CN201253496Y - 酒精三效差压蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

酒精三效差压蒸馏装置，包括常压蒸馏塔、常压精馏塔、负压蒸馏塔、加压精馏塔和余热回收塔，常压精馏塔塔顶气相介质作为负压蒸馏塔塔底再沸器的加热介质，发酵醪作为被加热介质先利用余热回收塔塔顶的发酵醪预热器进行预热，常压蒸馏塔出来的较高温度的酒精糟液返回到负压蒸馏塔中利用糟液废热，加压精馏塔出来的较高温度的余馏水返回到常压精馏塔中利用余馏水的热量，常压精馏塔余馏水的热量被用来加热加压精馏塔的进料或用来加热发酵醪，加压精馏塔塔顶较高温度的气相介质作为常压蒸馏塔和常压精馏塔塔底再沸器的加热介质，蒸馏塔再沸器采用强制循环技术从而提高换热效率，减轻再沸器的结垢情况。本实用新型节约能耗60－75％，操作稳定。

Description

酒精三效差压蒸馏装置

技术领域

本实用新型属于差压蒸馏装置，特别涉及用于酒精生产的三效差压蒸馏装置，适合酒精及燃料乙醇行业。

背景技术

酒精生产中，蒸馏能耗占总能耗的(60～70)％，其中大量的热能被冷却水、废液等带走造成损失。能量费用与设备折旧费相比，前者占首要地位。燃料乙醇作为一种汽油的替代燃料，燃烧放出的能量是一个定数，生产燃料乙醇的能耗必须小于燃烧放出的能量，否则燃料乙醇的推广使用就要受到制约，作为能源是不合理的。因此，燃料乙醇的生产节能问题显得越来越重要。

差压蒸馏是多次重复利用蒸汽的热量，也称为多效蒸馏。该工艺是在两个或两个以上塔系内进行，各塔在不同压力下操作，前一效塔的压力高于后一效塔的压力，前一效塔的塔顶蒸气冷凝温度高于后一效塔底液体的沸腾温度。第一效塔用生蒸汽加热，其塔顶蒸气作为第二效塔塔底再沸器加热介质，蒸气在再沸器冷凝。依次逐效进行，直到最后一效塔顶蒸气用外源冷却介质冷凝。

多效差压蒸馏是充分利用固定冷热源之间的过剩温差，尽管总能量降级是相同的，但每个塔的塔顶和塔底间温差减小了，从而降低了有效能的损失。多效差压蒸馏使得总能量逐渐降低，充分利用各级品位的能量，从而降低总的能耗，提高了整个蒸馏系统的热力学效率。

现有酒精生产的差压蒸馏技术有双效和四效差压蒸馏。我国北京化工大学开发的双效差压蒸馏流程，由两个醪塔和一个精馏塔组成，其中高压醪塔的塔顶蒸气作为低压醪塔塔底再沸器加热介质。现有主流差压蒸馏连续生产的消耗指标为3t～4.2t蒸汽/t酒精，该技术预计可节能(35～40)％。

美国也采用双效差压蒸馏技术来生产直接作为燃料使用含量为(95～96)％(v)酒精。该流程由两塔构成，每塔又分为提馏段(醪塔)和精馏段(精馏塔)。两塔同时进醪，同时出产品。高压塔的操作压力约为4×10⁵Pa，低压塔的操作压力为常压。加压塔直接用蒸汽加热，该塔塔顶蒸气用作常压塔的热源。这套装置的能耗为1.2～1.5t蒸汽/t酒精。

德国四效差压蒸馏流程由四个精馏塔和一个醛塔提馏段、一个醛塔浓缩段组成。该技术由于采用了四效精馏，使得能耗降到0.9t蒸汽/t酒精，远远低于一般连续生产3t～4t蒸汽/t酒精的消耗指标，四效精馏比常规精馏节省蒸汽达70％以上。

现有的双效差压蒸馏技术虽然设备投资较少，但能耗较高，而四效差压蒸馏技术共需6个塔，虽然能耗降了下来，但存在设备投资大，操作不稳定的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种投资较小、能耗较低的酒精三效差压蒸馏装置。

为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：酒精三效差压蒸馏装置，包括常压蒸馏塔、常压精馏塔、负压蒸馏塔、加压精馏塔和余热回收塔，常压蒸馏塔塔顶气相出口端通过管道与常压精馏塔的进口端相接，常压蒸馏塔釜液出口通道经循环泵(14)、再沸器(6)与塔下部进口通道相接；常压精馏塔塔顶气相出口端分为通过管道与负压蒸馏塔釜液再沸器(8)的加热介质进口端相接的通道和带阀门的气相产品采出通道，常压精馏塔釜液出口通道经再沸器(7)与塔下部进口通道相接；负压蒸馏塔釜液再沸器的加热介质出口端经管道与常压精馏塔回流罐相连，常压精馏塔回流罐的回流出口端经带回流泵的管道与常压精馏塔的回流入口端连通，负压蒸馏塔塔底酒精糟液出口端接带泵(19)的管道，负压蒸馏塔釜液出口通道经循环泵(20)、再沸器(8)与塔下部进口通道相接；加压精馏塔釜液出口通道经再沸器(9)与塔下部进口通道相接，加压精馏塔釜液再沸器(9)的加热介质入口端与生蒸汽管道相连，加压精馏塔塔顶气相出口端分为两个通道，一个通道与常压蒸馏塔釜液再沸器(6)的加热介质入口端相连，再沸器(6)的加热介质出口端通过管道与常压蒸馏塔回流罐相连，另一通道与常压精馏塔釜液再沸器(7)的加热介质入口端相连，再沸器(7)的加热介质出口端通过管道与常压精馏塔回流罐相连，常压蒸馏塔回流罐的一出口端经节流阀(22)与常压精馏塔回流罐入口端连通、另一出口端经带回流泵(16)的管道与加压精馏塔的回流入口端连通，常压精馏塔回流罐的出口端接带阀门(23)的液相产品采出通道。

负压蒸馏塔的塔顶气相出口端通过管道与余热回收塔的进料端相接，余热回收塔底部釜液出口端经管道与加压精馏塔的进料端相连通，余热回收塔塔顶气相出口端通过管道与发酵醪预热器连接，发酵醪预热器的发酵醪出口端通过管道与常压蒸馏塔的进料端和负压蒸馏塔的进料端相连。

余热回收塔底部釜液出口端经带预热器的管道与加压精馏塔的进料端相连通，预热器的加热介质管道与常压精馏塔余馏水出口连通。

常压蒸馏塔塔底酒精糟液出口通过管道与负压蒸馏塔底部的酒精糟液进口相连；加压精馏塔余馏水的出口端通过管道与常压精馏塔余馏水的入口端相接。

本实用新型的优点主要表现在：

(1)、常压蒸馏塔和负压蒸馏塔的进料——发酵醪作为被加热介质先利用余热回收塔塔顶的预热器进行预热，一方面可以回收热能，降低能耗，另一方面可减少冷却剂的用量，同时冷却待排放的废气；

(2)、常压蒸馏塔出来的酒精糟液温度高，再返回到负压蒸馏塔中可以利用糟液废热；

(3)、加压精馏塔出来的余馏水温度高，再返回到常压精馏塔中可以利用余馏水的热量；

(4)、常压精馏塔余馏水的热量被用来加热加压精馏塔的进料——淡酒，或用来加热发酵醪，以节约蒸汽用量；

(5)、加压精馏塔塔顶气相介质温度高，分为两路，分别作为常压蒸馏塔和常压精馏塔塔底再沸器的加热介质，可回收余热；

(6)、常压精馏塔塔顶气相介质作为负压蒸馏塔塔底再沸器的加热介质，可利用余热，节约蒸汽用量；

(7)、蒸馏塔再沸器采用强制循环技术，可以提高换热效率，减轻再沸器的结垢情况；

(8)、本实用新型可根据检修需要，常压蒸馏塔和常压精馏塔一组，负压蒸馏塔、余热回收塔和加压精馏塔一组，分开运行，检修不误生产，生产效率高；

(9)、本实用新型操作稳定，汽耗指标可达到1.1t蒸汽/t酒精，与我国现有主流差压蒸馏连续生产的消耗指标3t～4.2t蒸汽/t酒精相比节约能耗近60～75％。

附图说明

图1为本实用新型三效差压蒸馏装置示意图。

图中：1—常压蒸馏塔；2—常压精馏塔；3—负压蒸馏塔；4—加压精馏塔；5—余热回收塔；6、7、8、9—再沸器；10—预热器；11—发酵醪预热器；12—冷却器；13—真空泵；14—泵；15—回流罐；16—泵；17—回流罐；18、19、20—泵；21—阀；22—节流阀；23—阀。

具体实施方式

实施例：酒精三效差压蒸馏装置，包括常压蒸馏塔1、常压精馏塔2、负压蒸馏塔3、加压精馏塔4和余热回收塔5，其中常压蒸馏塔1塔顶气相出口端通过管道与常压精馏塔2的进口端相接，常压蒸馏塔1釜液出口通道经循环泵14、再沸器6与塔下部进口通道相接；常压精馏塔2塔顶气相出口端分为两个通道，一个通道通过管道与负压蒸馏塔3釜液再沸器8的加热介质进口端相接，另一个通道通过阀门21将气相产品采出，常压精馏塔2釜液出口通道经再沸器7与塔下部进口通道相接；负压蒸馏塔3釜液再沸器的加热介质出口端经管道与常压精馏塔回流罐17相连，常压精馏塔回流罐17的回流出口端经回流泵18与常压精馏塔2的回流入口端通过管道相连通，负压蒸馏塔3的塔顶气相出口端通过管道与余热回收塔5的进料端相接，负压蒸馏塔3塔底酒精糟液出口端通过管道与泵19相连送入下一工段，负压蒸馏塔3釜液出口通道经循环泵20、再沸器8与塔下部进口通道相接；加压精馏塔4釜液出口通道经再沸器9与塔下部进口通道相接，加压精馏塔釜液再沸器9的加热介质入口端与生蒸汽管道相连，加压精馏塔回流罐15的一出口端经节流阀22与常压精馏塔回流罐17入口端通过管道相连通，加压精馏塔回流罐15的另一出口端经回流泵16与加压精馏塔4的回流入口端通过管道相连通，常压精馏塔回流罐17的出口端通过阀门23将液相产品采出。

余热回收塔5底部釜液出口端通过管道经淡酒预热器10与加压精馏塔4的进料端相连通，余热回收塔5塔顶气相出口端通过管道与预冷器11、冷却器12、真空泵13、塔顶回流液入口端相连，预冷器11的被加热介质出口端分为两个通道，一个通道通过管道与常压蒸馏塔1的进料端相连，另一个通道通过管道与负压蒸馏塔3的进料端相连。

常压蒸馏塔1塔底酒精糟液出口通过管道与负压蒸馏塔3底部的酒精糟液进口端相连；加压精馏塔4余馏水的出口端通过管道与常压精馏塔2余馏水的入口端相接，常压精馏塔2余馏水的出口端通过管道与淡酒预热器10加热介质的进口端相通；加压精馏塔4塔顶气相出口端分为两个通道，一个通道与常压蒸馏塔釜液再沸器6的加热介质入口端通过管道相连，再沸器6的加热介质出口端通过管道与加压精馏塔回流罐15相连；另一通道与常压精馏塔釜液再沸器7的加热介质入口端通过管道相连，再沸器7的加热介质出口端通过管道与常压精馏塔回流罐17相连。

Claims (4)

1、酒精三效差压蒸馏装置，其特征在于：包括常压蒸馏塔、常压精馏塔、负压蒸馏塔、加压精馏塔和余热回收塔，常压蒸馏塔塔顶气相出口端通过管道与常压精馏塔的进口端相接，常压蒸馏塔釜液出口通道经循环泵(14)、再沸器(6)与塔下部进口通道相接；常压精馏塔塔顶气相出口端分为通过管道与负压蒸馏塔釜液再沸器(8)的加热介质进口端相接的通道和带阀门的气相产品采出通道，常压精馏塔釜液出口通道经再沸器(7)与塔下部进口通道相接；负压蒸馏塔釜液再沸器的加热介质出口端经管道与常压精馏塔回流罐相连，常压精馏塔回流罐的回流出口端经带回流泵的管道与常压精馏塔的回流入口端连通，负压蒸馏塔塔底酒精糟液出口端接带泵(19)的管道，负压蒸馏塔釜液出口通道经循环泵(20)、再沸器(8)与塔下部进口通道相接；加压精馏塔釜液出口通道经再沸器(9)与塔下部进口通道相接，加压精馏塔釜液再沸器(9)的加热介质入口端与生蒸汽管道相连，加压精馏塔塔顶气相出口端分为两个通道，一个通道与常压蒸馏塔釜液再沸器(6)的加热介质入口端相连，再沸器(6)的加热介质出口端通过管道与常压蒸馏塔回流罐相连，另一通道与常压精馏塔釜液再沸器(7)的加热介质入口端相连，再沸器(7)的加热介质出口端通过管道与常压精馏塔回流罐相连，常压蒸馏塔回流罐的一出口端经节流阀(22)与常压精馏塔回流罐入口端连通、另一出口端经带回流泵(16)的管道与加压精馏塔的回流入口端连通，常压精馏塔回流罐的出口端接带阀门(23)的液相产品采出通道。

2、如权利要求1所述的酒精三效差压蒸馏装置，其特征在于：负压蒸馏塔的塔顶气相出口端通过管道与余热回收塔的进料端相接，余热回收塔底部釜液出口端经管道与加压精馏塔的进料端相连通，余热回收塔塔顶气相出口端通过管道与发酵醪预热器连接，发酵醪预热器的发酵醪出口端通过管道与常压蒸馏塔的进料端和负压蒸馏塔的进料端相连。

3、如权利要求2所述的酒精三效差压蒸馏装置，其特征在于：余热回收塔底部釜液出口端经带预热器的管道与加压精馏塔的进料端相连通，预热器的加热介质管道与常压精馏塔余馏水出口连通。

4、如权利要求1、2或3所述的酒精三效差压蒸馏装置，其特征在于：常压蒸馏塔塔底酒精糟液出口通过管道与负压蒸馏塔底部的酒精糟液进口相连；加压精馏塔余馏水的出口端通过管道与常压精馏塔余馏水的入口端相接。

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