专利名称：糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓缩热耦合装置及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以糖蜜为原料的酒精差压蒸馏和废液蒸发浓縮的装置及工艺。
背景技术：
以糖蜜为原料生产酒精所产生的废液中的有机污染物含量高，COD含量一般 为80000-120000mg/l，最高可达170000mg/l，直接排放导致环境污染大。目前 糖蜜为原料的酒精生产和废液处理的方法大致有以下几种工艺
(1)糖蜜酒精蒸馏部分与糖蜜酒精废液处理部分各自成独立工段，物流顺 次联系，能流互不关联。
① 糖蜜酒精蒸馏部分
采用常规的两塔或者多塔差压蒸馏以得到不同规格的成品酒精。
② 糖蜜酒精废液处理部分主要有以下几种方法
I. 原液农田灌溉原液农田灌溉法即是对产生的废液不做任何处理，直 接灌溉农田，从而有效利用其含有的有益组分。由于废液中的有机物和钾盐含 量高，因此具有一定肥效，该处理方法几乎不需要成本，而且运行费用低廉， 方便直接。缺点是原液酸度大，钙镁离子含量高，长期使用会使农田酸化并产 生结块，因此难以长久持续的推广应用。
II. 厌氧处理+农田灌溉酒精废液经厌氧发酵后，就变成了富含N、 P、 K 的熟液肥料。当有足够的农田面积和有效的灌溉管网系统时，使用经过厌氧处 理后的此熟液灌溉农田会有明显的增产作用，此处理方法对于能够统一耕种的 农田(如农场)最为适宜。此方法由于需要敷设灌溉网络，因此投资较大。同 时在农闲时节由于需要的肥料量不大，因此需要足够大的池塘储存熟料，且熟 料的渗透力很强有可能渗透入地下水系统，从而造成地下水污染。此工艺虽然 比较简单，运行费用较低，但是由于存在上述的缺点，因此也难以大力推广。
III. 厌氧处理+好氧处理+物化法此工艺能显著的降低废液中C0D， B0D含量，但是由于此方法对S042—、 Ca2+、 Mg"离子的处理效果不是很好，因此要达到
国家环保标准，投资大运行费用高，对企业会造成一定的负担。
IV.浓縮燃烧法浓縮燃烧工艺是把糖蜜酒精废液蒸发浓縮至60-70BX，然 后将浓缩液送至锅炉燃烧，燃烧的热能产生蒸汽用于发电，发电后的背压蒸汽 可用于其他需要耗汽的工艺过程，燃烧后的残渣由于富含钾盐可用做钾肥。此 工艺的投资成本较低，经济效益明显。但由于蒸发酒精废液需要大量耗能，因 此也需寻求一种有效的途径来降低运行能耗。
此酒精蒸馏与酒精废液蒸发浓縮分别单独处理的工艺不但存在有能耗大， 水资源消耗高的缺点，同时还存在有蒸发设备容易结垢，维修、清垢工作量大、 影响连续生产等缺点。
(2)糖蜜酒精蒸馏和糖蜜酒精废液蒸发浓縮联合处理工艺 现有的糖蜜酒精蒸馏和糖蜜酒精废液蒸发浓縮的联合处理工艺中，酒精蒸 馏工段取消粗馏塔，废液蒸发浓縮工段为使用串联的三个蒸发器的三效真空蒸 发浓缩装置。酒精蒸馏工段中的发酵醪经预热后直接送入一效蒸发器中，通过 在一效蒸发器内引入直接蒸汽作为热源加热蒸发浓缩，由于此工艺减少七粗 馏塔，同时前一个蒸发器出来的酒精汽可用于加热后一个蒸发器，因此节省了 部分投资费用。但是直接处理成熟醪的一效蒸发器需要引入加热蒸汽，设备制 造复杂，而且整个蒸发浓縮装置处理量较大，能耗高且不易于工艺控制，不利 于整个联合装置的工艺平稳运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合装置 及工艺，可以实现酒精蒸馏和废液浓縮工段的热量匹配利用，从而实现有效处 理糖蜜酒精废液，减少污染，有效降低蒸汽消耗和水消耗。
本发明的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合装置包括粗馏塔、 水洗塔、精馏塔、水洗塔再沸器、第一粗馏塔再沸器、第二粗馏塔再沸器、废 醪闪蒸罐、精馏塔废水闪蒸罐，以及包括一级一效蒸发器、 一级二效蒸发器、 一级三效蒸发器的第一级三效真空蒸发浓縮装置，其中精馏塔顶部管道连接水 洗塔再沸器壳侧入口 ，水洗塔再沸器壳侧汽相出口管道连接第二粗馏塔再沸器壳侧入口，水洗塔顶部管道连接第一粗馏塔再沸器壳侧入口，粗馏塔底管道连 ,接废醪闪蒸罐入口，废醪闪蒸罐底部通过管道连接一级一效蒸发器管侧入U， 精馏塔底管道连接精馏塔废水闪蒸罐入口，它还设有包括二级一效蒸发器、二 级二效蒸发器、二级三效蒸发器的第二级真空蒸发浓缩装置，粗馏塔顶部管道 连接一级一效蒸发器壳侧入口， 一级二效蒸发器管侧出口管道连接二级一效蒸 发器的管侧入口， 二级一效蒸发器壳侧入口管道连接外界蒸汽系统。
本发明的装置中，在废液浓縮蒸发部分使用了两级多效真空蒸发浓缩装置， 其中第一级真空蒸发浓縮装置利用酒精差压蒸馏工段中的粗酒汽作为蒸发器的
热源，经过三效蒸发后废液的浓度可以得到初步提高到35%左右，这样可以大, 处理废液，使用粗馏塔顶酒汽可以节省直接蒸汽的消耗，实现热量的匹配使用； 第二级真空蒸发浓縮装置使用适量蒸汽将废液进一步浓縮到需要的浓度，相对 处理量较小，蒸汽的消耗也少。整套装置相比现有技术，蒸汽消耗下降，lW且 废液经过两级蒸发浓縮，前一级处理量大，浓度低，不易结垢，后一级处理量 小，设备易于检修，可以从整体上延长设备结垢周期。
作为一种改进，所述的第二级真空蒸发浓缩装置还包括与二级二效蒸发器 并联的二级四效蒸发器，这样可以交替使用容易结垢的二级二效蒸发器和二级 四效蒸发器，进行交替清除结垢，有利于装置的连续运行。
所述废醪闪蒸罐顶部管道连接所述一级二效蒸发器壳侧入口，可以回收利 用闪蒸汽作为一级二效蒸发器的热源，进一步降低系统蒸汽消耗。
所述精馏塔废水闪蒸罐顶部管道连接所述一级二效蒸发器壳侧入口，同样 可以回收利用闪蒸汽作为热源，降低系统能耗。
本发明的另一目的是提供一种糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓缩热耦合 装置的生产工艺来自发酵工段的成熟醪经预热后进入粗馏塔，粗馏塔顶部的 粗酒汽进入一级一效蒸发器的壳侧冷凝成粗酒后进入水洗塔进行水洗除杂，粗
馏塔底部废醪液进入废醪闪蒸罐；自水洗塔顶部来的酒汽进入第一粗馏塔再沸 器壳侧冷凝，冷凝酒液回流进入水洗塔；经水洗塔塔底出来的淡酒预热后进入 精馏塔浓縮除杂，自精馏塔塔顶来的酒汽进入水洗塔再沸器壳侧部分冷凝，冷 凝液回流精馏塔，未冷凝汽进入第二粗馏塔再沸器壳侧冷凝，冷凝液回流精馏 塔，自精馏塔上部塔板处采出浓縮酒液冷却后作为成品送出界区，自精馏塔底 部出来的废水部分经与淡酒换热后进入水洗塔进行水洗，部分进入精馏塔废水闪蒸罐，闪蒸液进入废水处理系统进行处理；废醪闪蒸罐底的闪蒸液迸入一级 一效蒸发器管侧进行蒸发浓縮，从一级一效蒸发器管侧处取汽液混合物经过汽 液分离后，汽相部分进入一级二效蒸发器壳侧作为一级二效蒸发器的热源；-级一效蒸发器管侧出口的液体进入一级三效蒸发器的管侧继续蒸发浓縮； 一级 三效蒸发器管侧出口液相进入一级二效蒸发器管侧蒸发；从一级二效蒸发器管 侧处取汽液混合物经汽液分离后，汽相部分进入一级三效蒸发器壳侧作为一级 三效蒸发器的热源； 一级二效蒸发器管侧出口的液体进入所述二级真空蒸发浓 缩装置中的二级一效蒸发器管侧继续蒸发浓縮，二级一效蒸发器使用直接蒸汽 加热，二级一效蒸发器管侧处取汽液混合物经汽液分离后，汽相部分进入二级 二效蒸发器壳侧作为二级二效蒸发器的热源，二级一效蒸发器管侧出口的液体 进入二级三效蒸发器的管侧继续蒸发浓缩；二级三效蒸发器的管侧出口液相进 入二级二效蒸发器管侧继续蒸发浓縮，从二级二效蒸发器管侧处取汽液混合物 经汽液分离后，汽相部分进入二级三效蒸发器壳侧作为二级三效蒸发器的热源， 二级二效蒸发器管侧出口废液送锅炉焚烧系统处理。
所述二级一效蒸发器管侧处取汽液混合物经汽液分离后，汽相部分分别进 入所述二级二效蒸发器壳侧和\或二级四效蒸发器壳侧冷凝，作为所述二级二效 蒸发器和二级四效蒸发器的热源，所述二级一效蒸发器管侧出口的液体进入所 述二级三效蒸发器的管侧继续蒸发浓縮；所述二级三效蒸发器的管侧出口液相 分别进入二级二效蒸发器和\或二级四效蒸发器的管侧继续蒸发浓縮，从所述二 级二效蒸发器和\或二级四效蒸发器的管侧处分别取汽液混合物经汽液分离匸， 汽相部分进入所述二级三效蒸发器壳侧作为二级三效蒸发器的热源，所述二级 二效蒸发器和\或二级四效蒸发器管侧出口废液送锅炉焚烧系统处理。 酒精差压蒸馏工段各塔操作条件为
粗馏塔塔顶压力为绝压0.9 1.6atm，塔顶温度90 110°C，塔底温度 100 120。C;
水洗塔塔顶压力为绝压1.5 2.4 atm，塔顶温度110 120°C，塔底温度
no 12crc;
精馏塔塔顶压力为绝压5.0 6.5 atm，塔顶温度H5 132。C，塔底温度 150 160°C。
废液蒸发浓縮部分各效蒸发器的操作压力和操作温度是一级一效蒸发器绝压0. 4 0. 5atm，温度75 85°C ;
一级二效蒸发器绝压0. 3 0. 4atm，温度60 70°C ;
一级三效蒸发器绝压0. 2 0. 3atm，温度50 60°C ;
二级一效蒸发器绝压0. 7 0. 9atm，温度90 95°C ;
二级二效蒸发器绝压0. 45 0. 6atm，温度80 90°C;
二级三效蒸发器绝压0. 25 0. 3atm，温度60 72°C ;
二级四效蒸发器绝压0. 45 0. 6atm，温度80 90°C 。本发明的优点是采用差压热耦合技术实现蒸馏工段与蒸发工段的能量相互匹配利用，可以节省蒸汽消耗，从而使糖蜜原料生产酒精的酒精蒸馏和废液浓縮处理的蒸汽总消耗降到3.0 3.6吨/吨成品酒精，比目前国内的糖蜜为原料的普级酒精蒸馏和废液处理技术的5.0 5.5吨蒸汽/吨食用酒精的蒸汽消耗节省蒸汽约30% 40%，节约冷却水消耗约25吨/吨成品酒精。而且废液是两级蒸发浓縮，可以显著延长设备结垢周期，易于检修。
附图1为本发明的工艺流程原理图；1、成熟醪预热器，2、粗馏塔，3、粗酒罐，4、粗酒泵，5、第一粗馏塔循环泵，6、第一粗馏塔再沸器，7、第二粗馏塔循环泵，8、第二粗馏塔再沸器，9、粗馏塔废醪泵，10、废醪闪蒸罐，11、粗馏塔冷凝器，12、水洗塔，13、水洗塔回流罐，14、水洗塔末冷，15、水洗塔回流泵，16、水洗塔再沸器，17、淡酒泵，18、淡酒预热器，19、精馏塔废水泵，20、精馏塔，21、精馏塔末冷，22、精馏塔回流罐，23、精馏塔回流泵，24、工业酒精冷却器，25、精馏塔再沸器，26、精馏塔废水闪蒸罐，27、成品冷却器，28、 一级一效蒸发器，29、 一级一效循环泵，30、 一级一效汽液分离器，31、一级二效蒸发器，32、 一级二效循环泵，33、 一级二效汽液分离器，34、-级三效蒸发器，35、 一级三效循环泵，36、 一级三效汽液分离器，37、 一级第一冷凝器，38、废液罐，39、 一级第二冷凝器，40、 二级一效蒸发器，41、二级一效循环泵，42、 二级一效汽液分离器，43、 二级二效蒸发器，44、 二级二效循环泵，45、 二级二效汽液分离器，46、 二级三效蒸发器，47、 二级三效循环泵，48、 二级三效汽液分离器，49、 二级四效蒸发器，50、 二级四效循环泵，51、 二级四效汽液分离器，52、 二级第一冷凝器，53、 二级第二冷凝器，54、废水泵。
具体实施例方式实施例
如附图1所示， 一种以糖蜜为原料的酒精差压蒸馏和废液处理装置设有粗
馏塔2、水洗塔12、精馏塔20、 一级一效蒸发器28、 一级二效蒸发器31、 一级三效蒸发器34、 二级一效蒸发器40、 二级二效蒸发器43、 二级三效蒸发器牝和二级四效蒸发器49。其中精馏塔20顶部出口经管道与水洗塔再沸器16壳侧入口相连，水洗塔再沸器16壳侧设有两个出口，其中壳侧汽相出口经管道与第二粗馏塔再沸器8壳侧入口相连，壳侧液相出口经管道与精馏塔回流罐22入口相连，第二粗馏塔再沸器8壳侧设有两个出口，其中一个出口经管道与精馏塔回流罐22入口相连，另一出口经管道与精馏塔末冷21壳侧入口相连，精馏塔末冷21壳侧出口经管道与精馏塔回流罐22入口相连，精馏塔回流罐22底部出口经管道与精馏塔回流泵23入口端相连，精馏塔回流泵23出口端经管道与精馏塔20顶部回流口相连，精馏塔20底部出口经管道分别连接淡酒预热器18的一侧入口和精馏塔废水闪蒸罐26入口，淡酒预热器18 —侧出口经管道与精馏塔废水泵19入口端相连，精馏塔废水泵19出口端经管道与水洗塔15顶部入水口相连；精馏塔废水闪蒸罐26顶部出口经管道与一级二效蒸发器31壳侧入口相连，底部出口经管道与废水处理管道系统相连；精馏塔再沸器25的蒸汽冷凝水出口经管道与成熟醪预热器1入口相连，成熟醪预热器1出口经管道与回锅炉管道系统相连；水洗塔12顶部出口经管道与第一粗馏塔再沸器6壳侧入口相连，第一粗馏塔再沸器6壳侧出口经管道与水洗塔回流罐13入口相连，水洗塔回流罐13底部经管道与水洗塔回流泵15入口端相连，水洗塔回流泵15出口端经管道与水洗塔12顶部回流口相连，水洗塔12底部出口经管道淡酒泵1 7入口端相连，淡酒泵17出口端经管道与淡酒预热器18 二侧入口相连，淡酒预热器18 二侧出口经管道与精馏塔20中部入口相连。
粗馏塔2顶部出口经管道与一级一效蒸发器28壳侧入口相连， 一级一效蒸发器28壳侧出口经管道与粗酒罐3入口相连，粗酒罐3顶部出口经管道与粗馏塔冷凝器11壳侧入口相连，粗馏塔冷凝器11壳侧一出口经管道与洗涤系统相连，另一出口经管道与粗酒罐3入口相连，粗馏塔2底部经管道分别与第一粗
馏塔循环泵5入口端、第二粗馏塔循环泵7入口端和废醪泵9入口端相连，第 一粗馏塔循环泵5出口端和第二粗馏塔循环泵7出口端经管道分别和第一粗馏 塔再沸器6和第二粗馏塔再沸器8管侧入口相连，第一粗馏塔再沸器6和第二 粗馏塔再沸器8管侧出口经管道分别与粗馏塔2塔釜入口相连，废醪泵9出口 端经管道与废醪闪蒸罐10入口相连，废醪闪蒸罐10顶部出口经管道与一级二 效蒸发器31壳侧入口相连，废醪闪蒸罐10底部出口经管道与一级一效蒸发器 28管侧入口相连。
一级一效蒸发器28管侧下部出口经管道与一级一效汽液分离器30入口相 连， 一级一效汽液分离器30顶部出口经管道与一级二效蒸发器31壳侧入口相 连，底部出口经管道与一级一效蒸发器28管侧底部相连， 一级一效蒸发器28 管侧底部出口经管道分别与一级一效循环泵29入口端和一级三效蒸发器34管 侧入口相连， 一级一效循环泵29出口端经管道与一级一效蒸发器28管侧循环 入口相连； 一级二效蒸发器31管侧下部出口经管道与一级二效汽液分离器33 入口相连， 一级二效汽液分离器33顶部出口经管道与一级三效蒸发器34壳侧 入口相连，底部出口经管道与一级二效蒸发器31管侧底部相连， 一级二效蒸发 器31管侧底部出口经管道分别与一级二效循环泵32入口端和二级一效蒸发器 40管侧入口相连， 一级二效循环泵32出口端经管道与一级二效蒸发器31管侧 循环入口相连； 一级三效蒸发器34管侧下部出口经管道与一级三效汽液分离器 36入口相连， 一级三效汽液分离器36顶部出口经管道与一级第一冷凝器37壳 侧入口相连， 一级三效汽液分离器36底部出口经管道与一级三效蒸发器34管 侧下部相连， 一级三效蒸发器34管侧底部出口经管道分别与一级三效循环泵35 入口端和一级二效蒸发器31管侧入口相连， 一级三效循环泵35出口端经管道 与一级三效蒸发器34管侧循环入口相连； 一级第一冷凝器37壳侧下部出口经 管道与废液罐38入口相连，壳侧上部出口经管道与一级第二冷凝器39壳侧入 口相连， 一级第二冷凝器39壳侧上部出口经管道与洗涤系统相连，下部出口经 管道与废液罐38入口相连；废液罐下部出口经管道与废液泵54入口端相连， 废液泵54出口端经管道与废水处理管道系统相连。
二级一效蒸发器40管侧下部出口经管道与二级一效汽液分离器42入口相 连，二级一效汽液分离器42顶部出口经管道分别与二级二效蒸发器43和二级四效蒸发器49壳侧入口相连，底部出口经管道与二级一效蒸发器40管侧底部
管道相连，二级一效蒸发器40管侧底部出口经管道分别与二级一效循环泵41入口端和二级三效蒸发器46管侧入口相连，二级一效循环泵41出口端经管道与二级一效蒸发器40管侧循环入口相连；二级二效蒸发器43管侧下部出口经管道与二级二效汽液分离器45入口相连，二级二效汽液分离器45顶部出口经管道与二级三效蒸发器46壳侧入口相连，底部出口经管道与二级二效蒸发器43管侧底部相连，二级二效蒸发器43管侧底部出口经管道分别连接二级二效循环泵44入口端和去锅炉焚烧管道系统，二级二效循环泵44出口端经管道与二级二效蒸发器43管侧循环入口相连；二级四效蒸发器49管侧下部出口经管道与二级四效汽液分离器51入口相连，二级四效汽液分离器51顶部出口经管道与二级三效蒸发器46壳侧入口相连，底部出口经管道与二级四效蒸发器49管侧底部管道相连，二级四效蒸发器49管侧底部出口经管道分别与二级四效循环泵50入口端和去锅炉焚烧管道系统相连，二级四效循环泵50出口端经管道与二级四效蒸发器49管侧循环入口相连；二级三效蒸发器46管侧下部出口经管道与二级三效汽液分离器48入口相连，二级三效汽液分离器48顶部出口经管道与二级第一冷凝器52壳侧入口相连，二级三效汽液分离器48底部出口经管道与二级三效蒸发器46管侧下部管道相连，二级三效蒸发器46管侧底部出口经管道分别与二级三效循环泵47入口端和二级二效蒸发器43或者二级四效蒸发器49管侧入口相连，二级三效循环泵47出口端经管道与二级三效蒸发器46管侧循环入口相连；二级第一冷凝器52壳侧下部出口经管道与废液罐38入口相连，壳侧上部出口经管道与二级第二冷凝器53壳侧入口相连，二级第二冷凝器53壳侧上部出口经管道与洗涤系统相连，下部出口经管道与废液罐38入口相连；废液罐38下部出口经管道与废液泵54入口端相连，废液泵54出口端经管道与废水处理管道系统相连。
物料的工艺流向是自发酵工段来的发酵醪，经成熟醪预热器1预热后进
入粗馏塔2，由粗馏塔2顶部来的粗酒汽经一级一效蒸发器28和粗馏塔冷凝器11冷凝后进入粗酒罐3，粗酒由粗酒泵4泵入水洗塔12经水洗后淡酒自水洗塔12底部流出，由淡酒泵17泵入淡酒预热器18经预热后进入精馏塔20，经精馏浓縮后的浓縮酒液由精馏塔20上部采酒口采出后经冷却得成品酒精；经废醪闪蒸罐10闪蒸后的废醪液进入一级一效蒸发器28蒸发浓缩，初步浓縮后的废液进入一级三效蒸发器34进一步蒸发浓縮，浓縮后的废液进入一级二效蒸发器31
经蒸发浓縮后进入二级一效蒸发器40继续蒸发浓縮，然后进入二级三效蒸发器 46，自三效蒸发器出来的浓縮液进入二级二效蒸发器43和/或二级四效蒸发器49 做最终的蒸发浓縮后送入锅炉焚烧系统；自精馏塔废水闪蒸罐26闪蒸后的废液 进入废水处理系统。
酒精差压蒸馏工段中各塔操作条件为
粗馏塔2塔顶压力为绝压0.9 1.6atm，塔顶温度90 110°C ，塔底温度 100 120°C;
水洗塔12塔顶压力为绝压1.5 2.4 atm，塔顶温度110 120°C，塔底温 度110 120°C;
精馏塔20塔顶压力为绝压5.0 6. 5 atm，塔顶温度115 132°C，塔底温 度150 160°C。
废液蒸发浓縮工段中各效蒸发器的操作压力和操作温度是
一级一效蒸发器28绝压0. 4 0. 5atm，温度75 85°C; 一级二效蒸发器31绝压0. 3 0. 4atm，温度60 70。C; 一级三效蒸发器34绝压0. 2 0. 3atm，温度50 60°C ; 二级一效蒸发器40绝压0. 7 0. 9atm，温度90 95°C; 二级二效蒸发器43绝压0. 45 0. 6atm，温度80 90°C ; 二级三效蒸发器46绝压0. 25 0. 3atm，温度60 72°C ; 二级四效蒸发器49绝压0. 45 0. 6atm，温度80 90°C 。
下面以糖蜜为原料年产3万吨普级酒精装置为例，进一步说明本发明的工 艺过程
自发酵工段来的30。C含酒10.0。/。 (v/v)的发酵醪44. 5吨/小时，经成熟醪 预热器1预热到72。C后由粗馏塔2顶部进入，自粗馏塔2顶部出来的95。C含酒 52% (v/v)左右的粗酒汽经一级一效蒸发器28和粗馏塔冷凝器11冷凝后，由 粗酒泵4泵入水洗塔12，自水洗塔12底部出来的经水洗后的114。C含酒15y。(v/v) 左右的淡酒经淡酒预热器18预热至14(TC左右后送入精馏塔20，经精馏浓縮后 的127匸含酒95% (v/v)以上的浓縮酒由精馏塔20上部采出，冷却至3(TC作为 成品输出。自粗馏塔2塔底来的废醪液(固形物含量14.5-15.0%， 106。C)进入废醪闪蒸罐10，由废醪闪蒸罐IO底部排出的经闪蒸后的废醪液进入一级效蒸
发器28内蒸发浓縮，由一级一效蒸发器28底部排出的液体(固形物含量17-21%,8(TC) —部分由一级一效循环泵29泵入一级一效蒸发器28进行循环，另一部分进入一级三效蒸发器34内蒸发浓縮；自一级三效蒸发器34下部排出的液体(固形物含量22-25%左右，56°C) —部分由一级三效循环泵35泵入一级三效蒸发器34进行循环，另一部分进入一级二效蒸发器31内蒸发浓縮；自一级二效蒸发器31底部排出的液体(固形物含量29-35%， 68°C) —部分由一级二效循环泵32泵入一级二效蒸发器31进行循环，另一部分进入二级真空蒸发浓縮装置中的二级一效蒸发器40内进行蒸发浓縮；由二级一效蒸发器40底部排出的液体(固形物含量38-42%, 92°C)部分由二级一效循环泵41泵入二级一效蒸发器40进行循环，另一部分进入二级三效蒸发器46;自二级三效蒸发器46下部排出的液体(固形物含量50-55%左右，68°C) —部分由二级三效循环泵47泵入二级三效蒸发器46进行循环，另一部分进入二级二效蒸发器43或者二级四效蒸发器49内蒸发浓縮，自二级二效蒸发器43或者二级四效蒸发器49底部排出的液体(固形物含量65-70%， 80°C) —部分分别由二级二效循环泵44泵入二级二效蒸发器43和\或二级四效循环泵50泵入二级四效蒸发器49内进行循环，另一部分送离本界区供锅炉燃烧生产蒸汽。
本实施例中，二级二效蒸发器43和二级四效蒸发器49是并联使用的，也可以单独使用二级二效蒸发器43， 二级四效蒸发器49备用，待二级二效蒸发器43结垢需清洗时，先将二级四效蒸发器49并入流程中，然后将二级二效蒸发器43切出，除垢，清洗后备用。这样一来，可以延长设备的连续使用时间。
权利要求
1、一种糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓缩热耦合装置，包括粗馏塔(2)、水洗塔(12)、精馏塔(20)、水洗塔再沸器(16)、第一粗馏塔再沸器(6)、第二粗馏塔再沸器(8)、废醪闪蒸罐(10)、精馏塔废水闪蒸罐(26)，以及包括一级一效蒸发器(28)、一级二效蒸发器(31)、一级三效蒸发器(34)的第一级三效真空蒸发浓缩装置，其中精馏塔(20)顶部管道连接水洗塔再沸器(16)壳侧入口，水洗塔再沸器(16)壳侧汽相出口管道连接第二粗馏塔再沸器(8)壳侧入口，水洗塔(12)顶部管道连接第一粗馏塔冉沸器(6)壳侧入口，粗馏塔(2)底管道连接废醪闪蒸罐(10)入口，废醪闪蒸罐(10)底部通过管道连接一级一效蒸发器(28)管侧入口，精馏塔(20)底管道连接精馏塔废水闪蒸罐(26)入口，其特征在于它还设有包括二级一效蒸发器(40)、二级二效蒸发器(43)、二级三效蒸发器(46)的第二级真空蒸发浓缩装置，粗馏塔(2)顶部管道连接一级一效蒸发器(28)壳侧入口，一级二效蒸发器(31)管侧出口管道连接二级一效蒸发器(40)的管侧入口，二级一效蒸发器(40)壳侧入口管道连接外界蒸汽系统。
2、 根据权利要求1所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合装置， 其特征在于所述的二级真空蒸发浓缩装置还包括与二级二效蒸发器〔43) 并联的二级四效蒸发器(49)。
3、 根据权利要求1或2所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓缩热耦合装置，其特征在于所述废醪闪蒸罐(10)顶部管道连接所述一级二效蒸发器(31)壳侧入口。
4、 根据权利要求3所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓缩热耦合装置， 其特征在于所述精馏塔废水闪蒸罐(26)顶部管道连接所述一级二效蒸 发器(31)壳侧入口。
5、 一种如权利要求1所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合装置的生产工艺，其特征在于来自发酵工段的成熟醪经预热后进入粗馏塔(2)，粗馏塔(2)顶部的粗酒汽进入一级一效蒸发器(28)的壳侧冷凝 成粗酒后进入水洗塔(12)进行水洗除杂，粗馏塔(2)底部废醪液进入 废醪闪蒸罐(10);自水洗塔(12)顶部来的酒汽进入第一粗馏塔再沸器(6)壳侧冷凝，冷凝酒液回流进入水洗塔(12);经水洗塔(12)塔底出来的淡酒预热后进入精馏塔(20)浓缩除杂，自精馏塔(20)塔顶来的酒 汽进入水洗塔再沸器(16)壳侧部分冷凝，冷凝液回流精馏塔(20)，未 冷凝汽迸入第二粗馏塔再沸器(8)壳侧冷凝，冷凝液回流精馏塔(20)，自精馏塔(20)上部塔板处采出浓縮酒液冷却后作为成品送出界区，自精 馏塔(20)底部出来的废水部分进入水洗塔(12)进行水洗，部分进入精 馏塔废水闪蒸罐(26)，闪蒸液进入废水处理系统进行处理；废醪闪蒸罐(10)底的闪蒸液进入一级一效蒸发器(28)管侧进行蒸发浓縮，从一级 一效蒸发器(28)管侧处取汽液混合物经过汽液分离后，汽相部分进入一 级二效蒸发器(31)壳侧作为一级二效蒸发器(31)的热源； 一级一效蒸 发器(28)管侧出口的液体进入一级三效蒸发器(34)的管侧继续蒸发浓 縮； 一级三效蒸发器(34)管侧出口液相进入一级二效蒸发器(31)管侧 蒸发；从一级二效蒸发器(31)管侧处取汽液混合物经汽液分离后，汽相 部分进入一级三效蒸发器(34)壳侧作为一级三效蒸发器(34)的热源； 一级二效蒸发器(31)管侧出口的液体进入所述二级真空蒸发浓縮装置中 的二级一效蒸发器(40)管侧继续蒸发浓縮，二级一效蒸发器(40)所需 能量由直接蒸汽供给，二级一效蒸发器(40 )管侧处取汽液混合物经汽 液分离后，汽相部分进入二级二效蒸发器(43)壳侧作为二级二效蒸发器(43)的热源，二级一效蒸发器(40)管侧出口的液体进入二级三效蒸发 器(46)的管侧继续蒸发浓縮；二级三效蒸发器(46)的管侧出口液相进 入二级二效蒸发器(43)管侧继续蒸发浓縮，从二级二效蒸发器(43)管 侧处取汽液混合物经汽液分离后，汽相部分进入二级三效蒸发器(46)壳 侧作为二级三效蒸发器(46)的热源，二级二效蒸发器(43)管侧出口废 液送锅炉焚烧系统处理。
6、 根据权利5所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合工艺，其特 征在于所述二级一效蒸发器(40 )管侧处取汽液混合物经汽液分离后， 汽相部分分别进入所述二级二效蒸发器(43)壳侧和\或二级四效蒸发器(49)壳侧冷凝，作为所述二级二效蒸发器(43)和\或二级四效蒸发器(49)的热源，所述二级一效蒸发器(40)管侧出口的液体进入所述二级 三效蒸发器(46)的管侧继续蒸发浓縮；所述二级三效蒸发器(46)的管 侧出口液相分别进入二级二效蒸发器(43)和\或二级四效蒸发器〔49)的管侧继续蒸发浓缩，从所述二级二效蒸发器(43)和二级四效蒸发器(49) 的管侧处分别取汽液混合物经汽液分离后，汽相部分进入所述二级三效蒸发器(46)壳侧作为二级三效蒸发器(46)的热源，所述二级二效蒸发器 (43)和\或二级四效蒸发器(49)管侧出口废液送锅炉焚烧系统处理。
7、 根据权利5或6所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合工艺， 其特征在于所述废醪闪蒸罐(10)顶部的闪蒸汽送至所述一级二效蒸发 器(31)壳侧，作为所述一级二效蒸发器(31)的热源。
8、 根据权利7所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合工艺，其特 征在于所述精馏塔废水闪蒸罐(26)顶部的闪蒸汽送至所述一级二效蒸 发器(31)壳侧，作为所述一级二效蒸发器(31)的热源。
9、 根据权利7所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓缩热耦合工艺，其特征在于酒精差压蒸馏部分各塔操作条件为所述粗馏塔(2)塔顶压力为绝压0.9 1.6atm，塔顶温度90 110°C，塔底温度ioo i2o°c;所述水洗塔(12)塔顶压力为绝压1.5 2.4atm，塔顶温度110 120°C ， 塔底温度110 12(TC;所述精馏塔(20)塔顶压力为绝压5.0 6.5atm，塔顶温度115 132°C ， 塔底温度150 160°C。
10、 根据权利7所述的糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓縮热耦合工艺，其特 征在于各效蒸发器的操作压力和操作温度是所述一邻-一效蒸发器(28)绝压0.'0. 5atm，温度75 '85。C;所述一'级-二效蒸发器(31)绝压O.3 0. 4atm，温度60 70°C;所述一邻:三效蒸发器(34)绝压0.2 '0. 3atm，温度50 60°C;所述二.级-一效蒸发器(40)绝压O.7 0. 9atm，温度90 '95。C;所述二.级.二效蒸发器(43)绝压O.45- 0. 6atm，温度80- 90°C;所述二.级:三效蒸发器(46)绝压0. 0. 3atm，温度60' 72°C;所述二.级四效蒸发器(49)绝压O.45-、0. 6atm，温度80" 90°C。
全文摘要
本发明公开了一种糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废液浓缩热耦合装置及工艺它包括一套有粗馏塔、水洗塔、精馏塔的差压蒸馏装置和两级多效真空蒸发浓缩装置，自发酵工段来的发酵醪经粗馏塔、水洗塔、精馏塔差压蒸馏精制后可得到普级食用酒精，废液依次经过两级多效真空蒸发浓缩，并将粗馏塔顶酒汽引至第一级多效真空蒸发浓缩装置中作为蒸发用热源，采用这种差压热耦合技术，实现蒸馏工段与废液蒸发浓缩工段的能量相互匹配利用，从而使以糖蜜原料生产普级食用酒精的蒸馏和废液浓缩处理的蒸汽总消耗降到3.0～3.6吨/吨成品酒精，节省蒸汽约30％～40％，节约冷却水消耗约25吨/吨成品酒精，两级多效真空蒸发浓缩，可以延长设备结垢周期，易于检修。
文档编号C12G3/12GK101475899SQ20081002562
公开日2009年7月8日 申请日期2008年1月3日 优先权日2008年1月3日
发明者周宏才, 唐兆兴, 夏云龙, 姜新春, 豹 范, 陈宪笙 申请人:广东中科天元新能源科技有限公司