高热力学效率的酒精蒸馏生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及酒精的生产领域，特别是涉及一种高热力学效率的酒精蒸馏生产系统。
【背景技术】
[0002]酒精，学名乙醇，是一种最为人们所熟悉的有机化工原料和溶剂。酒精用途广泛，按需求可分为以下三个方面:调制饮料用的食用酒精，化工、医药酒精，以及作为可再生能源的燃料酒精。在石油资源日益枯竭的严峻形势下，燃料酒精作为可再生能源，对减少国家对一次能源的依赖、完善能源安全体系、改善燃油品质以及大气环境质量等起到重要的作用。从某种意义上说，酒精生产工艺的发展水平是衡量一个国家工业化水平的重要标志之
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[0003]工业上一般是以甘蔗、玉米、木薯、谷物等含糖类、淀粉类及纤维素类作物为原料，经前处理、发酵、蒸馏而制得酒精。根据的酒精的纯度级别，需要采用不同的蒸馏工艺。对于食用优级酒精的生产，常采用五塔差压蒸馏工艺。
[0004]现有的酒精五塔差压蒸馏生产系统中塔顶需用大量冷却水降温而塔釜加热需消耗大量蒸汽，能耗高。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种高热力学效率的酒精蒸馏生产系统，能耗低，节约成本。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的一种高热力学效率的酒精蒸馏生产系统，包括粗馏塔、水洗塔、精馏塔、甲醇塔和回收塔，
[0007]精馏塔顶经管道与水洗塔再沸器管侧入口连接，水洗塔再沸器管侧设有一个气相出口和一个液相出口，其中管侧气相出口经管道与甲醇塔再沸器管侧入口连接，管侧液相出口经管道与水洗塔塔釜入口连接，
[0008]精馏塔底经管道与淡酒预热器壳侧入口连接，淡酒预热器壳侧出口经管道与水洗塔顶连接，水洗塔底经管道与淡酒预热器管侧入口连接，淡酒预热器管侧出口经管道与精馏塔中部进料层连接，
[0009]精馏塔顶取酒口经管道与甲醇塔中部进料层连接，甲醇塔塔釜出口经管道与甲醇塔再沸器壳侧入口连接，
[0010]精馏塔中上部经管道与水洗塔中部进料层连接，精馏塔进料层上方经管道与杂酒预热器管侧入口连接，杂酒预热器管侧出口经管道与回收塔中部进料层连接，所述回收塔底经管道与杂酒预热器壳侧入口连接，杂酒预热器壳侧出口经管道与粗酒预热器壳侧入口连接，粗酒预热器壳侧出口经管道与水洗塔中部进料层连接，
[0011]水洗塔顶经管道与粗塔再沸器Β管侧入口连接，甲醇塔顶经管道与粗塔再沸器A管侧入口连接，粗塔再沸器B和粗塔再沸器A壳侧出口经管道分别与清液罐入口连接，清液罐顶部经管道连接粗馏塔塔釜入口。
[0012]进一步，所述回收塔顶经管道与二级预热器管侧入口连接，二级预热器壳侧入口经管道与一级预热器壳侧出口连接，二级预热器壳侧出口经管道与粗馏塔中部进料层连接，粗馏塔顶经管道与一级预热器管侧入口连接。
[0013]进一步，所述二级预热器与粗馏塔相连的管道上还设置有脱气罐。
[0014]进一步，所述一级预热器管侧出口经管道与冷凝器管侧入口连接，冷凝器管侧出口经管道与末级冷凝器管侧入口连接，冷凝器管侧出口和末级冷凝器的管侧出口经管道分别与粗酒罐入口连接，粗酒罐出口经管道与粗酒预热器管侧入口连接，末级冷凝器管侧出口经管道与洗涤塔中部进料层连接，洗涤塔顶经管道与真空栗连接。
[0015]进一步，所述洗涤塔塔釜出口经管道与杂酒预热器管侧入口连接。
[0016]物料的走向是:从发酵工序来的成熟发酵醪，先经一级预热器再经回收塔顶酒汽的二级预热器预热，经脱气罐脱气后进入粗馏塔，粗馏塔顶的酒汽经一级预热器、冷凝器冷凝成粗酒，粗酒进入粗酒罐，流出粗酒罐的粗酒进入粗酒预热器，预热后进入水洗塔的进料层，经水洗塔的正压萃取操作后，淡酒从塔底流出进入淡酒预热器，预热后进入精馏塔进料层。经精馏塔正压精馏后，酒精半成品从塔顶的取酒口引去甲醇塔，经甲醇塔正压蒸馏进一步排除甲醇，从塔底部引出优级酒精成品去贮罐。
[0017]本实用新型的技术方案有如下有益效果:
[0018]1、甲醇塔和水洗塔塔顶的酒汽通过加热粗馏塔再沸器A、B中的酒糟清液产生的蒸汽给粗馏塔加热；水洗塔和甲醇塔通过精馏塔塔顶的酒汽间接加热；精馏塔用一次蒸汽直接加入为热源；回收塔以精馏塔废水闪蒸汽直接加热为主热源，以一次蒸汽加热为辅助热源。相对于传统的酒精生产工艺，该工艺充分考虑了各塔冷热源之间的过剩温差，前一效塔塔顶酒汽的温度高于后一效塔塔底液体沸腾的温度，其中第一效塔用一次蒸汽直接加热，其塔顶的酒汽作为第二效塔塔釜再沸器的加热介质，而酒汽在再沸器中被冷凝，依次类推，直到最后一效塔蒸汽用冷凝水冷凝，提高了整个系统的热力学效率，实现了节能的目的。
[0019]2、成熟醪一级预热器相当于粗馏塔塔顶酒精蒸汽冷凝器；二级预热器相当于回收塔塔顶酒精蒸汽冷凝器；粗馏塔再沸器A、粗馏塔再沸器B分别相当于甲醇塔和水洗塔塔顶酒精蒸汽冷凝器；甲醇塔再沸器和水洗塔再沸器相当于精馏塔塔顶酒精蒸汽冷凝器。该设计方案彻底改变了塔顶用大量冷却水降温、塔釜加热消耗大量蒸汽的不合理现象。
[0020]3、从酒糟中离心分离出来的清液一部分被送到清液罐，供粗馏塔再沸器加热蒸发，还有一部分作拌料用水；精馏塔塔釜废热水预热淡酒后从水洗塔塔顶进入，稀释粗酒；回收塔塔釜的废热水预热杂酒后预热粗酒，然后去清液闪蒸罐闪蒸。该工艺用废水替代了部分工艺水，对节约用水具有实际的意义，特别是酒精清液的回收利用，改善了环境保护和污水处理，减少了制取饲料时的蒸发量，节约能源。
[0021]4、粗馏塔负压蒸馏，增大了乙醇和不挥发杂质之间的相对挥发度，使酒精更容易分离出来；负压可使尾级杂质相对挥发度降低，使大部分尾级杂质随酒糟排出；负压可降低醪液中各组分的沸点，减少酒糟中蛋白质、脂肪等营养物质的损失，节约能源的同时还可降低酒糟在粗馏塔中的结垢程度。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的结构示意图；
[0023]图中，1、粗馏塔；2、水洗塔；3、精馏塔；4、甲醇塔；5、回收塔；6、粗塔再沸器A;7、粗塔再沸器B ;8、清液罐；9、脱气罐；10、一级预热器；11、二级预热器；12、冷凝器；13、末级冷凝器；14、洗涤塔；15、真空栗；16、粗酒罐；17、粗酒预热器；18、水洗塔再沸器；19、淡酒预热器；20、杂酒预热器；21、甲醇塔再沸器。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
[0025]如图1所示，本实用新型提供的一种高热力学效率的酒精蒸馏生产系统，其包括粗馏塔1、水洗塔2、精馏塔3、甲醇塔4、回收塔5，
[0026]精馏塔3顶经管道与水洗塔再沸器18管侧入口连接，水洗塔再沸器18管侧设有一个气相出口和一个液相出口，其中管侧气相出口经管道与甲醇塔再沸器21管侧入口连接，管侧液相出口经管道与水洗塔2塔釜入口连接，
[0027]精馏塔3底经管道与淡酒预热器19壳侧入口连接，淡酒预热器19壳侧出口经管道与水洗塔2顶连接，水洗塔2底经管道与淡酒预热器19管侧入口连接，淡酒预热器19管侧出口经管道与精馏塔3中部进料层连接，
[0028]精馏塔3顶取酒口经管道与甲醇塔4中部进料层连接，甲醇塔4塔釜出口经管道与甲醇塔再沸器21壳侧入口连接，
[0029]精馏塔3中上部经管道与水洗塔2中部进料层连接，精馏塔3进料层上几层经管道与杂酒预热器20管侧入口连接，杂酒预热器20管侧出口经管道与回收塔5中部进料层连接，回收塔5底经管道与杂酒预热器20壳侧入口连接，杂酒预热器20壳侧出口经管道与粗酒预热器17壳侧入口连接，粗酒预热器17壳侧出口经管道与水洗塔2中部进料层连接，
[0030]水洗塔2顶经管道与粗塔再沸器B7管侧入口连接，甲醇塔4顶经管道与粗塔再沸器A6管侧入口连接，粗塔再沸器B7和粗塔再沸器A6壳侧出口经管道分别与清液罐8入口连接，清液罐8顶部经管道连接粗馏塔1塔釜入口。
[0031]所述回收塔5顶经管道与二级预热器11管侧入口连接，二级预热器11壳侧入口经管道与一级预热器10壳侧出口连接，二级预热器11壳侧出口经管道与脱气罐9顶连接，脱气罐9底经管道与粗馏塔1中部进料层连接，粗馏塔1顶经管道与一级预热器10管侧入口连接。
[0032]所述一级预热器10管侧出口经管道与冷凝器12管侧入口连接，冷凝器12管侧出口经管道与末级冷凝器13管侧入口连接，冷凝器12管侧出口和末级冷凝器13的管侧出口经管道分别与粗酒罐16入口连接，粗酒罐16出口经管道与粗酒预热器17管侧入口连接，末级冷凝器13管侧出口经管道与洗涤塔14中部进料层连接，洗涤塔14顶经管道与真空栗15连接。所述洗涤塔14塔釜出口经管道与杂酒预热器20管侧入口连接。
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