『壹』 蒸馏过程单塔操作和多塔操作有什么不同
蒸馏流程的确定应根据成品质量的要求与发酵成熟醪的组成。在保证产品质量的前提下要尽可能地节省设备投资与生产费用,并要求管道布置简单,工作操作方便。
(一)单塔式蒸馏
用一个塔从发酵成熟醪中分离获得酒精成品,称为单塔蒸馏。它适用于对成品质量与浓度要求不高的工厂。
(二)两塔蒸馏
若利用单塔蒸馏制造浓度很高的酒精,则塔需要很多层塔板,于是塔身很高,相应的厂房建筑也要很高。另外这样的单塔蒸馏酒糟很稀,用作饲料诸多不便。为了降低塔身高度和提高成品浓度,把单塔分做两个塔,分别安装,这就是两塔流程。
粗馏塔的作用是将乙醇从成熟醪中分离出来,并排除酒糟。精馏塔的作用是浓缩乙醇和排除大部分杂质。
两塔流程又有气相进塔和液相进塔两种型式,气相进塔系粗馏塔发生的酒汽直接进入精馏塔,这种方式生产费用较低,为淀粉质原料厂所采用。液相进塔则系粗馏塔发生的酒汽先冷凝戍液体,然后进入精馏塔,这种方式由于多一次排醛机会,成品质量较好,适用于糖蜜酒精厂。
1.气相进塔的两塔流程 如图1—42所示。成熟醪用泵自醪池进入预热器3,与精馏塔来的酒精蒸汽进行热交换,成熟醪被加热至40℃左右,由醪塔顶部进入醪塔1,而醪塔底部用直接蒸汽加热,使塔底温度为l05—108℃,塔顶温度为92—95℃,塔顶约50%(容量)的酒精蒸汽直接进入精馏塔2,被蒸尽酒精的成熟醪称酒糟,由塔底部排糟器自动排出。
精馏塔底同样亦用直接蒸汽加热,使塔底温度为105—107℃,塔中部温度为92℃左右,醪塔来的粗酒精经提浓精馏后,酒精蒸汽由塔顶进入醪液预热器3,未冷凝下的酒汽再进入第一、第二冷凝器4、5,冷凝液全部回流入塔,部分还未冷凝的气体则进入第三冷凝器6,该冷凝液里含的杂质较多,不再回流入塔,作为工业酒精出售。没有冷凝的为CO2气体和低沸点杂质,由排醛管排至大气中。
成品酒精在塔顶回流管以下,即第4—6块塔板上液相取出,经成品冷却器12,检酒器13,其质量达到药用要求后送入酒库。蒸尽乙醇的废水称余馏水,经排出管排至塔外。
这种两塔流程,醪塔一般用2l—24块塔板,精馏塔用56—70块塔板,当然塔板数目还与塔板结构、安装质量有关。如醪塔用双沸式塔塔板,则2l层就可以,若用数个泡帽的,塔板数还可减少些。精馏塔板采用浮阀式则40—42层就够了。
精馏塔的进料层为第14—18层塔板(自下向上数),精馏塔除有提取成品、排除脂醛杂质任务外,还排除杂醇油。从精馏塔提取杂醇油的方法有两种,一种是液相提取,即在进料层之上2—4层塔板,温度为85—92℃的区域中提取。另一种是气相取油。它在进料层以下2—4层塔板上提取,气相取油,酒精质量较高,为我国南方工厂所采用,在北方则习惯液相取油。
杂醇油的分离,自塔内取出的粗杂醇油经冷却器7再加水稀释(经乳化器8),含酒精10%(容量)以下时,粗杂醇油便分层,油浮在上面,送至储存罐10中,下层的淡酒流至醪池中。杂醇油由储存罐10利用位差经过盐析罐11,以提高浓度。
2.液相进塔的两塔流程 气相进塔的优点是节省加热蒸汽、冷却水。但成熟醪含杂质较多时成品质量难保证。由于两塔直接相通,相互影响较大,要求操作技术也较高。由于糖蜜发酵醪含杂质较多,所以一般都不采用气相进塔方式。
液相进塔的工艺过程是:成熟醪经预热器之后进入组馏塔,在塔内被加热,酒精蒸发,在冷凝器冷凝成液体后,或直接流入精溜塔或回流到粗馏塔再由粗馏塔顶层塔板液相取料至精馏塔。
液相进塔时,进料塔板上汽液两相平衡,浓度较气相进料时高,因此液相进塔时的进料位置要比气相进料时高2—3层,否则塔底容易跑酒。
今以南方某糖蜜酒精厂为例,介绍液相进塔,气相取杂醉油的两塔流程,如图1-43所示。
成熟醪经预热器后从粗馏塔顶进入,塔底通入直接蒸汽进行蒸馏,成熟醪从上而下逐步降低酒精含量,最后由塔底排出。塔底排出的废液含酒不应超过0.04%(容量),塔顶蒸出的酒汽经预热器,冷凝器变成液相,由酒精塔第18层入塔进行蒸馏。从进料层以下即第16、14、12层气相提取杂醇油。塔顶蒸出的酒气经第1、2、3冷凝器冷凝后回流入精馏塔顶,即72层处。在第4冷凝器排除醛酒,与粗馏塔第4冷凝器排除的醛酒汇集一起,送入主发酵罐中,在第7l、70、69层板上液相提取酒精产品,粗馏塔和精馏塔底温控制在104℃左右,塔顶分别控制在95℃和79℃。
(三)三塔蒸馏
两塔流程无论是汽相过塔还是液相过塔,只能得到医药酒精。要获得精馏酒精采用上述仅有浓缩设备的工艺流程是很难达到目的。三塔流程就是针对这缺点而改进的。三塔流程包括三个塔,一是粗韶塔,二是排醛塔又称分馏塔,它安装在粗馏塔与精馏塔之间,它的作用是排除醛脂类头级杂质。三是精馏塔,它除有浓缩酒精提高浓度作用外,还继续排除杂质,使能获得精馏酒精。
三塔流程由于粗馏塔蒸馏出的粗酒精进入排醛塔,以及排醛塔的脱醛酒进入精馏塔的形式不同又可分为三类:
直接式 粗酒精由粗馏塔进入排醛塔以及脱醛酒进入精馏塔都是气体状态。
半直接式 粗酒精由粗馏塔进入排醛塔是气体,而脱醛酒进入精馏塔是液体状态。
间接式 粗酒精进入排醛塔以及脱醛酒进入精馏塔都是液体。
1.三塔直接式流程 由于粗酒精是蒸汽状态进入排醛塔,再以气体状态进入精馏塔,所以它的排除杂质效率是不高的。另外还有可能将粗馏塔蒸汽中微量的成熟醪带至精馏塔,致使所得的成品有不好的气味。虽然这种流程热能最经济,由于上述缺点没有推广。
2.半直接式 热能消耗虽然比直接式大些,但可以得到质量比较优良的成品,因此在我国酒精工业上得到广泛的应用。其流程如图1—44所示。成熟醪用泵自醪池经过预热器1预热后,进入粗馏塔2,这时蒸出的酒气并不直接进入精馏塔而是先进入排醛塔3,脂醛类头级杂质在乙醇浓度较低时精馏系数更大些,因此进入塔3的粗酒精浓度最好在35—40%(容量)之间,若酒度过高,有的厂还需加水稀释。
排醛塔通常用较多的塔板层数(28—34)和冷凝面积很大的冷凝器,并采用很大的回流比来提高塔顶酒精浓度。在13层(自下向上数)左右进料,塔顶控制在79℃,脂醛酒含酒精为95.8—96%(容量),脂醛酒的提取量为成品的1.2—3%。
排醛塔底进入精馏塔的脱醛酒,由于采用直接蒸汽加热和脂醛酒中酒精含量较高的缘故,其浓度较粗馏塔导出的粗酒精浓度略低,一般在30—35%(容量)之间。
脱醛液进入精馏塔4后,残留的脂醛类头级杂质随乙醇蒸汽而上升,经冷凝器7、8、9,一部分由排醛管排至大气,另一部分经冷却器及检酒器后进入工业酒精中。糖蜜酒精厂由于酯醛馏出物数量较大(主要含乙醛多),则将其返回发酵罐中再次发酵,以增加酒精得率。
精馏塔顶蒸出的酒汽在冷凝器7、8冷凝后全部回流人塔,成品酒精从塔顶回流管以下2、4、6层塔板上液相取出。
杂醇油的提取方法与两塔流程时一样。
3.间接式三塔流程 它的成品质量比半直接式的高,还可以生产高纯度酒精。这是由于粗馏塔蒸出的酒汽经冷凝成为液体,在这过程中可多一次驱除头级杂质的机会。显然生产费用要大些。无论淀粉原料还是糖蜜原料用半直接法的三塔流程都可获得精馏酒精,因此间接式的三塔流程目前应用不很广。
(四)白酒厂酒精蒸馏流程的商榷
目前我国酒精品种单一,故多采用双塔流程就能满足要求。现在酒厂的酒精车间都有一部分酒精用来生产白酒。有的厂在用代用原料时为了提高酒基质量,把已获得的酒精经化学处理后再重蒸一次,质量有所提高,但费用也增加了。为了降低成本和减少操作过程,根据甲醇的特性,酒精浓度愈高时,其精馏系数愈大,即乙醇愈容易分离,建议酒厂的酒精蒸馏采用这样的三塔式流程:粗馏塔、精馏塔、甲醇塔。当生产医药酒精时就用前面两个塔,当生产白酒酒基时则用三个塔。把从精馏塔上部酒精浓度为85%左右含脂多的酒精液引入甲醇塔,甲醇塔可用填料塔,用间接蒸汽加热,甲醇的精馏系数大于1,从塔顶排除,成品则从塔底流出,取浓度为85%(容量)左右,它含甲醇少,含脂多。至于杂醇油仍在精馏塔中取出,这样精馏塔的操作重点放在取油上。这样的三塔式可以一次蒸馏得到比医药酒精质量高的酒基,流程如图1-45所示。
(五)蒸馏操作的控制
酒精蒸馏的流程不多,同一流程时控制点、控制参数都近似。操作上都必须严格控制进料、供汽、冷却水的供应,以及取成品和杂酵油的量,使它们相互成为一定的平衡关系。如果在操
作上任意调整一个方面或操作条件中有一个变化,就会破坏这种平衡,造成生产过程混乱,甚至导致生产事故。因此操作上要求达到“三稳”:塔底压力稳,控制点温度稳,出酒量稳,才能达到产、质量的稳定。为了解蒸馏操作的控制,兹将各种连续蒸馏操作的一般标准摘录如下,供参考。
1.两塔流程,生产医药酒精。
(1)醪塔 蒸馏釜温度为105—103℃,保证酒糟内不含酒精;蒸馏釜压力为0.196—0.245万帕斯卡(表压);进入精溜塔的酒精蒸汽温度为93—95℃(醪塔顶温度)。
(2)精馏塔 塔釜温度为102—104℃;塔釜压力为0.137—0.157万帕期卡(表压);塔中部(取杂醇油区)温度为86—93℃,比控制塔顶温度灵敏。进入分凝器前塔顶酒精蒸汽之温度78—79℃。第二冷凝器流至第三冷凝器的酒温为35—40℃,这是保证成品质量的重要措施之一。
2.三塔流程,生产精馏酒精。
(1)醪塔 同两塔流程。
(2)排醛塔 塔底温度为84—86℃,由脱醛酒的浓度决定;塔底压力为0.098万帕斯卡(表压);塔顶温度为78.5—79℃;第二冷凝器酒温为40℃;脱醛酒浓度为36—38%(容量);酯醛酒浓度为95.5—96%(容量);酯醛酒的提取量为1.2-3%(对成品)。
(3)精馏塔 同两塔流程。
3.蒸馏工艺条件决定的依据 上述各控制点的参数和设备结构,操作情况,产量,发酵成熟醪性质等有密切关系。
进醪速度和蒸汽耗量是由生产能力决定的,但也受到发酵成熟醪浓度的影响。醪塔和精馏塔底部的温度和压力是由塔板结构,塔内液面高度及保证不跑酒等因素决定。醪塔顶部温度是由塔顶的酒精浓度,进醪的温度及进醪量决定的。
各冷凝器的温度由热负荷分摊,并保证排醛管不跑酒等因素决定。
4.蒸馏操作 为了保证蒸馏设备的正常运转与顺利操作,最主要的是保证进醪、供汽、冷却水三者间的平衡和稳定。其次是:成品提取、酯醛酒、杂醇油的提取部位,这对成品酒精质量以及减少蒸馏过程中的损失有很大的关系。现将其中几个操作关键加以叙述。
(1)发酵成熟醪添加方式 醪液连续均匀地添加是保证醪塔稳定操作的主要条件之一,国
①在蒸馏工段最高层安装高位槽,成熟醪用泵送入其中,醪液从高位槽经预热器自动均匀地流入塔内。要注意的是应保持高位槽一定液位,一般用液面自动调节器控制。这种供醪方式比较简单,其缺点在于发酵成熟醪中不能含有过多的固形物,否则可能发生管道堵塞现象。另外由于成熟醪时浓时稀现象,亦难避免,故淀粉质原料厂多不采用。
②第二种方法是用泵直接将醪液经预热器后压入塔内。常用的有蒸汽往复泵,醪液流量大小可通过蒸汽量的改变来达到。也有用离心泵送醪,但应装回流管来控制流量。要注意醪液的吸入高度不能大于1米,否则可能发生不良现象。
(2)加热方式 酒精工厂常用的加热方式有两种:
①直接蒸汽加热,采用鼓泡器或开孔蛇管。
②间接蒸汽加热,一般用蛇管。
直接蒸汽加热的优点在于热能利用完全,操作比较灵敏。但是如果成品在塔底取出,例如甲醇塔就只能用间接加热。这样热能利用要差些,但是可以保证酒精浓度,蒸汽冷凝水可用于锅炉,对酒精质量也有好处。因为用直接蒸汽加热时,如果水源有不良气味,则会影响酒精质量。
酒糟余热的回收利用:
分析醪塔的热量平衡可以看出,加热蒸汽消耗在成熟醪加热,使它的温度与从塔里排出的酒糟温度相同,另外还消耗在各层塔板上,从醪液中驱出酒精。因此热量从醪塔分作两个流向排出,即随着加热到103—105℃的酒糟排出与随着进入精馏塔的酒精蒸汽排出。
为了节约蒸馏成熟醪所用的蒸汽,有的厂利用真空装置来蒸发冷却酒糟,并利用回收的二次蒸汽去醪塔作加热用。为了造成蒸发罐内的真空,并压缩二次蒸汽,通常用蒸汽喷射器。
,蒸发罐里的酒糟由于喷射器所形成的负压而沸腾,蒸发罐的压力维持在5.88—7.84千帕斯卡绝对大气压,相当于150-300毫米汞柱。被冷却至87—90℃的酒糟用泵抽出,或提高蒸发罐的位置,利用位压排出。酒糟在沸腾时形成的二次蒸汽由喷射器吸入,与操作蒸汽混 合,降低到13.72—15.68千帕斯卡绝对大气压而进入醪塔中加热,若操作蒸汽压力不低于29.4千帕斯卡(绝),上述装置是有效的,一般可节约加热蒸汽量的18%。
『贰』 蒸馏塔的蒸馏塔的工作原理
在发酵成熟醪中,不单是含有酒精,还含有其它几十种成分的物质,若加上水,这些物质的含量远远超过酒精的含量,成熟醒中酒精含量仅为7—11%(容量)左右,而包括水、醇类、醛类、酸类、脂类的杂质几乎占90%,要得到纯净的酒精,就必须采用一定的方法,把酒精从成熟醪中分离出来。生产中是采用加热蒸馏的办法,把各种不同沸点、比重、挥发性的物质从不同的设备中分离出来,从而得到较高纯度的酒精。
粗馏塔的工作原理为发酵成熟醪通过预热后,进入粗馏塔中的上部,塔底不断均匀地通入加热蒸气,这时由于加热的作用就可将成熟醪中液态酒精转变为酒精气体,同时其它低沸点和挥发性的杂质,都成为气态,和酒精一同进入排醛塔中(也可直接进入精馏塔),塔底将蒸馏后的废糟排出塔外。
粗馏塔运行正常时,塔顶温度不得低于93℃,但也不能过高,过高的顶温对分离无利,且耗蒸气量大。一般控制在95—96℃。温度过低,醒中的酒精没有完全蒸发出来,逃酒率明显增大。纯酒精的沸点是78.3℃,但混有水等成分的混合液体的沸点远远不止78.3℃,所以,粗馏塔底温控制不应低于105℃,一般在105℃—109℃之间。成熟醪进入粗馏塔前必须进行预热,减小温差,有利于粗馏塔稳定运行。一般应将醪预热温度控制在60—70℃之间,有些生产单位由于设备性能的影响,一般偏低5—10℃。
除醛塔的工作原理是成熟醪中的酒精经过粗馏后,由气态从粗馏塔顶进入除醛塔中,通过除醛塔内再适量的加热、冷凝、回流,使粗酒精中所含的醛、酯等低沸点、易挥发的杂质从排醛管中排出,脱醛酒精从醛塔底部进入液相精馏塔,部分酒头从酒头管中进入后发酵罐的醪中或成熟醪中。
正常情况下,除醛塔底部温度为86—89℃,塔顶温度控制在79℃,除醛塔上的1*冷凝器水温不应低于60℃,最后一个冷凝器的温度不得低于25℃。
精馏塔的工作原理是酒精通过以上两塔蒸馏后,酒精浓度还需要进一步提高,杂质还需进一步排除,精馏塔的蒸馏目的就是通过加热蒸发、冷凝、回流,上除头级杂质,中提杂醇油,下排尾级杂质,获得符合质量标准的成品——酒精。蒸馏塔的工作原理并非只局限于提纯酒精。蒸馏塔的功能主要是为了分离混合液体,利用不同液体在不同条件下,如温度不同,挥发性(沸点)不同的原理进行液体分离,从而达到提纯效果。蒸馏塔主要分为板式塔与薄膜式塔。板式塔比较常见,其构造可分为板、重沸器、冷凝器三个部分。
精馏塔的塔顶温度一般应控制在79℃,塔底温度应控制在105—107℃,塔中温度在取酒正常的情况下,在88—92℃之间。精馏塔上的1*冷凝器水温应在60—65℃,2*冷凝器应在35—40℃,最后一个冷凝器温度最好不低于25℃。
『叁』 精馏塔工作原理
原理:利用复混合物中各组分具有不制同的挥发度,即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质,使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中,而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中,从而实现分离的目的。
无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏,虽然可以起到一定的分离作用,但是并不能将一混合物分离为具有一定量的高纯度产品。在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品,通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。
(3)酒精蒸馏塔易被什么杂质堵塞扩展阅读
精馏塔产品质量指标选择有两类:直接产品质量指标和间接产品质量指标。精馏塔最直接的产品质量指标是产品成分。成分检测仪表发展很快,特别是工业色谱仪的在线应用,出现了直接控制产品成分的控制方案,此时检测点就可以放在塔顶或塔底。
然而由于成分分析仪表价格昂贵,维护保养麻烦,采样周期较长(即反应缓慢,滞后较大)而且应用中有时也不太可靠,所以成分分析仪表的应用受到了一定的限制。因此,精馏塔产品质量指标通常采用间接质量指标。
『肆』 运转乙醇精馏塔动火需要做哪些安全防护措施
动火管理安全技术措施的目标是两个确保:一是确保动火设备管道内部没有易燃物,二是确保动火设备管道周边没有可燃物。要做到两个确保,必须牢固树立“安全第一,预防为主”的指导思想,正确认识动火管理的重要性,增强安全意识,切实实施切断、隔离、清洗、置换、通风等安全技术措施,按程序做好初审、复查、批准、监护、清理、验收等安全管理措施。
针对一个需要动火的某个生产单元,某一台贮罐或某一台反应釜,一定要清楚容器内部和外部物料的易燃、易爆、腐蚀、有毒物料的危险特性,采取以下有针对性的安全技术措施:
一是将动火物件移动到固定动火区动火
为便于管理,规定机修车间作为固定可动火区。凡可拆卸并有条件移动到固定动火区焊割的物件,必须移至固定动火区内焊割,从而减少在生产车间或厂房内的动火工作。 固定动火区也必须做好相应的安全对策:要进行适度清洗置换,没有可燃物; 设备、管道及周围l0米范围内没有可燃物料;设备、管道在动火过程中物料分解放出可燃气体时,可燃气体或蒸汽不能扩散到其他场所;要配备相应数量的灭火器材; 作业区周围要划定界限,设立警示牌,禁止无关人员入内。
二是卸压和卸料
为避免设备管道因降温降压收缩不均匀,易产生应力而损坏的特点,要缓慢降低设备内的压力和温度,同时接好静电接地线。将设备内物料通过放料管接入专用中转桶或清洗干净符合要求的产品贮存桶,在放料过程中严格控制放料速度不大于每秒一米,并注意观察有无异常情况。物料温度一般要求在60℃以下。容器内压力降到常压时要打开放空阀门。在卸尽物料后关闭放料阀门,标明物料代号及相关注意事项。将物料桶移到十米以外的专用仓库中存放。
『伍』 我有一种液体主要成分是乙醇,不过是从蒸馏塔里面出来的,气味很大很臭,请问一下要怎么除臭
放入活性炭,脱色后过滤。
『陆』 酒精蒸馏塔加料口高度
增加料口的高度,那么它的酒精蒸发掉的数量就少,所产生的白酒度数就会高一些。
『柒』 关于酒精厂中蒸发器、蒸馏塔、冷凝管的碳酸钙垢的清洗问题,怎样如何做到不适用化学剂
不用抄化学清洗只能人工清袭洗,人工清洗只能清除软垢和少量的硬垢,清除不彻底,劳动强度大,无法达到令人满意的效果。而且对铜管的机械损伤较严重,而且没有除尽的老垢又作为晶核,加快了结垢速度。在蒸发器、蒸馏塔、冷凝管的碳酸钙垢的清洗方法中的胶球、机动工具及高压水射流清洗等的除垢率只能达到50-80%,由于铜管内仍然结有残余污垢物,残余污垢可形成闭塞的局部浓缩区,铜管继续遭受腐蚀。铜管结垢后,内表面不光滑,在运行中促使结垢速度加快。
蒸发器、蒸馏塔、冷凝管结垢化学清洗,随着清洗技术的不断发展,得到了广泛的应用。近十几年来,随着高效缓蚀剂的研制成功和广泛应用,以及化学清洗监控手段的进一步完善,化学清洗在我国各行各业已经得到愈来愈广泛的应用,用于蒸发器、蒸馏塔、冷凝管清洗时,具有清洗时间短、除污垢率高、劳动强度低、工艺简单等优点,而且可有效防止铜管的残余污垢腐蚀。
『捌』 酒精回收塔的精馏塔内用什么填料
采用不锈钢波来纹填料。源该填料具有比表面积大,压力降小,酒精回收塔气流分布好,分馏效果好等明显优点。该技术的采用大大提高了填料塔的分馏效率,从而提高了全塔效率。节约能源20%-30%,残液酒精浓度可≤5%,并且该填料易清洗,不易结垢,不渣化,塔体截面流道不易堵塞,运行稳定可靠。
『玖』 酒精蒸馏塔有无清洗办法
酒精生产中醪垢形成、预防及清洗
【吉林燃料乙醇有限公司/姜树宽徐宝国】
蒸馏塔(醪塔)结垢堵塞问题,尤其是醪
塔堵塔问题,是蒸馏系统不能长周期运行的
主要制约因素。一般的解决办法是定期或不
定期进行物理法或化学法
处理,虽然能收到
一定效果,但短时间又会产生同样的问题。
本文试图对醪垢的成因、预防和清除进行探
讨,希望对业界解决这一问题能有所帮助。
1醪垢的定义
醪垢是沉积在设备、管道内表面上由不
溶性盐、泥砂、纤维、淀粉、蛋白质、糊精、糖、
酵母菌体及其它糖酵解代谢副产物等所组
成的多成分物质。一般附着在成熟醪预热
器、塔底再沸器的管壁及蒸馏塔塔盘和塔件
上,常常造成进料温度降低,塔底各板间温
差加大,塔顶真空度升高,严重时会造成塔
底跑酒,最终导致生产不能正常进行。
2醪垢的形成
2.1发酵成熟醪成分
发酵成熟醪是一个复杂的多组分非均
相混合液。它由水(75%%-90%%,w/w)、干物
质(4%%-10%%,w/w)、酒精及其它挥发性物
质(6%%-15%%,w/w)构成。
2.2醪垢成分
醪垢的化学成分受各种条件影响很大。
分析结果表明,不同的原料产地、不同的前
处理方法、不同的酒精生产工艺,醪垢的成
分都不同。即便是同一工厂不同生产时期、
不同部位醪垢成分也有一定差别。
醪垢的化学成分为碳酸钙、碳酸镁、磷
酸钙、硫酸钙、有机酸钙、糖、糊精、蛋白质
等,是由多种无机物、有机物构成的,并以无
机物为主。
2.3醪垢的成因
2.3.1 微溶或可溶物质在蒸馏过程中达
到过饱和状态而析出
发酵成熟醪在蒸馏过程中沿塔板逐层
而下。相对挥发性大的物质在醪塔内沿塔板
逐层上升,从顶部排出;干物质和水,还有高
级醇、酸、酯类等相对挥发性小的物质沿塔
板逐层向下,微溶或可溶物质浓度不断增
加,当其浓度超过其溶解度达到过饱和状态
后,便会在塔底再沸器的管壁及蒸馏塔塔盘
和塔件表面析出。在蒸馏过程中首先析出的
是溶解度较小的碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙等,
而溶解度稍大一些的也逐渐被浓缩沉积,如
硫酸钙、有机酸钙等。
发酵成熟醪中的不溶性悬浮物质,如酵
母菌体、纤维、淀粉及析出的无机盐形成晶
核,加速了处于饱和状态下的无机盐、有机
盐、糖、糊精、可溶性蛋白质等的析出。众所
周知,国内大部分酒精厂采用了离心清液回
配技术。离心清液的回配进一步提高了发酵
成熟醪中干物质含量,加剧了微溶或可溶物
质在醪液输送、换热、蒸馏过程中的析出和
结垢概率。
2.3.2 可溶性钙盐转化成碳酸钙垢
在蒸馏过程中,可溶性有机酸钙盐与醪
液中的可溶性碳酸盐反应生成碳酸钙垢:
CaA
2
+Na
2
CO
3
=CaCO
3
↓+2NaA
CaA
2
+K
2
CO
3
=CaCO
3
↓+2KA
2.3.3 可溶性钙盐受热分解生成难溶碳
酸钙垢
在蒸馏过程中,可溶性钙盐受热分解生
成溶解度小的盐垢:
Ca(H CO
3
)
2
=CaCO
3
↓+H
2
O+CO
2
↑
Mg(H CO
3
)
2
= Mg CO
3
↓+H
2
O+CO
2
↑
2.3.4 前处理制浆工艺对醪垢的生成也
有影响
在酒精生产中,前处理制浆工艺可分为
干法、半干法、湿法及改良湿法等,其对醪液
输送、换热、蒸馏等过程中的结垢及积料影
响程度从小到大,依次为湿法、干法、半干
法、改良湿法。无论哪种制浆工艺,造成堵塔
或换热器效率下降的主要原因均为醪垢的
积累,物料粒度则是次要原因。
3醪垢的预防
3.1化学防垢法
投加阻垢剂。采取加入阻垢分散剂来抑
制醪垢析出,这是一种经济上节约,操作上
简便,效果上显著的方法。实践证明,阻垢分
散剂的投入量为mg/L级,即可起到很好的
阻垢作用。由于酒精行业的特殊性,建议使
用单宁、木质素等天然有机分散剂。
3.2物理防垢法
物理防垢法又称电磁防垢法,即在醪管
线相应位置加电磁防垢器,当醪液通过电磁
防垢器磁场时,钙、镁等成垢因子受强磁场
感应而失去结晶能力,只能生成一种结构疏
松易碎而不易牢固附着的沉渣,达到防垢的
目的。
3.3控制离心清液回配比,确定回配率
前文已提到,离心清液的回配进一步提
高了发酵成熟醪中干物质含量,加剧了微溶
或可溶物质在设备表面的析出,因此,只要
适当控制回配比,增加新鲜工艺水量就可以
把成垢因子稳定在一定范围而不析出。也可
给出最高上限,依据离心清液回配数学模
型,确定最佳回配率。
3.4改善工艺、规范操作
醪垢形成除与机理有关外,还与温度、
流速、浆料粒度、设备结构等因素有关。因
此,新工厂要从工艺设计、设备选型、材料选
择、施工安装质量抓起。已建成的工厂要从
改进工艺、规范操作,加强管理抓起。
实践证明:当醪液在设备或管道内处于
湍流状态下,醪垢形成概率大为减少;在生
产运行中,合理控制生产负荷,稳定操作,避
免蒸馏塔温度、压力波动过大,会有效降低
系统醪垢形成速率;深入研究系统运行规
律,正确确定设备清洗、检修周期,定期对系
统进行有计划地清洗,是防止醪垢形成和积
累的一个有效途径。
4醪垢的清洗
4.1化学清洗法
4.1.1 碱煮法
利用纯碱或烧碱与碳酸钙、硫酸钙等发
生化学反应而除掉醪垢的方法。碱煮通常使
用纯碱或烧碱,有时再加入少量磷酸钠和食
盐作辅助除垢剂,以提高煮洗除垢的协同效
应。主要化学反应如下:
CaCO3 +2NaOH= Ca(OH)2 + Na 2 CO 3
CaSO 4 +2NaOH= Ca(OH) 2 + Na 2 SO 4
4.1.2 酸洗法
利用盐酸或硫酸与碳酸钙、磷酸钙等发
生化学反应而溶解醪垢的方法。主要化学反
应如下:
CaCO 3 +2HCl= Ca Cl 2 + +CO 2 ↑+H 2 O
Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6HCl =3Ca Cl 2 +2H 3 PO 4
4.2CIP清洗法
4.2.1 CIP清洗是Clean In Place(就地
清洗)的简称,是指不拆解或移动生产设备,
采用适当的化学清洗配方,在一定温度、压
力下进行清洗、杀菌和除垢。
4.2.2 CIP清洗技术具有减轻工人劳动
强度,防止操作失误,清洗效率高,安全可靠
等优点。通常分为预洗、碱洗、水洗、漂洗等
几个阶段,是酒精工厂清洁生产的必备手段
之一。
4.3高压水射流清洗法
高压水清洗就是利用高压泵打出高压
水经喷嘴转化成高流速的射流,沿着正向或
切向冲击醪垢,高压水在醪垢上产生强大的
冲击力将其击碎,从而露出被清洗的设备表
面。高压水清洗需专业设备,已广为酒精厂
采用。
5小结
5.1 通过对酒精生产中醪垢形成原因分
析,找出了结垢因子、结垢机理、结垢条件,
为预防与清洗提供了理论依据,对醪垢预防
和处理具有普遍指导意义。
5.2 醪垢的预防和清除,有些是从理论
上给出的方法,如化学防垢法,虽然在其它
行业已成功应用,但在醪垢处理上尚需实
践;有些是从实践角度给出的方法,为成熟
经验,如物理防垢法、CIP清洗法等可直接
使用。
5.3 实践证明,利用离心清液回配数学
模型,可随时监测结垢因子浓度,确定最佳
回配比,使结垢因子浓度控制在允许范围
内。
『拾』 酒精蒸馏塔的取酒点和取油点及进料点等位置主要根据什么因素确定 越详细越好!
首先看看物料之间是否互溶(级性和非极性),是否分层?如果是,那样可以版静置分层权萃取。
如果不是,则:
要计算总的热量平衡(即加热器供给的热量+冷凝的回流热量=蒸发所需热量+热损失+冷凝器带走的热量)
要根据混合物、酒精、油等的沸点(以及几种物料沸点的差距)和上面计算的热量,确定塔底的加热器的温度、塔底温度、塔中温度、塔顶温度、塔顶冷凝器的温度等,进而来确定进料和出料的位置。记得还要控制好回流比。 其实这些需要先设计计算,然后靠小试和中试,做大量实验得出的。
我看过蒸馏塔的工艺设计资料,还记得这么些,希望对你有所帮助。
以上愚见。请参考。