专利名称：好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法及装置的制作方法
好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法及装置技术领域
本发明属于节水节能领域，具体地说是涉及一种好氧微生物发酵系统压缩空气节 能降温的方法及装置(味精生产中)。技术背景
味精生产中好氧微生物发酵过程中需持续通入无菌压缩空气。但是空气压缩机所 制备的压缩空气一是湿度较大，不利于后续的空气过滤器除菌，二是温度较高，无法直接利 用于发酵生产，所以要对压缩空气进行除水降温。
现有的降温技术存在的问题，一是由于要将高温高湿的压缩空气降低到除水器要 求的温度标准，以促使压缩空气中的水分充分冷凝，保证除水效果，需要消耗大量的降温用 水。二是为了使最终的压缩空气温度达到发酵生产的适宜温度要求，需要使用蒸汽对除水 后低温压缩空气再次加温，消耗大量蒸汽。发明内容
本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种能够有效减少降温水用量、 节省蒸汽消耗的好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法及装置。
本发明的技术任务是使用以下方法及装置味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法，步骤如下 a:空气压缩机I所制备的高温高湿压缩空气首先进入空气回热器2进行第一步降温； b:第一步降温后的压缩空气依次进入循环水换热器3和冷冻水换热器4进行热交换进 一步降低温度；c:达到温度要求的压缩空气通入除水器5除水；d:除水后的压缩空气再次通入空气回热器2进行热交换提高压缩空气温度后，用来发酵。
前面所述的方法，优选的方案是，步骤a:空气压缩机I所制备的高温高湿压缩空 气进入空气回热器2前控制温度为100 130°C (优选120°C)。
前面所述的方法，优选的方案是，步骤a:高温高湿压缩空气进入空气回热器2进 行降温后的温度为70 90°C (优选80°C )。
前面所述的方法，优选的方案是，步骤b:压缩空气经过热交换降低温度到7 30 0C (优选 15-25 °C，更加优选 20。。)。
前面所述的方法，优选的方案是，步骤d:除水后的压缩空气再次通入空气回热器 2进行热交换提高压缩空气温度到33 60°C (优选40 50°C，更加优选45°C )。
本发明还提供了味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的装置，包括 空气压缩机1、空气回热器2、循环水换热器3、冷冻水换热器4和除水器5，空气压缩机I出 气口与空气回热器2壳程进气口相连，空气回热器2壳程出气口与循环水换热器3壳程进 气口相连，冷冻水换热器4壳程出气口与除水器5进气口相连，除水器5出气口与空气回热器I管程进气口相连。
本发明的好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法及装置，其实现步骤的 特点是(如图1所示)a:空气压缩机I所制备的高温高湿压缩空气(100 130°C)首先进 入空气回热器2进行第一步降温，降温后的温度为70 90°C。b:第一步降温后的压缩空 气依次进入循环水换热器3、冷冻水换热器4进行热交换降低温度到7 30°C，使压缩空气 中的水分冷凝，以保证后续的除水效果。由于在a步骤中压缩空气已进行的初步降温，改进 了目前技术中高温高湿压缩空气直接降温的不足，大大减少了循环水换热器3、冷冻水换热 器4中降温水的用量。降温水的用量减少40 60%。c:达到温度要求的压缩空气通入除 水器5除水。d:除水后的压缩空气再次通入空气回热器2进行热交换提高压缩空气温度到 33 60°C，然后排出压缩空气降温除水系统用于发酵生产。该步骤的特点就是利用初始时 高温压缩空气和除水后低温压缩空气的温度差，两者进行热交换，既对初始高温空气进行 了初步降温，又提高除水后压缩空气的温度，使其达到发酵生产的要求。改进了目前技术中 对除水后的低温压缩空气需要利用蒸汽加热升温的不足，节省了蒸汽消耗。
该方法使用“循环热交换”工艺，能够有效减少降温水用量，节省蒸汽。
其工艺流程为压缩机高温空气一空气回热器一循环水换热器一冷冻水换热器一 除水器一空气回热器一33 60°C压缩空气。通过本方法及装置降低压缩空气温度，工艺流 程简洁，只需增加空气回热器，并对管路进行简单的改造就能实现，投资节省；减少降温水 的用量，节省蒸汽消耗。
图1是好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温方法的装置结构示意图。
其中I为空气压缩机；2为空气回热器；3为循环水换热器；4为冷冻水换热器；5 为除水器。
具体实施方式
下面结合实施例和附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1 :味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的装置，如图1所 示，包括空气压缩机1，空气回热器2，循环水换热器3，冷冻水换热器4，除水器5。空气压 缩机I出气口与空气回热器2壳程进气口相连。空气回热器2壳程出气口与循环水换热器 3壳程进气口相连，循环水通入循环水换热器3水阻管内，冷冻水通入冷冻水换热器4水阻 管内，冷冻水换热器4壳程出气口与除水器5进气口相连。除水器5出气口与空气回热器 I管程进气口相连，最后通过管程出气口排出。
实施例2 :味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法。
10000 m3/h，100 130°C，0. 3Mpa压缩空气，进入空气回热器2热交换后，温度降 低为80-90°C。初步降温的压缩空气通入循环水换热器3和冷冻水换热器4。循环水Im/ S，20 30°C ;冷冻水lm/s，5_15°C。冷冻水换热器4出气口压缩空气温度10 20°C。此 时的低温压缩空气通入除水器5除水后，再次进入空气回热器I提高温度到45 55°C。与 目前技术相比，每小时可节省降温水10 15吨，节省饱和蒸汽15 25吨。
实施例3 :味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法。
20000 m3/h，100 130°C，O. 25Mpa压缩空气，进入空气回热器2热交换后，温度 降低为80 90°C。初步降温的压缩空气通入循环水换热器3和冷冻水换热器4。循环水1.5m/s, 20 30°C ;冷冻水1. 5m/s, 5 15°C。冷冻水换热器4出气口压缩空气温度10 20°C。此时的低温压缩空气通入除水器5除水后，再次进入空气回热器I提高温度到45 55°C。与目前技术相比，每小时可节省降温水17 23吨，节省饱和蒸汽30 45吨。
实施例4 :味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法。步骤如下 a:空气压缩机I所制备的高温高湿压缩空气(120°C )首先进入空气回热器2进行第一步降温，降温后的温度为80°C。b:第一步降温后的压缩空气依次进入循环水换热器3、冷冻 水换热器4进行热交换降低温度到20°C，使压缩空气中的水分冷凝，以保证后续的除水效 果。由于在a步骤中压缩空气已进行的初步降温，改进了目前技术中高温高湿压缩空气直 接降温的不足，大大减少了循环水换热器3、冷冻水换热器4中降温水的用量。降温水的用 量减少58%。c:达到温度要求的压缩空气通入除水器5除水。d:除水后的压缩空气再次 通入空气回热器2进行热交换提高压缩空气温度到45°C，然后排出压缩空气降温除水系统 用于发酵生产。与目前技术相比，每小时可节省降温水15 21吨，节省饱和蒸汽31 43 吨。
权利要求
1.味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法，其特征是，步骤如下 a:空气压缩机(I)所制备的高温高湿压缩空气首先进入空气回热器(2)进行第一步降温;b:第一步降温后的压缩空气依次进入循环水换热器(3)和冷冻水换热器(4)进行热交换进一步降低温度；c:达到温度要求的压缩空气通入除水器(5)除水；d:除水后的压缩空气再次通入空气回热器(2)进行热交换提高压缩空气温度后，用来发酵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤a:空气压缩机(I)所制备的高温高湿压缩空气进入空气回热器(2)前控制温度为100 130°C (优选120°C)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤a:高温高湿压缩空气进入空气回热器(2)进行降温后的温度为70 90V (优选80°C )。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤b:压缩空气经过热交换降低温度到 7 30°C (优选15-25°C，更加优选20°C)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤d:除水后的压缩空气再次通入空气回热器(2)进行热交换提高压缩空气温度到33 60°C (优选40 50°C，更加优选45°C)。
6.味精生产中好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的装置，其特征是，包括空气压缩机(I)、空气回热器(2)、循环水换热器(3)、冷冻水换热器(4)和除水器(5)，空气压缩机(I)出气口与空气回热器(2)壳程进气口相连，空气回热器(2)壳程出气口与循环水换热器 (3 )壳程进气口相连，冷冻水换热器(4 )壳程出气口与除水器(5 )进气口相连，除水器(5 )出气口与空气回热器(I)管程进气口相连。
全文摘要
本发明提供一种好氧微生物发酵系统压缩空气节能降温的方法及装置，属于节水节能领域。该装置包括空气回热器、循环水换热器、冷冻水换热器、除水器。该方法的工艺流程为压缩机高温空气→空气回热器→循环水换热器→冷冻水换热器→除水器→空气回热器→33～60摄氏度压缩空气。与现有技术相比，本方法具有节约生产用水、节能等特点。
文档编号A23L1/228GK103053991SQ201310000050
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者杨玉岭, 满德恩, 李高卫, 李国良, 郭脉海, 程美科, 殷慧 申请人:菱花集团有限公司