[00143463]用于酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热工艺和装置

一、课题来源与背景 1、项目背景、技术背景 国内酒精生产的蒸煮工段中低温粉浆与高温蒸煮醪一般采用醪醪换热节能工艺进行节能生产,大部分采用螺旋板式换热器,因螺旋板换热器已整体焊接卷制为一体,所以一旦发生故障,就很难检修,只能报废。特别是在木薯酒精发酵过程中,由于木薯原料中含沙较多,生产过程中对螺旋板换热器磨损严重,一般只能正常使用六个月就要更换螺旋板换热器。因漏料不容易检验出来,往往是发酵出现升酸严重时才能发现,这样发酵损失起码2～3天,严重影响到发酵成绩,导致原料出酒率降低0.6～0.8％,而且螺旋板换热器数量多,频繁更换,既浪费宝贵的生产时间也增加设备投资费用;少部分采用螺旋板换热器加水膜真空冷却,这样螺旋板换热器虽然数量减少了,但带来热量损失和增加外排水量,没有很好地起到节能减排的效果,不符合企业清洁生产要求。因此急需一种更加高效、节能、环保的酒精蒸馏换热技术,彻底改变我国酒精生产企业目前的困境,加快利用高新技术改造传统工业的步伐,酒精生产蒸煮工段工艺、技术装备升级改造迫在眉睫。 2、任务来源 2018年8月份,公司技术中心召开了技术委员会及专家委员会对“用于酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热工艺和装置”进行论证,并对项目技术先进性、国内、国外技术情况及市场预测等方面进行讨论,各项技术、人员、生产等条件基本成熟,从而确立了对“用于酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热工艺和装置”项目的研发。 公司成立了内部项目组,依靠自主研发,实施技术攻关,完成此项目研发任务。本项目是山东金塔机械集团有限公司、肥城金塔金塔机械科技有限公司和肥城金塔酒精化工设备有限公司联合开发,知识产权归山东金塔机械集团有限公司。 项目于2019年5月经鲁经信技【2019】76号文批准为2019年山东省第一批技术创新项目计划,项目编号为201910109155。 二、技术原理与性能指标 1、技术原理 本项目采用先进的四级闪蒸、四级膜式塔换热技术,解决了蒸煮过程能耗高的技术难题。利用膜式塔吸收闪蒸罐闪蒸的二次蒸汽,大大节省了酒精厂原料蒸煮过程的蒸汽消耗,生产1吨酒精蒸煮工段比传统换热工艺节省蒸汽75%以上,比螺旋板式换热器节省蒸汽50%以上,节能效果显著。 2、性能指标 ①蒸煮工段吨酒精消耗蒸汽量0.25吨以下。 ②蒸煮工段吨酒精循环水耗量10吨。 三、技术的创造性与先进性 1、研发设计了伞帽式新型膜式塔结构,使淀粉浆进入膜式塔后分布均匀,解决了物料易堵塞难题。 2、研发设计了倒U型管道结构,连接闪蒸罐与膜式塔,避免膜式塔内的物料倒流入闪蒸罐且闪蒸罐内部结构无死角,解决了物料易染菌的难题。 3、采用多级闪蒸膜式塔换热技术,闪蒸后的二次蒸汽依次进入各级膜式塔与淀粉浆充分混合,真空度逐级提高,蒸煮醪温度逐级降低,淀粉浆温度逐级提高,蒸煮醪热量得到充分回收利用,蒸煮工段生产1吨酒精仅耗蒸汽不到0.25吨。 四、社会经济效益 1、经济效益分析 产品销售情况：目前该项目产品已累计生产并销售“用于酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热工艺和装置”6套,实现销售收入1815万元,净利润248万元,缴税总额124万元。目前已形成年产用于酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热工艺和装置16套的生产能力,企业可新增销售收入4800万元,可实现利润386万元,新增税金193万元。 2、社会效益分析 该项目的实施符合国家的产业政策和可持续发展的需要,金塔公司是酒精装备行业的龙头企业,通过该项目的实施可带动地方经济的健康快速发展,同时可全面提升我国酒精行业生产企业的技术装备水平,对实现该行业的技术改造、节能减排、绿色环保,将产生明显的社会效益和经济效益,市场前景广阔。 以年产10万吨酒精计算,本项目酒精蒸煮工段吨酒精耗汽不到0.25吨,比螺旋板式换热器节约蒸汽0.25吨,每年可多节约蒸汽2.5万吨,折标准煤2323tce,酒精生产企业每年可节支近200万元。（计算依据：每千克200℃以下过热蒸汽的热焓按650千克计算,1Kgce的热焓为7000千卡,1吨蒸汽折0.0929吨标准煤） 项目的实施,可新增就业10人,有利于增加地方财政收入,促进地方经济快速发展。产品可替代进口装置,并可出口创汇。 五、存在问题及今后研究方向 1、存在问题 智能化控制,生产线智能化程度有待进一步提升; 2、今后研究方向 研究新型膜式塔,使膜式塔吸收热量更加充分。 研究糖化后冷却闪蒸工艺,直接通过闪蒸降至发酵所需温度。 提升装备自动化、智能化水平。