一种酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热装置的制作方法

本实用新型涉及醪醪换热技术领域，特别是一种酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热装置。

背景技术：

一、国内酒精生产原料蒸煮工段工艺设备应用现状：

目前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，换热设备一般采用类似申请号为CN201220137181.9的螺旋板式换热器，此类螺旋板式换热器具有结构紧凑，传热系数较高的优点，但是也存在以下主要缺点：

1、不易检修，使用寿命短，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。

2、容量受限，由于单通道流通能力较小，故介质的体积流量受到限制，否则流阻较大，致使输送动力消耗加大。

3、螺旋板换热器制造面积受限制，不宜用于大产量。由于受到承压能力和加工设备的限制，螺旋板换热器一般最大只能做到200平方，大产量的酒精发酵装置必须几台螺旋板换热器并联，导致操作难度加大

4、易堵塞，由于酒精生产原料在收获，包装，贮存，运输过程中，经常混进各种杂质，如铁丝，绳头，砂石等，虽然经过一些除杂设备的处理，但去除不够彻底。杂质随物料进入螺旋板换热器后，沙石易沉淀，绳头易缠绕在定距柱上，造成阻力上升，甚至堵塞流道。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提高低温粉浆与高温蒸煮醪的换热效率，降低生产成本，设计了一种酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热装置。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热工艺，所述工艺包括：

将温度为A1℃的生淀粉浆注入一级膜式塔，利用真空泵抽真空，进入一级膜式塔内的淀粉浆与一级闪蒸罐的二次蒸汽进行热量交换，一级膜式塔内的淀粉浆被加热至B1℃，同时一级闪蒸罐内的醪降温至B2℃后排出；

所述一级膜式塔中温度为B1℃的淀粉浆经过一级输料泵送入二级膜式塔，利用真空泵抽真空，进入二级膜式塔内的淀粉浆与二级闪蒸罐的二次蒸汽进行热量交换，二级膜式塔内的淀粉浆被加热至C1℃，同时二级闪蒸罐内的醪降温至C2℃后去一级闪蒸罐；

所述二级膜式塔中温度为C1℃的淀粉浆经过二级输料泵送入三级膜式塔，利用真空泵抽真空，进入三级膜式塔内的淀粉浆与三级闪蒸罐的二次蒸汽进行热量交换，二级膜式塔内的淀粉浆被加热至D1℃，然后通过三级输料泵输送出去，同时三级闪蒸罐内的醪降温至D2℃后去二级闪蒸罐；

温度为E2的醪排入到三级闪蒸罐内；

其中，A1<B1≤B2<C1≤C2<D1≤D2<E2。

进一步的，所述A1是45，B1是60，B2是60，C1是75，C2是75，D1是90，D2是90，E2是105。

进一步的，所述一级闪蒸罐内的醪降温至B2℃后排出到糖化罐。

进一步的，所述二级膜式塔内的淀粉浆通过三级输料泵输送至喷射液化器。

本申请还提供了一种酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热装置，包括一级膜式塔、二级膜式塔、三级膜式塔、一级闪蒸罐、二级闪蒸罐、三级闪蒸罐、一级输料泵、二级输料泵和三级输料泵；

所述一级膜式塔、一级输料泵、二级膜式塔、二级输料泵、三级膜式塔和三级输料泵依次通过管道连接，所述一级闪蒸罐、二级闪蒸罐和三级闪蒸罐依次通过管道连接，所述一级膜式塔和一级闪蒸罐、二级膜式塔和二级闪蒸罐以及三级膜式塔和三级闪蒸罐均与真空泵连接。

进一步的，还包括喷射液化器，所述二级膜式塔内经三级输料泵与喷射液化器连接。

进一步的，还包括生料泵，所述生料泵与一级膜式塔连接。

进一步的，还包括糖化罐，所述糖化罐与一级闪蒸罐连接。

本实用新型利用三级闪蒸、三级膜式塔换热技术，利用膜式塔吸收闪蒸罐闪蒸的二次蒸汽，具有以下优点：

大大节省了酒精厂原料蒸煮过程的蒸汽消耗，每生产一吨酒精蒸煮工段仅耗汽400公斤蒸汽，节能效果显著；设备易检修，尤其是与螺旋板换热器相比，投资小，无磨损使用寿命长，预计使用寿命可达20年之久；设备不易堵塞，便于维修和更换；设备无死角，不易染菌，采用蒸汽杀菌特别彻底，而且杀菌时间短，蒸汽消耗少，节能效果好；泵的输送动力消耗小，与螺旋板换热器相比，设备阻力很小，泵的杨程只需不到螺旋板换热器的一半，功率是螺旋板换热器的1/4。

附图说明

图1是本实用新型酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热的流程示意图

以上各图中，11、一级膜式塔；12、二级膜式塔；13、三级膜式塔；21、一级闪蒸罐；22、二级闪蒸罐；23、三级闪蒸罐；31、一级输料泵；32、二级输料泵；33、三级输料泵；4、真空泵；5、喷射液化器；6、生料泵；7、糖化罐。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

一种酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热装置，如图1所示，包括一级膜式塔11、二级膜式塔12、三级膜式塔13、一级闪蒸罐21、二级闪蒸罐22、三级闪蒸罐23、一级输料泵31、二级输料泵32和三级输料泵33；其中，一级膜式塔11、一级输料泵31、二级膜式塔12、二级输料泵32、三级膜式塔13和三级输料泵33依次通过管道连接，一级闪蒸罐21、二级闪蒸罐22和三级闪蒸罐23依次通过管道连接，真空泵4通过管路经一级膜式塔11与一级闪蒸罐21连接，真空泵4通过管路经二级膜式塔12与二级闪蒸罐22连接，真空泵4通过管路经三级膜式塔13与三级闪蒸罐23连接。这里，有两条通路，一条是一级膜式塔11、一级输料泵31、二级膜式塔12、二级输料泵32、三级膜式塔13和三级输料泵33；另一条是三级闪蒸罐23、二级闪蒸罐22和一级闪蒸罐21。两条通路相对交叉设置，后条通路中的热量能够大幅度的传递到前条道路中，通过三次传递过程，能够增强其热量的交换程度，避免了前条道路中的淀粉浆直接在高温下加热，导致其加热不均匀，热量传递不均匀，降低单个设备的体积。通过真空泵4改变管道内的真空度，以提高热交换的效率，并且蒸汽杀菌彻底，管道内无死角，不易染菌。

在此基础上，二级膜式塔12内经三级输料泵33与喷射液化器5连接，淀粉浆经过喷射液化器5后直接与其他管路连接，便于使用。糖化罐7与一级闪蒸罐21连接，该糖化罐7用于储存降温后的高温醪。这里，可以在传递醪的管路中的任何一个位置增设传递泵。生料泵6与一级膜式塔11连接，用于将淀粉浆输送至一级膜式塔11。

本申请提供了一种酒精厂真空闪蒸膜式塔吸热工艺，该工艺包括：

将温度为A1℃的生淀粉浆注入一级膜式塔11，通过真空泵4的作用，使进入一级膜式塔11内的淀粉浆与一级闪蒸罐21的二次蒸汽进行热量交换，一级膜式塔11内的淀粉浆被加热至B1℃，同时一级闪蒸罐21内的醪降温至B2℃后排出；

一级膜式塔11中温度为B1℃的淀粉浆经过一级输料泵31送入二级膜式塔12，利用真空泵4抽真空，进入二级膜式塔12内的淀粉浆与二级闪蒸罐22的二次蒸汽进行热量交换，二级膜式塔12内的淀粉浆被加热至C1℃，同时二级闪蒸罐22内的醪降温至C2℃后去一级闪蒸罐21；

二级膜式塔12中温度为C1℃的淀粉浆经过二级输料泵32送入三级膜式塔13，利用真空泵4抽真空，进入三级膜式塔13内的淀粉浆与三级闪蒸罐23的二次蒸汽进行热量交换，二级膜式塔12内的淀粉浆被加热至D1℃，然后通过三级输料泵33输送出去，同时三级闪蒸罐23内的醪降温至D2℃后去二级闪蒸罐22；

温度为E2的醪排入到三级闪蒸罐23内；

其中，A1<B1≤B2<C1≤C2<D1≤D2<E2。

一级闪蒸罐21内的醪降温至B2℃后排出到糖化罐7，二级膜式塔12内的淀粉浆通过三级输料泵33输送至喷射液化器5。淀粉浆从一级膜式塔11、二级膜式塔12和三级膜式塔13的顶部注入，从其底部送出。

本申请以下述一组数值作为例子进行说明，A1是45，B1是60，B2是60，C1是75，C2是75，D1是90，D2是90，E2是105。在实际的生产中，需要将淀粉浆从初始的45℃加热到105℃，通过该装置和工艺，淀粉浆从初始的45℃加热到90℃，然后直接从90℃加热到105℃即可，这里，从45℃加热到90℃的过程中，所用到的热量是降温高温醪的过程中所释放的热量，起到了能源的充分利用，节省了成本。并且本申请中各个部件结构紧凑，布局简洁易懂，易于生产和使用。

关于三级闪蒸罐23、二级闪蒸罐22和一级闪蒸罐21所组成的通道，可以在通道之间增设压力泵或者直接在糖化罐7或者喷射液化器5的连接管路上增设压力泵，通过单一压力泵以降低成本。

以上参考了优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型的保护范围并不限制于此，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。因此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用新型的保护范围内。