化液降温系统（9）的进料口，糖化液降温系统（9）的出料口连通糖化液缓存罐（10）的进料口，糖化液降温系统（9）的出气口连通初级预热装置（2）的进气口，初级预热装置（2）的出气口连通尾气冷凝洗涤排放装置（18），所述的糖化液缓存罐（10）的出料口通过糖化液低温泵（12）连通换热器（13）。
2.根据权利要求1所述的淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：所述的拌料螺旋输送机（1）连接淀粉质料源（14）、液化酶源（15）、蒸馏后的残醪滤清液（16）及酒气冷却水（17）。
3.根据权利要求1所述的淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：所述的初级预热装置（2）包括预热搅拌罐（21）、预热吸收塔（22）、预热循环泵（23）、预热循环阀（24）及预热排料阀（25），所述的预热搅拌罐（21）的进料口连通拌料螺旋输送机（1）的出料口，预热搅拌罐（21）的循环料口连接出料管及排料管，所述的出料管通过预热循环泵（23）连通预热吸收塔（22）的进料口，出料管上设置有预热循环阀（24），所述的排料管连通喷射液化泵（4），排料管上设置有预热排料阀（25），所述的预热搅拌罐（21）的出料口通过管道连接液化预热系统（3），所述的预热吸收塔（22）的进气口连通糖化液降温系统（9）的出气口及液化预热系统（3）的出气口，所述的预热吸收塔（22）的出气口连通尾气冷凝洗涤排放装置（18），所述的预热吸收塔（22）为一体式多级吸收塔，其包括多个相互独立的预热吸收腔，每个预热吸收腔上设置一个进气口。
4.根据权利要求1所述的淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：所述的液化预热系统（3）包括多个预液化装置，多个预液化装置依次串联连接的，所述的预液化装置包括预液化搅拌罐（301）、预液化吸收塔（302）、预液化循环泵（303）、预液化循环阀（304）及预液化排料阀（305），所述的预液化搅拌罐（301）的上部设置进料口及出料口，预液化搅拌罐（301）的下端设置循环料口，预液化搅拌罐（301）的循环料口连接循环出料管及排料管，所述的循环出料管通过预液化循环泵（303）连通预液化吸收塔（302）的进料口，所述的排料管连通喷射液化泵（4）的进料口，所述的循环出料管上设置有预液化循环阀（304），所述的排料管上设置有预液化排料阀（305），所述的预液化吸收塔（302）的进气口连通液化醪降温系统（7）的出气口，所述的预液化吸收塔（302）为一体式多级吸收塔，其包括多个相互独立的预液化吸收腔，每个预液化吸收腔上设置一个进气口，所述的多个串联连接的预液化装置中第一个预液化装置的预液化搅拌罐（301）进料口连通初级预热装置（2）的预热搅拌罐（21）的出料口，前一个预液化装置的预液化搅拌罐（301）的出料口连通后一个预液化装置的预液化搅拌罐（301）的进料口，前一个预液化装置的预液化吸收塔（302）的排气口连通后一个预液化装置的预液化吸收塔（302）的进气口，最后一个预液化装置的预液化搅拌罐（301）出料口连通喷射液化泵（4）的进料口，最后一个预液化装置的预液化吸收塔（302）出气口连通初级预热装置（2）的预热吸收塔（22）的进气口。
5.根据权利要求1所述的淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：所述的液化系统（6）包括多个层流液化柱（601），多个层流液化柱（601）依次串联连接，第一个层流液化柱（601）的进料口连通喷射液化器（5）的出料口，前一个层流液化柱（601）的出料口连通后一个层流液化柱（601）的进料口，最后一个层流液化柱（601）的出料口连通液化醪降温系统（7）的进料口。
6.根据权利要求1所述的淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：所述的液化系统（6）包括多个液化搅拌罐（602），多个液化搅拌罐（602）依次串联连接，第一个液化搅拌罐（602）的进料口连通喷射液化器（5）的出料口，前一个液化搅拌罐（602）的出料口连通后一个液化搅拌罐（602）的进料口，最后一个液化搅拌罐（602）的出料口连通液化醪降温系统（7）的进料口。
7.根据权利要求1所述的淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：所述的液化醪降温系统（7）包括多个闪蒸罐，多个闪蒸罐依次串联连接，第一个闪蒸罐的进料口连通液化系统（6）的出料口，前一个闪蒸罐的出料口连通后一个闪蒸罐的进料口，最后一个闪蒸罐的出料口连通糖化罐（8）的进料口，多个串联连接闪蒸罐中相邻的n个闪蒸罐为一组，n等于预液化吸收塔（302）内的预液化吸收腔的数量，每个闪蒸罐设置一个出气口，一组闪蒸罐的n个出气口分别连通一个预液化装置的预液化吸收塔（302）的多个进气口。
8.根据权利要求1所述的淀粉质原料生产酒精的节能喷射液化系统，其特征在于：所述的糖化液降温系统（9）包括多个糖化液闪蒸放热罐，多个糖化液闪蒸放热罐串联连接，第一个糖化液闪蒸放热罐的进料口连通糖化液高温泵（11）的出料口，前一个糖化液闪蒸放热罐的出料口连通后一个糖化液闪蒸放热罐的进料口，最后一个糖化液闪蒸放热罐的出料口连通糖化液缓存罐（10），所述的糖化液闪蒸放热罐的数量与初级预热装置（2）的预热吸收塔（22）的吸收腔的数量相同，一个糖化液闪蒸放热罐的出气口连通预热吸收塔（22）的一个预热吸收腔的进气口。
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