『壹』 酒厂废水处理
白酒废水调研报告
一、 概述
白酒是一种含有较高酒精浓度的无色透明的饮料酒,是利用淀粉质原料和糖质原料经过发酵、蒸馏而制成,根据原料和工艺的不同,具有各自独特的风味,近年来,随着人民生活水平的提高,白酒的需求量增大,全国各大酒厂纷纷扩建,增加产量,以满足市场的需求,白酒生产过程中排出大量有机废水,如直接排放将对环境造成污染。
二、 白酒生产工艺
我国白酒生产大多数以高梁、小麦、玉米等作为原辅料,经过四道基本工序酿制而成,即原料的预处理、糖化发酵、蒸馏出酒、装瓶。白酒的生产工艺有固态发酵法、半固态发酵法和液态发酵法,下图是典型的固态发酵法:
三、 废水的来源
白酒废水是指从生产到贮存陈化过程中所产生的工业废水,各个厂生产工艺有所不同,但都是属于间歇式排放,废水主要来自以下几个方面:酿造车间的冷却水、蒸馏操作工具的冲洗水、蒸馏锅底水、蒸馏工段地面冲洗水以及发酵池渗沥水、地下酒库渗漏水、发酵池盲沟水、灌装车间酒瓶清洗水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等。
四、 白酒废水的水质水量
白酒废水按污染程度可分为两部分,一部分为高浓度废水,所含有机物浓度非常高如蒸馏锅底水、发酵池盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等,其COD高达100000mg/l左右,BOD高达44000 mg/l,pH呈酸性,但这部分废水量很小,占废水总量不到5%,其他属于低浓度废水,污染物浓度远远低于国家排放标准,可直接排放,一般高低浓度废水分开排放。以下是某酒厂排放的废水水质表,该厂以高梁为原料酿酒。
酿酒车间及酒库排放废水水质
废水类别 pH COD(g/l) BOD(g/l) TN(g/l) TP(mg/l) SS
(g/l)
冷却水 7.3~7.9 0.011~0.025
蒸馏锅底水 3.7~3.8 10~100 5.8~66 0.3~1.1 31.4~664 1.35~31
发酵池盲沟水 4.0~4.8 43~130 21~67 1.0 703 0.2~6.0
蒸馏工段地面冲洗水 4.5~5.8 4~17 1.6~8.1 0.2~1.0 158~597 2.5~6.3
地下酒库渗水 5.7~6.0 61 31 0.15 0.3 0.4
下沙、糙沙工艺废水水质
废水类别 水温 水色 pH COD(mg/l) BOD(mg/l)
高梁冲洗水 40 红褐色浑 4.8 1781
高梁浸泡水 33 红色 3.7 7192 2700
蒸馏锅底水 80 灰黑色浑 6.5 7809 2665
五、 高浓度白酒废水常见处理工艺
设计参数一览表
厌氧反应池 容积负荷:3.0~6.0kgCOD/m3.d,
BOD去除率:80%,
接触氧化池 容积负荷:1.0~1.5kgBOD5/m3.d,
BOD去除率:95%,
产泥量:0.3~0.5 kg/ kgBOD5
六、 工程实例
常德市武陵酒厂日排放废水量2000吨,工程设计采取了清污分流制,高浓度废水采用“厌氧-好氧-物化”三级处理工艺,见下图:
高浓度废水汇合后,水质情况如下:COD=17700mg/L,BOD=8900 mg/L,SS=5500 mg/L,pH=3.8~5.0,厌氧采用厌氧流化床反应器,该反应器以砂为载体,有机负荷为15kgCOD/m3.d,COD、BOD去除率为80%,厌氧出水经生物滤池、接触氧化、气浮池后,COD降至70.8 mg/L,BOD降至53.4 mg/L,全流程COD、BOD的总去除率分别为99.5%、99.4%,处理效果比较好。
本工程要求处理的酒精废液,是一种高悬浮物、高浓度的有机废液,对于这种生产废液实际工程中有采用全糟处理工艺也有采用半糟处理工艺的成功实例。所谓全糟处理工艺是指生产废液不经固液分离全部的酒糟都进入厌氧发酵系统。半糟处理工艺是指酒精糟液先经固液分离,粗渣作饲料,剩余滤液(半糟)进厌氧处理工艺。
全糟处理工艺不产生可回用作饲料的粗渣,但沼气产量远高于半糟处理工艺。全糟处理工艺由于节省了固液分离机械设备,具有投资省、运行费用低的优点。但由于全部糟液都厌氧发酵,造成厌氧发酵反应器较大,整个工程占地面积大。
由于该厂酒精生产原料采用木薯,木薯为原料产生的粗糟回用作饲料原料市场销路不好,粗糟如果不能及时销售出去,不但不能给公司带来效益,而且势必造成严重的二次污染。相反,甲方对沼气需求量较大(甲方计划将废液处理过程中产生的沼气回用作锅炉燃料),全糟厌氧工艺产生的所有沼气都能吸纳,从而很大程度上减少了煤的用量,为公司带来经济效益。综合以上分析,本方案选择全糟厌氧处理工艺。
经过厌氧发酵处理后的废水有机污染物浓度还较高,可生化性较好,需进一步进行好氧生化处理才能达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。
3.1厌氧工艺选择
目前在废水处理工程中,采用的厌氧处理工艺较多,如普通厌氧消化池、厌氧接触工艺、厌氧生物滤器、上流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧折流板反应器等。从容积负荷、去除效率来进行比较分析,目前应用较为广泛的是UASB反应器。但是,UASB反应器抗悬浮物冲击性能较差,当废水中悬浮物含量太高时,颗粒污泥很难形成,而絮状污泥的沉降性能较差,三相分离器很难保证厌氧污泥的浓度,无法实现UASB反应器高容积负荷的特点。考虑到酒精废液高悬浮物、高浓度有机物的特点,本方案采用两级厌氧处理工艺,第一级厌氧工艺采用适应悬浮物浓度高的厌氧接触工艺。
厌氧接触工艺出水经过脱气沉淀后出水再进后续的UASB厌氧反应器进行进一步的有机物降解,使好氧生化段进水有机物浓度更低,减少能耗。
结合本工程的特点,下面对这两种工艺介绍如下:
厌氧接触工艺
厌氧接触工艺是普通消化池改进的一种工艺,它包含消化池、脱气池、沉淀池三部分。消化池是厌氧接触工艺的反应主体,酒糟废液从消化池上部进入池内,经与池中原有的厌氧微生物混合、接触后,通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用,使废水中的有机物转化为甲烷、 二氧化碳为主的气体(俗称沼气)。消化池排出的混合液先经脱气池脱除未分离干净的气体,再进沉淀池进行泥水分离。沉淀池出水进入下一级处理,沉淀池污泥回流至消化池。
为了保证消化池厌氧微生物与有机物的充分接触,池内温度、水质的均匀,同时防止形成浮渣层(形成浮渣层会阻碍沼气的及时排出),消化池需设搅拌装置。搅拌方式较多,本方案采用泵加水射器的搅拌方式,主要居于如下考虑。由于酒糟废液pH较低,仅仅为4~5,而厌氧微生物特别是产甲烷菌对系统内泥水的pH非常敏感,其最佳要求为6.8~7.2,因此为了保证厌氧系统的处理效果,需要对来水pH进行调节,这样必将消耗大量的药剂,增加了整个污水处理系统的运行成本,而厌氧系统出水pH相对较高,碱度含量较大,却不能得到充分的利用。通过消化池出水回流,不但能减少碱的投加量,而且经水射器释放,还有很好的搅拌作用。
UASB工艺
升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是荷兰学者Lettinga等人于20世纪70年代初开发的。由于这种反应器结构简单,不用填料,没有悬浮物堵塞等问题,因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣,并很快被广泛应用到工业废水和生活污水的处理中。UASB反应器在处理各种有机废水时,反应器内一般情况下均能形成厌氧颗粒污泥,而厌氧颗粒污泥不仅具有良好的沉降性能,而且有较高的比产甲烷活性。由于UASB反应器设有三相分离器,使得反应器内的污泥不易流失,所以反应器内能维持很高的生物量,平均浓度能达到80gSS/L左右。同时,反应器的STR很大,HRT很小,这使反应器有很高的容积负荷率和处理效率以及运行稳定性。
待处理的废水被引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气(气体是甲烷和二氧化碳)引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥床的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体和生物颗粒进入到沉淀室内,剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层的上面。分离气体、固体后的液体继续上升,最后从出水堰溢流,经集水槽排出。沼气聚集于三相分离器顶部,通过气管排出。
高浓度有机生产废水经过两级厌氧反应器预处理后,有机物得到大量去除,但出水还含有一定有机污染物,本方案选用好氧系统进行后续处理。
3.2好氧工艺选择
好氧生化处理工艺主要包含两种形式:活性污泥法和生物膜法。活性污泥法常用工艺普通活性污泥法、SBR及各类变形工艺如CASS、DAT-IAT等、氧化沟、A/O、A2/O等。生物膜法常用工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和曝气生物滤池,代表工艺为生物接触氧化工艺。
下面就本工程的特点对以上几种工艺进行比选,确定出最适宜的工艺。
普通活性污泥法
普通活性污泥法又称普曝法,是采用普通曝气池为主体构筑物,对污水进行生化处理的方法。废水及回流污泥从曝气池首端进入,沿池长方向推流式前进,需氧量首端高,末端低,利用好氧微生物对废水中有机物进行降解,达到净化废水的目的。其工艺比较简单,运行经验成熟,此工艺对COD,BOD,SS的去除率均可达到预期效果,但该工艺BOD负荷低,抗击负荷的能力较弱,占地面积大。
SBR工艺
SBR法是间歇式活性污泥法(Sequence Batch Reactor Activated Sludge Process缩写为SBR),又称序批式活性污泥法。其特点是集生化反应池和沉淀池于一体,不需设初沉池和二沉池,亦避免回流污泥泵房等装置。基本操作为进水,反应,沉淀,出水等过程组成。从废水流入开始到出水排泥结束为一个周期。在周期内一切过程都在一个设有曝气装置的反应池中依次进行。该法不易产生污泥膨胀,处理构筑物简单,同时对运行参数调整后可有效进行生物脱氮除磷。但由于其运行的周期性,一般要设置多池,池体内有效利用率低,占地面积较大,运行控制较复杂。
接触氧化工艺
生物接触氧化是一种好氧生物膜法工艺,池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中。该工艺兼有活性污泥法与生物膜法二者的特点,其优点有:
容积负荷高,处理时间短;
生物活性高;
污泥产量低,无需污泥回流;
出水水质好且稳定;
不存在污泥膨胀问题;
该工艺成熟稳定,占地面积省,设备国产化,在小规模废水处理工程中得到了广泛的应用。但对于水量较大时,存在填料用量大、安装、维护复杂,填料费用高等不利因数。
各种工艺的综合比较见下表:
几种好氧技术或工艺在工业废水处理应用的比较
序号 工艺或技术 普通活性污泥法 生物接触氧化法 SBR
1 BOD负荷 低 较高 较低
2 抗冲击负荷 较差 一般 好
3 抗丝状膨胀 较差 好 较好
4 投资 大 较大 一般
5 占地面积 大 较小 小
6 运行控制 一般 简单 复杂
7 自控要求 简单 简单 复杂
8 设备维修 一般 一般 复杂
9 运行费用 较高 一般 一般
综合比较以上工艺,对于本工程日处理水量3500吨采用SBR工艺较合理。因此,在本方案中,好氧段我们采用SBR工艺对废水进行处理。
好氧处理系统出水各项污染物指标都有很大程度的降低,基本能够保证出水达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。考虑到一定冲击负荷,为了确保出水水质的达标,SBR出水再经絮凝过滤处理后排放,如果SBR出水长期稳定达标,可以超越絮凝过滤装置,SBR出水直接排放。
『贰』 木薯生产乙醇的工艺
年长1万吨无水乙醇的生产工艺及设备方案【摘要】【关键词】燃料乙醇 生产工艺 物料衡算 设备选型【正文】1、前言 无水乙醇是一种应用很广泛的有机溶剂,是一种可再生的生物能源。其中燃料乙醇被认为是替代和节约汽油的最佳原料之一,能和汽油以一定的比例混配成一种车用原料。乙醇的生产有化学合成法和生物发酵法,随着全球石油的缩减,化学合成已受限制,生物发酵生产乙醇受各方推崇和应用。生物发酵法是利用淀粉质原料或糖质原料,在微生物作用下生成乙醇的方法。淀粉质原料生产乙醇过程包括:原料粉碎、蒸煮糖化、酒母制备、发酵及蒸馏精制等工序。2、燃料乙醇2.1乙醇性质 酒精是一种无色透明、易挥发,易燃烧,不导电的液体。有酒的气味和刺激的辛辣滋味,微甘。学名是乙醇, 分子式C2H6O,(酒精燃烧C2H5OH+3O2=2CO2↑+3H2O)因为它的化学分子式中含有羟基,所以叫做乙醇,比重0.7893(20/4°)。 乙醇的分子量:46
外观与性状: 无色液体,有酒香。
燃点:75℃ 熔点:-114.1℃ 沸点(一标准大气压下): 78.3 ℃
相对密度(水=1): 0.79 相对蒸气密度(空气=1): 1.59 饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)
燃烧热(kJ/mol): 1365.5
临界温度(℃): 243.1 临界压力(MPa): 6.38
辛醇/水分配系数的对数值: 0.32 闪点(℃): 12
引燃温度(℃): 363
爆炸上限%(V/V): 19.0 爆炸下限%(V/V): 3.3 2.2类别和主产品 工业乙醇(该方案的产品是燃料乙醇)工业酒精含乙醇96%以上,还含少量甲醇和其他物质。 甲醇是有害的。它可以挥发,对呼吸系统有害。有人用工业酒精(含甲醇的乙醇)做酒,饮用后可导致失明。 食用乙醇:食用酒精使用粮食和酵母菌在发酵罐里经过发酵后,经过过滤、精馏来得到的产品,通常为乙醇的水溶液,或者说是水和乙醇的互溶体,食用酒精里不含有对人体有毒的苯类和甲醇。 药用乙醇:乙醇含量在75%左右无水乙醇:无水乙醇的酒精含量极高,分为化学纯和分析纯,化学纯的含量大于等于99.5%,分析纯的含量在99.9%以上。 燃料乙醇是指未加变性剂的、可作为燃料用的无水乙醇。燃料乙醇可缓解能源紧张,减少环境污染,促进农业发展。3、生产工艺3.1总流程 双酶糖化间歇(或连续)发教酒精流程示意图a-淀粉酶 糖化酶 ↓ ↓薯干→粉碎机→调浆罐→连续蒸煮器→蒸煮醪→糖化锅 废槽 ↖ ↓酒精←分子筛脱水 ← 蒸馏←成熟发酵醪←发酵醪←糖化醪杂醇油 ↙ ↙ ↓ ↙ ↓ 酵母种→斜面试管→摇瓶培养→小酒母罐→大酒母罐 ↑ ↗ ↓ 空气→空压机→过滤器→无菌空气 酒母醪3.2原料及原料预处理3.2.1原料 薯干:含淀粉68%,水分13%,直接从市场购买。水:包括粉料液化糖化用水、发酵用水、蒸馏车间用水和清洗用水等,都利用城市自来水或是自来水经过一系列灭菌消毒的无菌水。淀粉酶和糖化酶:a-淀粉酶用量为8u/g原料,糖化酶用量为100u/g原料,酒母糖化醪用糖化酶量200u/g原料。硫酸和硫酸铵等:硫酸铵用量8kg/t(酒精),硫酸用量(调pH用)5.5kg/t(酒精)。乙醇酵母:发酵用的菌种,将糖化醪发酵产生乙醇、CO2和其他副产物。3.2.2原料预处理 薯干预处理示意图原料薯干→筛选→浮选→磁选→破碎→制浆→液化(糊化) ↓ ↓ ↘ ↓纤维、泥沙 石块、砖块 铁杂 糖化 ← 冷却 ↑ 糖化酶3.2.2.1原料除杂和粉碎(1)淀粉质原料在收集时,会混进沙土、杂物,甚至金属夹杂物等。一般采用先振动筛筛选,再磁力除铁器磁选以除去杂质。(2)淀粉质原料中淀粉颗粒常以颗粒状态储存于细胞中,不宜被直接利用。粉碎后有利于增加原料表面积,加快吸水速度,缩短水热处理时间;有利于淀粉酶的作用,提高淀粉的转化率,同时有利于原料在生产过程中的输送。粉碎方法有干式粉碎和湿式粉碎,此次采用湿式粉碎进行生产(3)由粉尘损失造成的淀粉损失率约为0.40%。3.2.2.2水热处理(液化)和连续蒸煮糖化(1)淀粉的液化:是利用淀粉液化酶使糊化的淀粉黏度降低,并水解成糊精和低聚糖的过程。 使用耐高温的a-淀粉酶,采用95℃的处理温度,使用普通a-淀粉酶,采用85℃处理温度。现采用低压喷射液化器来完成淀粉的液化。调浆温度为50℃,喷射液化器使粉浆迅速升温至105 ℃,进入维持管保温液化5~8min,真空闪急蒸发冷却至95 ℃进入液化罐反应约60min后,进真空冷却器冷却至63 ℃后糖化30min。低压喷射液化处理工艺 粉料→加水制浆→喷射液化→保温液化→冷却糖化 ↑ ↑ a-淀粉酶 蒸汽 (2)淀粉的糖化:是利用糖化酶将淀粉液化的产物进一步水解成葡萄糖的的过程,并为发酵提供含糖适量并保持一定酶活力的无菌或极少杂菌的醪液。 糖化温度一般根据糖化酶的最适作用温度进行控制,即58~60℃为宜,糖化酶作用的最适pH为4.2~5.0。醪液的pH太高或太低都将破坏酶的活力,不利于糖化。 糖化酶用量一般为每克淀粉使用80~150U,视原料品种、糖化方式等定量。 糖化时间不宜过长,一般在15~25min的范围,也可以根据糖化醪进行调控,即以产生25%~35%的还原糖的时间为宜。蒸煮糖化中由于淀粉残留及糖分破坏造成的淀粉损失约为0.40%。3.2.2.3乙醇酵母的培养 麦芽汁 麦芽汁 麦芽汁 糖化醪琼脂 →↓ ↓ ↓ ↓酵母→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→卡氏罐培养→小酒母罐培养→大酒母罐培养→发酵罐 ↖ ↗ 糖化醪 乙醇酵母的培养(酒母1:10扩大培养)(1)原菌种斜面培养:麦芽汁琼脂,25~30℃培养3~5天(冰箱4℃保存备用)。(2)液体试管:10°Bx麦芽汁,灭菌冷却至25~30℃,无菌接种置25~30℃培养20h。(3)三角瓶培养:1/3麦芽汁和2/3糖化醪, 25~30℃培养12~14h,pH4~6(4)卡式罐培养:糖化醪,25~30℃培养12~14h,pH4~6(5)小酒母罐、大酒母罐培养:糖化醪,25~30℃培养12~14h,pH4~63.3乙醇发酵 ——菌种:乙醇酵母; 培养基:薯干糖化醪→发酵醪; pH:4.2~4.5;(1)前发酵期:醪液中酵母密度小,酵母进行适应,发酵作用不强。实际生产时,酒母量在10%左右,前发酵期时间为6~8h,连续发酵时,前发酵期基本不存在。(2)主发酵期:酵母不再大量繁殖,而主要进行乙醇发酵,发酵作用强烈,糖分消耗迅速,乙醇逐渐增加。主发酵温度控制在30~34℃ 不得高于34~35℃,发酵时间一般为12~15小时。(3)后发酵期:醪液中的糖分已大部分被发酵,但醪液中残存的糊精等多糖成分继续被转化为可发酵性糖,酵母把它转化为乙醇。后糖化作用速度比糖发酵速度要慢得多,乙醇和CO2生产量减少,表观看来气泡不断产生,但醪液不再翻动。后发酵期一般需40小时左右才能完成,保持醪液温度在30℃±1℃ 。(4)发酵过程中的淀粉损失率:发酵残糖——1.3%巴斯德效应——4.0%酒气自然蒸发与被CO2带走——0.30% (若有酒精捕捉器,损失为0.30%)3.4分离纯化和蒸馏精制分离纯化工艺流程图发酵罐→泵→醪塔→浓缩塔→粗酒精→分子筛塔A、B→冷凝↖ ↗ ↑ ↓蒸汽 蒸汽 无水乙醇过程中的淀粉损失率:(1)废槽带走等——1.60%
(2)脱水损失——1.0%3.5副产品利用和废水废渣处理酒精槽→固液分离→滤液→处理→澄清液→回用及生物处理 ↓ ↓ 滤渣→饲料 ← 泥浆4、物料衡算(1)生产方法:双酶糖化、间歇发酵、塔蒸馏。(2)生产天数:每年300d。 (3)燃料酒精日产量:344t。(4)燃料酒精年产量:100200t。(5)产品质量:国际燃料酒精,乙醇含量99.5%以上(体积分数)(6)主原料:薯干原料含淀粉68%,水分13%。(7)酶用量:a-淀粉酶用量为8u/g原料,糖化酶用量为100u/g原料,酒母糖化醪用糖化酶量200u/g原料。(8)硫酸铵用量8kg/t(酒精),硫酸用量(调pH用)5.5kg/t(酒精)。一 、原料计算①糖化:(C6H12O5)n + nH2O → n C6H12O6 (1-1) 162 18 180发酵:C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2CO2 (1-2) 180 46×2 44×2②生产1000kg燃料酒精的理论淀粉消耗量由(1-1)和(1-2)求得:1000×99.18%×162÷92=1746.5(kg)燃料酒精体积分数99.5%换算成质量分数为99.18%。③生产1000kg燃料酒精的实际淀粉消耗量 表(3-1) 生产过程各阶段淀粉损失率生产过程损失原因淀粉损失率%备注原料处理粉尘损失0.40蒸煮糖化淀粉残留及糖分坏0.40发酵发酵残糖1.3发酵巴斯德效应4.0发酵酒气自然蒸发与被CO2带走0.30加酒精捕集器0.30%蒸馏废槽带走等1.60脱水脱水损失1.0总计损失9.01746.5÷(100%-9.0%)=1919.2(kg)④生产1000kg燃料酒精的薯干原料消耗量薯干原料含淀粉68%,水分13%1919.2÷68%=2822.4(kg)⑤a-淀粉酶消耗量应用酶活力为20000u/g的a-淀粉酶液化酶用量:2822.4×1000×8÷20000=1.29(kg)⑥糖化酶耗量糖化酶活力为100000u/g。使用量为100u/g原料2822.4×1000×100÷100000=2.82(kg)此外,酒母糖化酶用量按200u/g(原料)计,且酒母用量为10%2822.4×10%×70%×200÷100000=0.395(kg)式中70%为酒母的糖化液占70%。其余为稀释水与糖化剂。两项合计,糖化酶用量为3.215kg。⑦硫酸铵耗用量作为补充氮源,其用量为酒母用量的0.1%。二、蒸煮醪量的计算淀粉原料连续蒸煮的粉料加水为1:2,故粉浆量为:2822.4×(1+2)=8467.2(kg)经喷射液化连续蒸煮,最终蒸煮醪液量为8597.4kg。三、糖化醪与发酵醪量的计算设发酵结束后成熟醪量含酒精10%(体积分数),相当于8.01%(质量分数)。并设蒸馏效率为98.4%,而且发酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪液的5%和1%,则生产1000kg99.18%(质量分数)酒精成品计算如下:① 需蒸馏的成熟发酵醪量为:F=1000×99.18%÷98.4%÷8.01%×(100+5+1)÷100=13338.4(kg)② 若不计酒精捕集器和洗罐用水,则成熟发酵醪量为:13338.4÷106%=12583.4(kg)③ 入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为:1000÷98.4%÷13338.4=7.62%(质量分数)④ 相应发酵过程放出CO2总量为991.8÷98.4%×44÷46=964.1(kg)⑤接种量按10%计,则酒母醪量为m:(2583.4+964.1)÷【(100+10)÷100】×10%=1231.6(kg)⑥酒母醪的70%是糖化醪,其余为糖化剂和稀释水,则糖化醪量为:(2583.4+964.1)÷【(100+10)÷100】+1231.6×70%=13178.0(kg)四、10000t/a薯干原料酒精厂总物料衡算① 酒精成品日产燃料酒精量为:10000÷300=33.3(t),取整数位34t/d实际年燃料酒精总产量为:34×300=10020(t/a)② 主要原料薯干用量日耗量为:2822.4×34=95961.6(kg/d)年耗量为:95961.6×300=2.879×106(kg)=282885(t/a)表(4-1) 10000t/a薯干原料酒精厂物料衡算表物料﹨数量生产1000kg燃料酒精物料量/kg每天数量/t每年数量/t燃料酒精10003410020薯干原料2822.495.961628788.48a-淀粉酶1.1290.0383911.5158糖化酶3.2150.1093132.793硫酸铵1.2320.0418912.5664硫酸5.50.18756.1蒸煮粉浆8467.2287.88586365.44成熟蒸煮醪8597.4292.31287693.48糖化醪13178448.052134415.6酒母醪1231.641.874412562.32蒸馏发酵醪13338453.506136051.7二氧化碳964.132.77949833.82废醪13550460.697138209
『叁』 我想做一篇关于酒厂 废水治理方案设计的综述!
白酒废水调研报告
一、 概述
白酒是一种含有较高酒精浓度的无色透明的饮料酒,是利用淀粉质原料和糖质原料经过发酵、蒸馏而制成,根据原料和工艺的不同,具有各自独特的风味,近年来,随着人民生活水平的提高,白酒的需求量增大,全国各大酒厂纷纷扩建,增加产量,以满足市场的需求,白酒生产过程中排出大量有机废水,如直接排放将对环境造成污染。
二、 白酒生产工艺
我国白酒生产大多数以高梁、小麦、玉米等作为原辅料,经过四道基本工序酿制而成,即原料的预处理、糖化发酵、蒸馏出酒、装瓶。白酒的生产工艺有固态发酵法、半固态发酵法和液态发酵法,下图是典型的固态发酵法:
三、 废水的来源
白酒废水是指从生产到贮存陈化过程中所产生的工业废水,各个厂生产工艺有所不同,但都是属于间歇式排放,废水主要来自以下几个方面:酿造车间的冷却水、蒸馏操作工具的冲洗水、蒸馏锅底水、蒸馏工段地面冲洗水以及发酵池渗沥水、地下酒库渗漏水、发酵池盲沟水、灌装车间酒瓶清洗水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等。
四、 白酒废水的水质水量
白酒废水按污染程度可分为两部分,一部分为高浓度废水,所含有机物浓度非常高如蒸馏锅底水、发酵池盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等,其COD高达100000mg/l左右,BOD高达44000 mg/l,pH呈酸性,但这部分废水量很小,占废水总量不到5%,其他属于低浓度废水,污染物浓度远远低于国家排放标准,可直接排放,一般高低浓度废水分开排放。以下是某酒厂排放的废水水质表,该厂以高梁为原料酿酒。
酿酒车间及酒库排放废水水质
废水类别 pH COD(g/l) BOD(g/l) TN(g/l) TP(mg/l) SS
(g/l)
冷却水 7.3~7.9 0.011~0.025
蒸馏锅底水 3.7~3.8 10~100 5.8~66 0.3~1.1 31.4~664 1.35~31
发酵池盲沟水 4.0~4.8 43~130 21~67 1.0 703 0.2~6.0
蒸馏工段地面冲洗水 4.5~5.8 4~17 1.6~8.1 0.2~1.0 158~597 2.5~6.3
地下酒库渗水 5.7~6.0 61 31 0.15 0.3 0.4
下沙、糙沙工艺废水水质
废水类别 水温 水色 pH COD(mg/l) BOD(mg/l)
高梁冲洗水 40 红褐色浑 4.8 1781
高梁浸泡水 33 红色 3.7 7192 2700
蒸馏锅底水 80 灰黑色浑 6.5 7809 2665
五、 高浓度白酒废水常见处理工艺
设计参数一览表
厌氧反应池 容积负荷:3.0~6.0kgCOD/m3.d,
BOD去除率:80%,
接触氧化池 容积负荷:1.0~1.5kgBOD5/m3.d,
BOD去除率:95%,
产泥量:0.3~0.5 kg/ kgBOD5
六、 工程实例
常德市武陵酒厂日排放废水量2000吨,工程设计采取了清污分流制,高浓度废水采用“厌氧-好氧-物化”三级处理工艺,见下图:
高浓度废水汇合后,水质情况如下:COD=17700mg/L,BOD=8900 mg/L,SS=5500 mg/L,pH=3.8~5.0,厌氧采用厌氧流化床反应器,该反应器以砂为载体,有机负荷为15kgCOD/m3.d,COD、BOD去除率为80%,厌氧出水经生物滤池、接触氧化、气浮池后,COD降至70.8 mg/L,BOD降至53.4 mg/L,全流程COD、BOD的总去除率分别为99.5%、99.4%,处理效果比较好。
本工程要求处理的酒精废液,是一种高悬浮物、高浓度的有机废液,对于这种生产废液实际工程中有采用全糟处理工艺也有采用半糟处理工艺的成功实例。所谓全糟处理工艺是指生产废液不经固液分离全部的酒糟都进入厌氧发酵系统。半糟处理工艺是指酒精糟液先经固液分离,粗渣作饲料,剩余滤液(半糟)进厌氧处理工艺。
全糟处理工艺不产生可回用作饲料的粗渣,但沼气产量远高于半糟处理工艺。全糟处理工艺由于节省了固液分离机械设备,具有投资省、运行费用低的优点。但由于全部糟液都厌氧发酵,造成厌氧发酵反应器较大,整个工程占地面积大。
由于该厂酒精生产原料采用木薯,木薯为原料产生的粗糟回用作饲料原料市场销路不好,粗糟如果不能及时销售出去,不但不能给公司带来效益,而且势必造成严重的二次污染。相反,甲方对沼气需求量较大(甲方计划将废液处理过程中产生的沼气回用作锅炉燃料),全糟厌氧工艺产生的所有沼气都能吸纳,从而很大程度上减少了煤的用量,为公司带来经济效益。综合以上分析,本方案选择全糟厌氧处理工艺。
经过厌氧发酵处理后的废水有机污染物浓度还较高,可生化性较好,需进一步进行好氧生化处理才能达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。
3.1厌氧工艺选择
目前在废水处理工程中,采用的厌氧处理工艺较多,如普通厌氧消化池、厌氧接触工艺、厌氧生物滤器、上流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧折流板反应器等。从容积负荷、去除效率来进行比较分析,目前应用较为广泛的是UASB反应器。但是,UASB反应器抗悬浮物冲击性能较差,当废水中悬浮物含量太高时,颗粒污泥很难形成,而絮状污泥的沉降性能较差,三相分离器很难保证厌氧污泥的浓度,无法实现UASB反应器高容积负荷的特点。考虑到酒精废液高悬浮物、高浓度有机物的特点,本方案采用两级厌氧处理工艺,第一级厌氧工艺采用适应悬浮物浓度高的厌氧接触工艺。
厌氧接触工艺出水经过脱气沉淀后出水再进后续的UASB厌氧反应器进行进一步的有机物降解,使好氧生化段进水有机物浓度更低,减少能耗。
结合本工程的特点,下面对这两种工艺介绍如下:
厌氧接触工艺
厌氧接触工艺是普通消化池改进的一种工艺,它包含消化池、脱气池、沉淀池三部分。消化池是厌氧接触工艺的反应主体,酒糟废液从消化池上部进入池内,经与池中原有的厌氧微生物混合、接触后,通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用,使废水中的有机物转化为甲烷、 二氧化碳为主的气体(俗称沼气)。消化池排出的混合液先经脱气池脱除未分离干净的气体,再进沉淀池进行泥水分离。沉淀池出水进入下一级处理,沉淀池污泥回流至消化池。
为了保证消化池厌氧微生物与有机物的充分接触,池内温度、水质的均匀,同时防止形成浮渣层(形成浮渣层会阻碍沼气的及时排出),消化池需设搅拌装置。搅拌方式较多,本方案采用泵加水射器的搅拌方式,主要居于如下考虑。由于酒糟废液pH较低,仅仅为4~5,而厌氧微生物特别是产甲烷菌对系统内泥水的pH非常敏感,其最佳要求为6.8~7.2,因此为了保证厌氧系统的处理效果,需要对来水pH进行调节,这样必将消耗大量的药剂,增加了整个污水处理系统的运行成本,而厌氧系统出水pH相对较高,碱度含量较大,却不能得到充分的利用。通过消化池出水回流,不但能减少碱的投加量,而且经水射器释放,还有很好的搅拌作用。
UASB工艺
升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是荷兰学者Lettinga等人于20世纪70年代初开发的。由于这种反应器结构简单,不用填料,没有悬浮物堵塞等问题,因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣,并很快被广泛应用到工业废水和生活污水的处理中。UASB反应器在处理各种有机废水时,反应器内一般情况下均能形成厌氧颗粒污泥,而厌氧颗粒污泥不仅具有良好的沉降性能,而且有较高的比产甲烷活性。由于UASB反应器设有三相分离器,使得反应器内的污泥不易流失,所以反应器内能维持很高的生物量,平均浓度能达到80gSS/L左右。同时,反应器的STR很大,HRT很小,这使反应器有很高的容积负荷率和处理效率以及运行稳定性。
待处理的废水被引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气(气体是甲烷和二氧化碳)引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥床的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体和生物颗粒进入到沉淀室内,剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层的上面。分离气体、固体后的液体继续上升,最后从出水堰溢流,经集水槽排出。沼气聚集于三相分离器顶部,通过气管排出。
高浓度有机生产废水经过两级厌氧反应器预处理后,有机物得到大量去除,但出水还含有一定有机污染物,本方案选用好氧系统进行后续处理。
3.2好氧工艺选择
好氧生化处理工艺主要包含两种形式:活性污泥法和生物膜法。活性污泥法常用工艺普通活性污泥法、SBR及各类变形工艺如CASS、DAT-IAT等、氧化沟、A/O、A2/O等。生物膜法常用工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和曝气生物滤池,代表工艺为生物接触氧化工艺。
下面就本工程的特点对以上几种工艺进行比选,确定出最适宜的工艺。
普通活性污泥法
普通活性污泥法又称普曝法,是采用普通曝气池为主体构筑物,对污水进行生化处理的方法。废水及回流污泥从曝气池首端进入,沿池长方向推流式前进,需氧量首端高,末端低,利用好氧微生物对废水中有机物进行降解,达到净化废水的目的。其工艺比较简单,运行经验成熟,此工艺对COD,BOD,SS的去除率均可达到预期效果,但该工艺BOD负荷低,抗击负荷的能力较弱,占地面积大。
SBR工艺
SBR法是间歇式活性污泥法(Sequence Batch Reactor Activated Sludge Process缩写为SBR),又称序批式活性污泥法。其特点是集生化反应池和沉淀池于一体,不需设初沉池和二沉池,亦避免回流污泥泵房等装置。基本操作为进水,反应,沉淀,出水等过程组成。从废水流入开始到出水排泥结束为一个周期。在周期内一切过程都在一个设有曝气装置的反应池中依次进行。该法不易产生污泥膨胀,处理构筑物简单,同时对运行参数调整后可有效进行生物脱氮除磷。但由于其运行的周期性,一般要设置多池,池体内有效利用率低,占地面积较大,运行控制较复杂。
接触氧化工艺
生物接触氧化是一种好氧生物膜法工艺,池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中。该工艺兼有活性污泥法与生物膜法二者的特点,其优点有:
容积负荷高,处理时间短;
生物活性高;
污泥产量低,无需污泥回流;
出水水质好且稳定;
不存在污泥膨胀问题;
该工艺成熟稳定,占地面积省,设备国产化,在小规模废水处理工程中得到了广泛的应用。但对于水量较大时,存在填料用量大、安装、维护复杂,填料费用高等不利因数。
各种工艺的综合比较见下表:
几种好氧技术或工艺在工业废水处理应用的比较
序号 工艺或技术 普通活性污泥法 生物接触氧化法 SBR
1 BOD负荷 低 较高 较低
2 抗冲击负荷 较差 一般 好
3 抗丝状膨胀 较差 好 较好
4 投资 大 较大 一般
5 占地面积 大 较小 小
6 运行控制 一般 简单 复杂
7 自控要求 简单 简单 复杂
8 设备维修 一般 一般 复杂
9 运行费用 较高 一般 一般
综合比较以上工艺,对于本工程日处理水量3500吨采用SBR工艺较合理。因此,在本方案中,好氧段我们采用SBR工艺对废水进行处理。
好氧处理系统出水各项污染物指标都有很大程度的降低,基本能够保证出水达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。考虑到一定冲击负荷,为了确保出水水质的达标,SBR出水再经絮凝过滤处理后排放,如果SBR出水长期稳定达标,可以超越絮凝过滤装置,SBR出水直接排放。
『肆』 如何解决工业废水处理难题
首先,工业结构调整与产业(产品、产能)淘汰相结合。调整的对象是高能耗、高物耗、高污回染和资答源消耗型的工业行业和小型制造企业。如草浆造纸,煤化工、焦炭,染料、医药、农药等精细化工,酿造、木薯淀粉酒精,铅锌冶炼、电路板,发泡剂、离子膜烧碱等。这些行业废水等污染治理难度大、投资高、运行成本高。要严格控制这些行业的规模数量,产品最好禁止出口,能够满足内需即可,或者转而依靠进口。针对这些行业,要采取的措施是严格环境管理制度,通过项目审批、环评等手段限制这些行业。
其次,提高排放标准、促进深度治理。当标准提高时,处理技术必须适应,增加工艺流程、采取关键技术、提高去除效率。同时,加强工业废水的循环利用、废水回用,深度处理、发展低排放技术等。
第三,推进清洁生产、发展循环经济。
第四,提高设施运行管理的技术水平。废水处理设施的运行管理水平至关重要,建设设施、工艺技术的科技支持固然重要,但支撑达标排放和减排的根本还在于运行。先进技术的采用、缺陷的改造和保障正常运行都需要高新科技的支持,且后者要求更高。
『伍』 原创:怎么发酵潲水泔水酒糟豆渣酱油渣木薯渣秸秆喂猪喂牛喂羊
怎么发酵潲水泔水酒糟豆渣酱油渣木薯渣秸秆喂猪喂牛喂羊?潲水又称馊水。是餐饮行业将顾客吃剩的饭菜和汤水收集到一起得到的垃圾,八十年代中期以前的农村甚至部分城镇家庭也有自己储存潲水的习惯。通常用来喂猪。摘要:泔水已成为我们生活垃圾中的一种,怎样才能充分利用它,变祸害为财富呢?本文就以泔水的重复利用作一个简单的介绍。泔水,也称潲水,作为我们生活中的一种废水,不论是在农村还是城市,特别是随着餐饮业的蓬勃发展,使得饭店的泔水日益增多。宾馆、饭店、学校等源源不断的产出,但只要充分利用也能有很大的回报。从宾馆、饭店、学校等收集来的残菜剩饭,成本低廉、营养丰富,是养猪的好饲料。一.目前的问题 潲水(泔水)养猪最大弊端表现在:其一是将收集起来的潲水需经过高温消毒、杀菌,除花费大量的燃料费用外,工作人员还非常辛苦,其二是营养也很不平衡,特别是植物蛋白质奇缺,动物蛋白质相对过剩,而且品质不好,所以养猪长不快,一般要六七个月才上市;再次潲水中成分复杂,含有毒有害物质较多,容易引起各种传染病和寄生虫病的威胁,病猪、死猪现象时有发生,造成亏本风险很大;最后,容易变质,保存的时间不长。有相关报道泔水发酵成饲料,在养猪业上取得了很好的效果。二.泔水发酵成饲料的原理 利用微生物可以将泔水发酵成安全饲料,农富康潲水饲料发酵剂在这方面已经有了一些成绩。既可缩短出栏时间(由过去的六-七个月上市,缩短到五个月以内),还可大大节省燃料成本、人力成本, 减轻劳动强度,达到或超过全价饲料的效果。饲养出的猪皮肤红润,油光发亮,整个猪栏无臭气无异味,环境清新。为什么能出现这么好的效果呢?以农富康为例,微生物发酵助剂,又称微生物发酵剂等,是指采用高科技方法手段,经人工特别培养、选育、提纯、复壮等工艺,而形成的一种有着特殊“神奇”功能的复合型微生物菌剂,其中起关键作用的主要微生物有细菌、丝状菌、酵母菌、放线菌等“功能”菌群(“功能菌”可形象理解为“牧羊犬”、“警犬”,体格健壮,武功高强)。是符合国家环保和绿色食品生产资料要求的专用微生物发酵菌剂。在北京、上海、天津、徐州、高邮、大连、成都、宁波、沈阳、哈尔滨、广州、南宁、海南、重庆、乌鲁木齐等全国三十几个省市推广很快,正打入英、澳、叙等国际市场。微生物发酵助剂主要用于畜禽粪便、农作物秸秆、城乡生活垃圾、养殖场屠宰下脚料、公园物业小区枯枝落叶、苗木花卉下脚料等有机废弃物,使之快速发酵腐熟变成绿色无公害肥料或饲料,变废为宝,化害为利,循环利用资源。农富康生物发酵剂(Fermentabilitymicrobe)属于国内首创的天然复合发酵菌剂,同时吸收日韩高端微生物工程技术与工艺流程之精华,发酵功能“狂野”、“威猛”,是制作环保、绿色生态肥料、苗木花卉基质营养土的最佳快速发酵助剂。集“除臭”、“制肥”、“制粗饲料”、“防病”、“环保安全”多功能于一体。农富康发酵助剂制作食用菌培养料,具有发酵快,发酵彻底,既能高温发酵,又能低温发酵,大大缩短常规发酵制作时间,减小劳动强度,降低成本等特点外;还有“广普性”(几乎可发酵一切需发酵的有机物料)发酵和“适应性强”(对环境条件要求较宽松)等特点。对比试验示范表明,本发酵菌剂比国内外同类产品(如日本的EM、韩国的农富露、Enzyme)有更优的性价比。具体体现在“快”、“猛”、“狠”、“省”!三.泔水(潲水)发酵成饲料的方法1.配料 先将泔水将明水沥干后,再加其他料,将水分调低至60%左右(判断方法详见说明书,即手抓成团,落地即散为宜)。参考配方为:(1)沥干后的泔水60-70%;(2)玉米粉10%;(3)麦麸皮18%;(4)预混料1-2%(应按说明,如果要发酵制成全价料时加预混料,不发酵制成全价料时则不加,另外预混料也可在发酵后饲喂时加);(5)农富康2型发酵助剂千分之二(0.2%)。2.发酵 配好料后,按说明要求密封发酵一至三天。但是发酵要准备好容器:2.1.可用自制简易型大塑料袋抽气抽真空法。即里面装好配好发酵物料后,为造成完全密封效果,再在外面额外罩上一个大的塑料袋罩上,并抽气抽真空后发酵。2.2.也用可发酵池密封发酵法。即,先自建一发酵池,容器大小根据自身需要确定,一般至少能发酵一吨以上饲料,上小下大,池口成缸子形,周边留有水槽,装完料后,用一个铁锅子或塑料盆子上面压重物一盖,再在水槽中灌水,就能完全密封了,请注意一定要完全密封。3天左右就可发酵好。四.饲喂方法:将发酵好的饲料按下列比例饲喂:发酵饲料:外购全价料(或自配全价料)=60-70%:40-30%。即用泔水制作的发酵饲料可替代60-70%的全价料。发酵好的泔水饲料无需再拌一半新鲜泔水,可直接全用发酵泔水饲料或加一部分外购全价料,或自制全价料即可,可由用户自行确定[自配全价料的方法:玉米粉与麦麸皮占88-89%(玉米粉与麦麸皮的比例可根据动物大小及不同生长阶段对营养要求的高低分别按30%:70%,40%:60%,50%:50%,60%:40%,70%:30%调整),加豆粕10%左右更好,预混料1-2%(按说明)]。五.保存 每次取用发酵饲料后,应立即盖好盖子,可保持半年不坏。当发酵饲料量大时,可采用在阴凉处晾干、低温烘干(一般80度温度以下为好),将水分降至15%以下,可长期保存(一两年)。还可造粒保存。有客户使用泔水发酵饲料后,取的了非常好的效果,节约了成本,提高了经济效益,泔水发酵助剂是符合国家环保和绿色食品生产资料要求的专用微生物发酵菌剂,它在养殖业上将起到非常重要的作用。
『陆』 木薯酒精废液铬含量
不知道八匠鼎松仁对于食用酒精的生产有没有帮助到大家,不过从下次更新开始,我们将对白酒的生产工艺进行大致全面的了解,经过前面的学习,相信对于有心之人则是手到擒来。
各种来源的粗酒精中,也发现有超过50多种含量不等的挥发性杂质,按化学性质大致归纳为醇类、醛类、酯类和酸类四大类,还有一些微量的含硫物质和不饱和化合物等。
杂质可分为头级杂质、中级杂质与尾级杂质三种。
头级杂质时叫酒精沸点低且挥发性较大的杂质,如乙醛、乙酸乙酯等。
中级杂质时难与酒精分离的杂质,接近头级杂质或尾级杂质,如异丁酸乙酯、异戊酸乙酯等。
尾级杂质是较酒精沸点低高而挥发性小的杂质,如发酵醪中的高级醇类,即杂醇油等。
常用的蒸馏方法可分为简单蒸馏、精馏以及特殊蒸馏。
简单蒸馏根据才做条件可分为间歇式(微分蒸馏)和连续式(平衡蒸馏)。
简单蒸馏根据压力可分为常压蒸馏、加圧蒸留和真空(减压)蒸馏等,常压蒸馏一般混合液的沸点很低,常温常压或加压下各组分的挥发度相差较大时采用;
真空蒸馏在某些物质沸点高,煮沸需消耗大量热量,或高温蒸馏会引起被分离变质,或要获得高纯度酒精产品时所采用。
特殊蒸馏又可分为恒沸蒸馏和萃取蒸馏。
蒸馏方法的选择原则:
根据生产原料和成熟醪的特性以及成品质量要求来选择。
如淀粉质原料若蛋白质含量高,则生成杂醇油较多,醛较少;
木薯原料发酵而成的氢氰酸和甲醇较多,所以淀粉质原料的蒸馏和酒精过程要分离甲醇、氢氰酸和杂醇油等杂质。
薯类原料由于含有果胶,经高压蒸煮、糖化、发酵后,成熟醪含甲醇和杂醇油均较高,宜采用粗馏塔-精馏塔-甲醇塔的三塔式流程。
糖蜜原料发酵成熟醪中含醛、酯等头级杂质和杂醇油较多,蒸馏过程中泡沫较多,易积垢。因此蒸馏时要分离醛酯馏分,宜采用双塔式液想过塔(间接的)连续蒸馏,一般不宜采用气相过塔(直接的)流程;
而精馏多采用粗馏塔-排醛塔-精馏塔的三塔式路程。
酒精蒸馏工艺:
目前,所采用的生产流程主要有双塔式和三塔式等蒸馏流程:
1、双塔式:
该工艺把单塔的提溜段与精馏段分开,形成两个塔,即粗馏塔和精馏塔。
粗馏塔将发酵成熟醪中的酒精成分分离出来,并排除酒糟等固形物。
精馏塔浓缩粗馏塔分离出来的酒精,并排除大部分挥发性杂质。
双塔式蒸馏可分为气相进塔和液相进塔两种类型:
①、气相进塔:
从粗馏塔塔顶出来的粗酒精蒸汽,通过连接管进入精馏塔,生产费用低,为淀粉原料场所采用。
发酵成熟醪首先泵入预热器,与精馏塔蒸出的酒精蒸汽进行热交换,预热至40℃左右,然后由顶部进入粗馏塔,粗馏塔底部用蒸汽加热。
塔底和塔顶温度分别为105~108℃和92~95℃,塔底压力为19.6~245KPa,塔顶约为50%(体积分数)的酒精蒸汽直接进入粗馏塔,酒糟由塔底部排糟器自动排除。
精馏塔塔底也直接用蒸汽加热,塔底和塔中部温度分贝为102~104℃和86~93℃,塔底压力为13.7~15.7KPa,塔顶温度为78~79℃。
由粗馏塔来的粗酒精经精馏塔精馏后,酒精蒸汽由塔顶进入醪液预热器,未被冷凝下来的酒精蒸汽再进入第一、第二冷凝器,冷凝液全部回流入精馏塔,部分未被冷凝下来的酒则进入第三冷凝器,酒温为35~40℃,冷凝液含杂质较多,不再流回塔中,作为工业酒精出厂。
还未被冷凝的二氧化塔气体和低沸点杂质,由排醛管拍至大气中,经成品冷却器、检酒器,达到质量标准后送入酒苦。
蒸尽酒精的余馏水,经排出管排到精馏塔外,进行废水处理。
这种两塔流程粗馏塔一般用21~24块塔板,精馏塔用56~70块塔板。
精馏塔进料层塔板为第14~18层(由下向上数),除提取成品、排出酯醛杂质外,还可通过进料层上数2~4层塔板区域(温度85~92℃)液相提取杂醇油,或下数2~4层塔板上汽相取油,排出杂醇油。
杂醇油还可经冷却、加水稀释、分层分离出其中所含酒精,回流重蒸。
气相进塔双塔蒸馏流程图:
②、液相进塔:
将粗馏塔出来的酒精蒸气冷凝成液体,直接进入精馏塔或回流到粗馏塔再由粗馏塔顶部塔板液相取料至精馏塔。
由于液相进塔,进料塔板上气液两相平衡,一般酒精浓度较高,因此进料位置比气相进塔高2~3层。
粗馏塔底排除的废液含酒精不超过0.04%(体积分数),塔顶蒸出的酒精蒸汽经预热器、冷凝器变为液相,由精馏塔第18层入塔蒸馏。
由进料层16/14/12层气相提取杂醇油,在第71/70/69层塔板上液相提取酒精产品。
塔顶蒸出的酒精蒸汽经第一、二、三冷凝后回流入塔顶(由下数72层处),第四冷凝器排除醛酒,与粗馏塔第四冷凝器排除的醛酒汇集一起入主发酵罐。
粗馏塔底和精馏塔底的温度控制在104℃左右,塔顶分别控制在95~79℃。
液相进塔双塔蒸馏流程图:
2、三塔式酒精蒸馏:
改流程在粗馏塔和精馏塔之间比双塔蒸馏多出一个排醛塔(又称分馏塔),排除醛酯类头级杂质。
其中粗馏塔和精馏塔的工艺控制与双塔式蒸馏流程相同,排醛塔一般控制塔底温度为84~86℃,通常由脱醛酒的浓度决定。
塔底压力为9.8kPa,塔顶温度为78~79℃,排醛塔第二冷凝器酒温控制在40℃左右。
脱醛就浓度为36~38%(体积分数),醛酯酒一般为成品酒精提取量的1.2~3%。
三塔式酒精蒸馏流程图:
三塔蒸馏按粗酒精由粗馏塔进入醛塔和脱醛就由醛塔进入精馏塔的形式不同又可分3类:
①、直接式
两者都是气体状态,排杂效率不高;
②、半径式:
前者是气体撞他,而后者是液体状态,可得到质量比较优良的成品,我国酒精工业广泛采用。
成熟醪经预热器预热后进入粗馏塔,蒸出的酒精蒸汽(酒精浓度最好在35~40%)由醛塔(塔板数28~34)的第13层左右(由下向上数)进入。
脱醛酒由塔底进入精馏塔,残留的醛酯类头级杂质随酒精蒸汽上升,冷凝后一部分由排醛管排至大气,一部分冷却回收,塔顶蒸出的酒精蒸汽经冷凝后全部回流入塔,成品酒精从塔顶回流管以下2/4/6层塔板上液相取出。
③、间接式:
两者都是液态状态,主要生产高纯度酒精,该过程多排除一次头级杂质,虽然费用较大,但成品质量好。
『柒』 求淀粉厂 污水处理工艺 急!!!!!
山东某淀粉厂污水处理改造工程
孙震[1] 张兆伯[2] 等[1]北京杰佳洁环境技术内有限责任公容司,北京100088 [2]山东省沂水县环保局,沂水276400摘 要:介绍了采用UASB-SBR工艺处理淀粉废水的工程实例,UASB反应器采用中温消化,水力停留时间32h,有机负荷7-8kg/m^3·d,CODCr去除率大于90%。
玉米淀粉厂污水处理工程的设计实践
秦正平 国家粮食储备局武汉科学研究设计院,湖北武汉430079摘 要:
关键词:水量 水质 工艺流程 运行费用 玉米淀粉厂 污水处理工程 设计
分类号: X792文献标识码:文章编号:栏目信息:
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木薯淀粉厂污水处理工艺研究及工程实践冯世骥
刘小兵江西省环境工程成套设备有限责任公司
摘 要:海南盛产木薯,淀粉厂近年蓬勃兴起,然而,淀粉厂所造成的水环境污染,却是不容忽视的事实。所以,如何治理木薯淀粉厂废水,是环保工作者迫在眉睫的研究课题。
关键词:木薯淀粉厂 污水处理工艺 环保 净化机理 水质特征
分类号: X792.03文献标识码:文章编号:栏目信息:
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