CN219462525U - 一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大幅降低黄水处理过程中热能消耗的低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，包括一级换热器、二级换热器、三级换热器、冷凝器、汽液分离器、再沸器、蒸馏塔、回流罐、成品冷却器、成品计量罐和若干管道；蒸馏塔顶部通过管道依次连接一级换热器、冷凝器、回流罐、成品冷却器以及成品计量罐；蒸馏塔下部通过管道连接二级换热器；再沸器通过管道分别连接蒸馏塔下部和汽液分离器的进口，汽液分离器的气相出口通过管道连接蒸馏塔下部，汽液分离器的液相出口通过管道连接三级换热器；回流罐还通过管道连接蒸馏塔上部。本实用新型能够大幅度降低系统的热能消耗，节约蒸汽消耗35％～45％，排放废水的COD降低25％，且降低冷却水消耗。

Description

一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统

技术领域

本实用新型涉及一种黄水处理系统，具体涉及一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，属于白酒酿造工业技术领域。

背景技术

黄水是白酒酿酒过程中窖内发酵产物，白酒生产过程中，随着发酵的进行，微生物代谢生成的水与酒醅中未被微生物所利用的水分逐渐沉降，将酒醅中的酸、可溶性淀粉、酵母溶出物、还原糖、单宁及香味前体物质等溶于其中并沉积于窖池底部而形成黄水。黄水中富含多种成分，具有丰富的有机酸、醇、醛、酯等香味物质，但酒精含量较低一般在5％(v)以下。黄水的pH约为3.0～3.5，其BOD为25000～30000mg/L，COD为25000～40000mg/L。

大部分酒类生产企业对黄水的处理方式都是将其用于拌糟回窖发酵或养窖、培养人工窖泥等，未能有效利用黄水资源，也有部分酒类生产企业采用白酒蒸馏净锅蒸馏黄水，但生产效率低下且蒸汽能耗及冷却水能耗较高，处理后的蒸馏酒杂质高且异味重，不能直接用于再生产，处理后的废水酒精含量在万分之120以上。

实用新型内容

基于以上背景，本实用新型的目的在于提供一种大幅降低黄水处理过程中热能消耗的低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，相对于传统的黄水蒸馏方式，节约蒸汽和冷却水消耗，得到的蒸馏酒的酒精度在50％(v)～70％(v)之间，可用于再生产，处理后的废水酒精含量在万分之5以下。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，包括一级换热器、二级换热器、三级换热器、冷凝器、汽液分离器、再沸器、蒸馏塔、回流罐、成品冷却器、成品计量罐和若干管道；一级换热器通过管道依次连接二级换热器、三级换热器以及蒸馏塔中部，蒸馏塔顶部通过管道依次连接一级换热器、冷凝器、回流罐、成品冷却器以及成品计量罐；蒸馏塔下部通过管道连接二级换热器；再沸器通过管道分别连接蒸馏塔下部和汽液分离器的进口，汽液分离器的气相出口通过管道连接蒸馏塔下部，汽液分离器的液相出口通过管道连接三级换热器；回流罐还通过管道连接蒸馏塔上部。

该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统的工艺流程为，低浓度酒精含量的黄水原料依次进入一级换热器、二级换热器和三级换热器逐级预热后由蒸馏塔中部进入蒸馏塔，在再沸器的热量加热下进行蒸馏，黄水原料中的酒精蒸发为酒精蒸汽，由蒸馏塔顶进入一级换热器作为热源预热黄水原料，热交换后的酒精蒸汽一部分冷却为液体蒸馏酒直接进入回流罐，另一部分以蒸汽形式进入冷凝器进一步冷却为液体蒸馏酒进入回流罐，回流罐中的一部分液体蒸馏酒进成品冷却器进一步冷却后进入成品计量罐存储，回流罐中的另一部分液体蒸馏酒回流至蒸馏塔上部进行浓缩，蒸馏塔塔底排出废水中的酒精含量在万分之五以下，排至污水处理系统进行处理后达标排放；二级换热器的热源为蒸馏塔下部采出的部分废水，经过二级换热器热交换后进入污水管网排至污水处理系统，三级换热器的热源为再沸器进入蒸馏塔下部换热后的汽水混合物，汽水混合物在汽液分离器内进行汽水分离，汽液分离器底部的凝结水进入三级换热器后与黄水原料进行热交换，经过三级换热器热交换后回锅炉系统循环利用。

作为优选，所述一级换热器、所述二级换热器和所述三级换热器均为列管多程式换热器。

作为优选，所述冷凝器为列管式冷凝器。

作为优选，所述冷凝器数量为1～3个。

作为优选，所述成品冷却器采用一次水冷却，热交换后的一次水去白酒生产线拌料。

作为优选，所述蒸馏塔内设有若干塔板，所述塔板的数量为28～35层。所述塔板可选择斜孔式塔板、浮阀式塔板等形式。

作为优选，该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括进料泵，进料泵通过管道连接一级换热器。黄水原料通过进料泵泵入一级换热器。

作为优选，该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括回流泵，所述回流泵位于所述回流罐与蒸馏塔上部之间的管道上。

作为优选，该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括汽凝水泵，所述汽凝水泵位于所述汽液分离器与三级换热器之间的管道上。

作为优选，该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括成品输送泵，所述成品输送泵通过管道连接成品计量罐。成品计量罐存储的液体酒精通过成品输送泵泵入外部的成品罐。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，采用单塔常压连续蒸馏工艺，利用系统内的不同余热作为热源，使黄水原料在进入蒸馏塔前预热至接近塔顶温度，并以对黄水原料进行三级预热的方式回收系统内余热热量，能够大幅度降低系统的热能消耗，与传统的黄水蒸馏方式相比，该系统节约蒸汽消耗35％～45％，且能够降低冷却水的消耗，得到的蒸馏酒产品酒度在50％(v)-70％(v)之间，感官指标无色、清亮透明、无悬浮物、无沉淀，符合GB/T10781.1-2021标准的白酒感官质量要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统的示意图。

图中：1、黄水原料；2、一级换热器；3、二级换热器；4、三级换热器；5、冷凝器；6、汽液分离器；7、再沸器；8、蒸馏塔；9、回流罐；10、成品冷却器；11、成品计量罐；12、斜孔筛板；13、进料泵；14、回流泵；15、汽凝水泵；16、成品输送泵；17、成品。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。

在本实用新型中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以下结合附图对本实用新型的实施例做出详细说明，在下面的详细说明中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型的实施例的全面理解。

如图1所示的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，包括一级换热器2、二级换热器3、三级换热器4、冷凝器5、汽液分离器6、再沸器7、蒸馏塔8、回流罐9、成品冷却器10、成品计量罐11和若干管道。一级换热器2通过管道依次连接二级换热器3、三级换热器4以及蒸馏塔8中部，蒸馏塔8顶部通过管道依次连接一级换热器2、冷凝器5、回流罐9、成品冷却器10以及成品计量罐11。蒸馏塔8下部通过管道连接二级换热器3。再沸器7通过管道分别连接蒸馏塔8下部和汽液分离器6的进口，汽液分离器6的气相出口通过管道连接蒸馏塔8下部，汽液分离器6的液相出口通过管道连接三级换热器4。回流罐9还通过管道连接蒸馏塔8上部。其中，一级换热器2、二级换热器3和三级换热器4均为列管多程式换热器，冷凝器5为列管式冷凝器5，冷凝器5数量为1个，当然，作为其它的实施例，冷凝器5的数量也可以调整为2个或3个。蒸馏塔8内设有多层塔板12，塔板12的数量为30个，塔板12数量可以根据工艺指标进行调整，保证在28～32个之间即可。为了便于物料输送和流量控制，该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括进料泵13、回流泵14、汽凝水泵15和成品输送泵16。进料泵13通过管道连接一级换热器2。回流罐9与蒸馏塔8上部之间的管道上设置回流泵14。汽凝水泵15位于汽液分离器6与三级换热器4之间的管道上。成品输送泵16通过管道连接成品计量罐11。

该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统的工艺流程为，低浓度酒精含量的黄水原料通过进料泵泵入一级换热器2，之后依次进入二级换热器3和三级换热器4逐级预热后由蒸馏塔8中部进入蒸馏塔8，在再沸器7的热量加热下进行蒸馏，黄水原料中的酒精蒸发为酒精蒸汽，由蒸馏塔8顶进入一级换热器2作为热源预热黄水原料，热交换后的酒精蒸汽一部分冷却为液体酒直接进入回流罐9，另一部分以蒸汽形式进入冷凝器5进一步冷却为液体蒸馏酒进入回流罐9，回流罐9中的一部分液体蒸馏酒进入成品冷却器10进一步冷却后进入成品计量罐11存储为成品17，回流罐9中的另一部分液体蒸馏酒回流至蒸馏塔8上部进行浓缩，蒸馏塔8塔底排出废水中的酒精含量在万分之五以下，排至污水处理系统进行处理后达标排放。

其中，二级换热器3的热源为蒸馏塔8下部采出的部分废水，经过二级换热器3热交换后进入污水管网排至污水处理系统，三级换热器4的热源为再沸器7进入蒸馏塔8下部换热后的汽水混合物，汽水混合物在汽液分离器6内进行汽水分离，汽液分离器6底部的凝结水进入三级换热器4后与黄水原料1进行热交换。

下面以处理酒精含量为5％(v)的黄水原料为例，详细说明该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统的工艺流程。

黄水原料在经过一级换热器2、二级换热器3和三级换热器4逐级换热后温度达到80～90℃，进入蒸馏塔8，蒸馏塔8的塔底压力为0.01～0.03MPa、温度为105～115℃，塔顶压力为0.01～0.02MPa、酒精蒸汽温度为90～100℃，酒精蒸汽回流至一级换热器2与黄水原料进行热交换，冷凝后成为液体蒸馏酒，温度降至50～60℃，之后继续进入冷凝器5冷却，温度降至45～56℃，一部分液体蒸馏酒回流至蒸馏塔8上部浓缩，回流比为2.0～3.0，另一部分液体蒸馏酒经成品冷却器10冷却后成为浓度在50％(v)～70％(v)的成品蒸馏酒，蒸馏塔8塔底排出的废水中酒精含量在万分之五以下。

经实际测算，该系统的黄水蒸馏量≥10t/h，乙醇回收率≥99.5％，回收成品乙醇浓度≥50％(v)，蒸汽≤0.45MPa，蒸汽消耗≤3.3t/KL，电耗≤50KWh/KL，取水量≤10m3/KL(单位产品能耗按95％(v)酒精折算)，蒸馏后黄水排放温度≤80℃，COD含量16000mg/L～20000mg/L，相对传统的黄水蒸馏工艺，节约蒸汽消耗35％～45％，排放废水的COD降低25％。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：包括一级换热器(2)、二级换热器(3)、三级换热器(4)、冷凝器(5)、汽液分离器(6)、再沸器(7)、蒸馏塔(8)、回流罐(9)、成品冷却器(10)、成品计量罐(11)和若干管道；一级换热器(2)通过管道依次连接二级换热器(3)、三级换热器(4)以及蒸馏塔(8)中部，蒸馏塔(8)顶部通过管道依次连接一级换热器(2)、冷凝器(5)、回流罐(9)、成品冷却器(10)以及成品计量罐(11)；蒸馏塔(8)下部通过管道连接二级换热器(3)；再沸器(7)通过管道分别连接蒸馏塔(8)下部和汽液分离器(6)的进口，汽液分离器(6)的气相出口通过管道连接蒸馏塔(8)下部，汽液分离器(6)的液相出口通过管道连接三级换热器(4)；回流罐(9)还通过管道连接蒸馏塔(8)上部。

2.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：所述一级换热器(2)、所述二级换热器(3)和所述三级换热器(4)均为列管多程式换热器。

3.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：所述冷凝器(5)为列管式冷凝器。

4.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：所述冷凝器(5)数量为1～3个。

5.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：所述蒸馏塔(8)内设有若干塔板(12)，所述塔板(12)的数量为28～35层。

6.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括进料泵(13)，进料泵(13)通过管道连接一级换热器(2)。

7.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括回流泵(14)，所述回流泵(14)位于所述回流罐(9)与蒸馏塔(8)上部之间的管道上。

8.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括汽凝水泵(15)，所述汽凝水泵(15)位于所述汽液分离器(6)与三级换热器(4)之间的管道上。

9.根据权利要求1所述的一种低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统，其特征在于：该低浓度酒精含量黄水节能蒸馏系统还包括成品输送泵(16)，所述成品输送泵(16)通过管道连接成品计量罐(11)。