CN1172594A - 用酒精糟清液生产蛋白饲料的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

公开了用酒精生产过程中所产生的废糟液经固液分离后的清液进行蒸发生产蛋白饲料的方法。本发明针对国内外酒精行业普遍存在的问题,自行设计了先进的低温、真空蒸发设备。该方法具有循环量大,蒸发温度低等特点。从而保证了清液中可溶性蛋白全部回收,提高了干粉饲料的蛋白含量,保证了饲料的颜色,同时解决了蒸发器结垢问题。

Description

用酒精糟清液生产蛋白饲料的方法及其设备

本发明涉及一种生产蛋白饲料的方法，尤其涉及一种用酒精糟清液生产蛋白饲料的方法；本发明也涉及实施本发明方法的设备。

在酒精生产过程中产生大量废糟液，经固液分离后的清液仍含有很多固形物，其主要为蛋白质含量很高的饲料，如果不经处理而直接排放，不仅污染环境，而且造成大量浪费。

目前，国内酒精行业对酒精糟清液蒸发浓缩制取蛋白饲料尚无成功先例。即在生产方法和生产设备上还都存在许多无法解决的问题。成套引进国外技术，价格上又使得国内企业难以接受。鉴于此种情况，目前，国内生产厂家普遍采用自然沉降或机械分离后获取部分固形物，将清液直接排放。这种处理方法的回收率只占酒精糟液总量的3％，不但大量可回收的固形物及可溶性蛋白被白白地放掉，造成很大浪费，同时严重地污染了环境，制约了酒精行业的发展。国际上，一些发达国家虽然已将酒精糟清液全部回收用于生产干粉饲料，但从国内少数几家全套引进项目的运行结果来看，普遍存在着设备结构复杂工艺路线繁琐，不适合国内生产情况，达不到设计水平，能耗高且运行不稳，成本高等缺点。目前在国内企业中还难以接受。

本发明的目的是提供一种用酒精糟清液生产蛋白饲料的新方法，它能高效节能地生产蛋白饲料。

本发明另一目的是提供一种实施该方法的设备。

在实施该方法中，我们专门设计的设备有蒸发器、汽液分离器、膜氏塔、真空喷射泵，这些配套设备是该方法实施必不可少的专门设备，其性能、功能均达到设计水平，这四种专用设备其原理在化工行业应用于生产化工产品，在本发明中专门设计这四种不同规格设备用于生产饲料。

在该方法中，其高效循环泵、电控及自动化仪表等均采用国内设备，所以，该工艺方法除投资较小外，而且，在平稳的运行过程中，充分显示出先进工艺技术所带来的高浓度产品、低廉的生产成本，紧凑的设备结构和易于维修等特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

由分离机或沉降池分离出清液进入清液贮槽，用泵打入I₁效循环泵进口，通过循环泵在I₁效蒸发器及I₁效汽液分离器内循环，I₁效汽液分离器蒸发出二次蒸汽经膜氏塔后进入真空系统，部分被浓缩的料液定量自动地进入I₂效，物料在I₂效内通过I₂效循环泵在I₂效蒸发器、I₂效汽液分离器内进行循环。分离器产生二次蒸汽用于加热I₁效，I₂效热源来自于干燥机工作过程中所产生的废气。I₂效内物料定量、自动地由泵通过自控仪表送入干燥工段。若物料浓度较低时，可将该物料打入II₁效、在II₁效内物料重复I₁效的工艺过程，II₂效热源为II₂效汽液分离器产生二次蒸汽。II₁效内物料定量、自动地进入II₂效，II₂效又重复I₂效的工艺过程，所不同之处是II₂效热源为干燥机工作过程中泠凝水及少量补充蒸汽，II₂效物料由自控仪表连续、定量、自动地加入到干燥系统生产蛋白饲料。

本发明技术方案的具体生产工艺路线由以下结合附图详细给出，其中，附图1叙述了二效四级生产过程、附图2叙述了两个独立的蒸发过程。两说明书附图，具体详细地描述了酒精糟清液通过若干个生产设备所组成的工艺路线，从而浓缩制成糊状产品的全过程。

下面按附图2叙述，将清液槽1内含固量为0.7％-5.4％(固形物中可溶性蛋白为1.5％-2.0％)的清液用蒸发器上料泵2以30～50M³/h自动上料至I₁效循环泵4进口，通过此泵料液进入I₁效管程换热，I₁效蒸发器为卧式，其管程为3-8回程，在I₁效蒸发器3内被I₂效汽液分离器9(规格直径1.6米-4.8米，高度4米-9.2米)产生二次蒸汽加热至38-85℃后经过I₁效连接管路L₁，I₁效汽液分离器5以400-1000M³/h进行循环。汽液分离器5(规格直径1.8米-5.2米，高度4.6米-10.5米)的热物料在0.03～0.005MPa(绝压、以后同)的压力下，以5.5～7.0吨/小时的速度蒸发，所产生的二次蒸汽，进入膜式塔19后，与35℃、400-800M³/h循环水进行逆流接触，循环水经冷却后继续使用。不凝气由一级喷射泵20、二级喷射泵21或水环泵22抽出排放。I₁效汽液分离器5内初步增浓的物料由I₂效上料泵6定量自动地加入I₂效循环泵8进口，通过此泵料液进入I₂效蒸发器管程换热，I₂效蒸发器为卧式，其管程为3-8回程，在I₂效蒸发器9及I₂效连接管路L₂、I₂效汽液分离器9内以400-1000M³/h循环。料液在经过I₂效蒸发器7后，被加热成70-126℃后去I₂效汽液分离器9。在0.03-0.05MPa的压力下，以5.2-6.5吨/小时的速度蒸发增浓，至40％的糊状流体，即为成品，经自动仪表控制连续采出至干燥机，所产生二次蒸汽作为I₁效蒸发器3的热源而继续使用，I₂效蒸发器7的热源全部采用干燥机工作过程的9-11吨/小时二次蒸汽。此时II₁ II₂和I₁I₂效即可作为两个独立的工效蒸发系统同时工作(如说明书附图2所示)。II₁、II₂效蒸发器为卧式，其管程为3-8回程，壳程为2-6回程。

现在再按附图1叙述，当连续加入I₁效蒸发器3内清液浓度低于4％时，I₂效汽液分离器9内物料浓度难以达到40％而连续取出，这时，可将I₂效汽液分离器9内物料作为II₁效原料，定量自动地加入II₁效循环泵12进口，通过循环泵12及II₁效联接管路L3、II₁效汽液分离器13内400-1000M³/h进行循环，II₁效汽液分离器直径为1.6米-4.2米，高度4米-9.2米。在II₁效蒸发器内物料被加热至65-88℃后进入II₁汽液分离器13，在0.03-0.01Mpa的压力下，料液中水份以5.3-6.2吨/小时的速度蒸发，所产生二次蒸汽直接进入膜式塔19，膜氏塔规格为直径0.8米-1.95米，高度2.8米-5.9米，5-10层塔板。在膜式塔19内水汽与循环水换热并被冷凝，不凝气被一级喷射泵20、二级喷射泵21或水环泵22抽走排空。连续被浓缩的料液定量自动地通过II₂效上料泵14，加入II₂效循环泵16进口，通过II₂效循环泵16连接管路L₄、II₂效汽液分离器17内进行循环，II₂效汽液分离器直径1.4米-2.6米，高度3.8-5.8米，II₂蒸发器15内物料被8-10吨/小时干燥机冷凝水及2-4吨/小时蒸汽混合后间接加热70-126℃后，进入II₂效汽液分离器17，在0.03-0.04Mpa压力作用下，料液水份以5.5-6.8吨/小时速度蒸发，所产二次蒸汽作为II₁效蒸发器11热源继续使用，而II₂效汽液分离器17内被浓缩的物料则通过自控仪表连续自动地以2-11M³/h流量加入到干燥机内去生产干粉饲料。

本发明有以下几个特征及有益效果：

1、在整个工艺设计中适用于不同浓度的清液，而采用2效、3效或2效4级式蒸发形式，操作灵活且弹性大。

2、独特的负压系统，由于采用膜式塔，喷射泵形成两级负压，大大地减小了运转设备数量。

3、选取循环量范围大(200-1000m³)。

4、大量地利用余热，I₁效II₂效除每小时补充2-3吨蒸汽外，其余热量全部来自干燥机工作时产生的冷凝水及二次蒸汽，利用余热。

5、采用不同的负压等级，在I₁ II₁和I₂II₂形成两个负压梯度，从而形成不同蒸发温度。

6、由于蒸发温度低，不但解决了蒸发器结垢问题，同时最大限度地保留了物料内蛋白含量及产品的外观。

7、各效蒸发器采用卧式安装列管式多回程，换热效果好，实现节能降耗。

8、本工程采用封闭循环用水，实现节能降耗。

下面实施例用于详细说明本发明，但无论如何不能理解成是对本发明的限制。

实施例1(2效4级生产方法，图1)：

含固量为2.3％的清液以37M³/h加入I₁效，I₁效蒸发器换热面积为380m²，直径1.3米，长度5.6米，管程为4回程，当I₁效汽液分离器液位指示达60％后，依次送入I₂效，II₁效，II₂效，I₂效蒸发器换热面积为340m²，直径1.1米，长度5.2米，管程为4回程，II₁效II₂效蒸发器换热面积为280m²，直径1.5米，长度5米，管程为4回程，壳程为3回程。并使I₂，II₁和II₂汽液分离器液位全部指示为60％。控制I₂效，II₂效温度118℃，循环液温度104℃，I₁效，II₁效温度90℃循环温度82℃，循环量960M³/h，当I₁效II₁效压力指示为0.01Mpa，I₂效II₂效压力指示为0.032MPa时，从II₂效成品出料口可连续取出含固量为39.16％的成品，流量为2.13吨/小时。

实施例2(两个独立的二效蒸发系统，见图2)：

含固量为5.4％的清液以42M³/h的流量分别加入I₁效和II效，I₁II₂效蒸发器换热面积均为420平方米，直径1.6米，长度6米，管程为6回程，当I₁效II₁效液位指示达60％时，分别送入I₂效，II₂效，II₁、II₂效蒸发器换热面积均为420平方米，直径1.6米，长度6米，管程为6回程，壳程为3回程控制I₂效和II₂效温度为76℃，循环温度70℃，循环量440M³/h，负压指示0.004MPa，从I₂效及II₂效两个出料口分别以5.67M³/h的流量连续采出含固量为40％的浓缩成品料。

实施例3(三效蒸发系统，即I₁，I₂和II₁蒸发系统，见图1)：

含固量为4.7％的清液，以45M³/h的流量加入I₁效，当I₁效液位指示达到60％时，依次向I₂效、II₁效加料，I₁效I₂效换热面积均为480平方米，直径1.8米，长度6.2米，II₁效II₂效换热面积均为480平方米，直径1.8米，长度6.2米管程为8回程，壳程为4回程，此时II₂处于清洗状态而停用，当I₂，II₁效液位指示达60％时，将II₁效温度控制在110℃，循环液温度96℃，负压指标0.003Mpa，循环量920M³/h；I₂效温度控制在82℃，循环液温度72℃，负压指标0.02Mpa，循环量880M³/n，I₁效温度控制在55℃，循环液温度41℃，负压为0.04Mpa，循环量为550M³/h，从II₁效出料口以每小时4.98吨含固量42.5％的成品。

实施例4(二效四级生产方法)：

清液进料量35M³/h，当I₁效汽液分离器液位指标达50％时，开始向I₂ II₁ II₂效自动进料，并使I₂、II₁、II₂汽液分离器液位控制在50％。控制I₁、II₁效温度85℃压力0.04Mpa，I₂II₂效温度62℃，压力0.005Mpa，四级循环量同样为680M³/h，在成品出料口以3.2吨/小时连续采出含固量为35％的产量。

Claims (10)

1、一种以酒精糟清液生产蛋白饲料的方法，其特征在于料液在负压状态下经蒸发器内加热后去汽液分离器内进行蒸发增浓，干燥机工作过程中所产生二次蒸气及冷凝水供给I₂、II₂效热源，而I₂、II₂效产生二次蒸气又作为I₁、II₁效之热源继续利用，这样物料在经过二效、三效或二效四级连续蒸发后即可被浓缩成含固量35-42.5％的糊状流体，而直接送入干燥机制成干粉饲料。

2、按照权利要求1所述方法，其特征于负压系统在由二级真空喷射泵或水环泵、膜式塔、及选择性的水循环系统所组成的，其负压值0.03-0.005Mpa之间。

3、按照权利要求1所述方法，其特征在于每小时补充2-4吨蒸气作为一次热源，其余热源来自干燥机产生的二次蒸气及冷凝水。

4、按照权利要求1所述方法，其特征在于I₁效、II₁效的真空压力为0.03Mpa-0.005Mpa及I₂、II₂效的真空压力为0.03-0.04Mpa，从而形成I₁、II₁效温度为32-70℃，I₂、II₂效温度为40-85℃的两级蒸发温度的过程。

5、按照权利要求4所述方法，其特征是I₁、II₁效蒸发器温度40-60℃，I₂、II₂效蒸发器温度50-70℃。

6、按照权利要求1所述方法，其特征在于：该方法可随加入物料浓度的变化而随时改变物料流程，即在清液浓度≥4％时可以使用二个独立的2效蒸发系统或一个3效蒸发系统，当清液浓度低于4％时可以使用一个2效四级蒸发系统。

7、按照权利要求1所述方法，其特征在于各效蒸发器清液的循环量为400-1000M3/h。

8、按照权利要求1所述方法，其特征在于：卧式放置的列管式蒸发器I₁、I₂管程3-8回程，II₁、II₂管程3-8回程，II₁、II₂壳程2-6回程以及蒸发器均为300-800M²的换热面积。

9、一种实施权利要求1-8中任一方法的设备，包含有蒸发器(3.7、11、15)，汽液分离器(5、9、13、17)，循环泵(4、8、12、16)，真空喷射泵(20、21)二级，水环泵(22)及膜式塔(19)；其特征在于该设备按下面方法顺序配置：

由分离机或沉降池分离出清液进入清液贮槽，用泵打入I₁效循环泵进口，通过循环泵在I₁效蒸发器及I₁效汽液分离器内循环，I₁效汽液分离器蒸发出二次蒸汽经膜氏塔后进入真空系统，部分被浓缩的料液定量自动地进入I₂效，物料在I₂效内通过I₂效循环泵在I₂效蒸发器、I₂效汽液分离器内进行循环，分离器产生二次蒸汽用于加热I₁效，I₂效热源来自于干燥机工作过程中所产生的废气，I₂效内物料定量、自动地由泵通过自控仪表送入干燥工段，若物料浓度较低时，可将该物料打入II₁效、在II₁效内物料重复I₁效的工艺过程，II₂效热源为II₂效汽液分离器产生二次蒸汽，II₁效内物料定量自动地进入II₂效，II₂效又重复I₂效的工艺过程，所不同之处是II₂效热源为干燥机工作过程中冷凝水及少量补充蒸汽，II₂效物料由自控仪表连续、定量、自动地加入到干燥系统生产蛋白饲料。

10、按照权利要求9所述的设备，其特征在于每个蒸发器为卧式放置的列管式蒸发器，I₁、I₂管程为3-8回程，II₁、II₂管程为3-8回程，II₁、II₂壳程为2-6回程，每个换热面积均为300-800m²。

Images