专利名称：丙酮发酵生产中内循环换热工艺的制作方法
技术领域：
本发明为一种丙酮、丁醇工业发酵换热系统内循环换热的工艺方法。
丙酮、丁醇淀粉发酵法工业生产已是一种成型工艺，但运用这种工艺生产所耗费的能量是很高的。在传统的工艺中，以上海溶剂厂的生产工艺为例，将醪液蒸煮浓度由过去的8%提高到16%，实现了节约蒸汽23%。但这种浓度还可以提高。同时，在传统工艺中，在对稀释后的热醪进行冷却时，仍有大部分热量被流失，而未能被有效地回收利用。
本发明的目的在于克服原有工艺的不足，而提供一种内循环换热的工艺。
本发明的工艺过程如下1、投料、糊化。
按配醪浓度要求(20%-28%重量比)定时定量向糊化锅投入原料粉和回收热水。然后进行搅拌，充分混匀后投入蒸煮锅，再由供水泵向蒸煮锅提供回收热水。随着蒸煮次数的递增，三个换热槽中水温逐级升高，此后，生产用的不同温度的热水或废醪液便可由此来提供。
2、糊化醪蒸煮关闭蒸煮锅所有阀门，打开蒸汽阀通入蒸汽，加热至初沸时，短时间开启锅顶与汽液分离器相通的管道阀门，排除锅内空气后关闭，继续通入蒸汽，使锅内温度升到140℃，停止升温，维持30-40分钟。
3、高浓度蒸煮醪的稀释把80℃的热水，泵入蒸煮锅，使锅内的醪液降压、降温、降低浓度。
4、冷却醪液，回收热能引稀释后的热熟醪，通过换热槽中的上行盘管与三级换热槽中的冷相水作热交换。冷却醪液，回收热能。
投料前期，因换热系统中冷却水温度低，蒸煮醪很快降低到发酵适温，可直接泵入发酵罐。随冷却水温的升高，换热效率降低，此后，则需通过螺旋板式冷却器上水阀门，用调解冷却水流量的办法来保证培养基达到发酵适温。
5、接种与发酵6、粗馏自发酵成熟罐流出的发酵成熟醪通过下行盘管，先后通过三个换热槽，醪温逐级升高，部分低沸区溶剂产物在管道内汽化，并冲入汽液分离器被分离。粗馏前醪液的基础温度可升高到85℃。
本发明还具有以下特点1、在换热系统中，采用了三个内装有蛇形盘管的串连的换热水槽，另外在原来设备的基础上，增加了两个汽液分离器。其中一级换热槽分别与发酵罐、汽液分离器、二级换热槽相通。二级换热槽分别与过滤机、汽液分离器、一级换热槽相通。三级换热槽分别与汽液分离器、蒸煮锅、过滤机相通。汽液分离器分别与换热槽和粗馏塔相通。
2、过滤醪渣，回收热能粗馏后的废醪，从粗馏塔底部引出(105℃)，一部分被直接泵入糊化锅，以提高糊化液蒸煮前的底温，其余部分则通过第三级换热槽的上行盘管，经初步降温后进入过滤机。滤液的一部分首先补足废液贮槽(二级换热槽)中已被消耗的液量，剩余部分继续沿上行盘管通过第一、二级换热槽热回收后放弃。
3、热水递补第三级换热槽内不断耗用的水量，由第一级换热槽中的温水进行补充，而第一级换热槽中被消耗的水是由蒸馏系统50℃以上的冷却水来补充的。
图1是本发明工艺流程示意图。
下行盘管1，上行盘管2，蒸汽管道3，汽液分离器4，糊化供水泵5，糊化锅6，玉米粉投料口7，粗馏塔8，螺旋板式冷却器9，发酵罐组10，蒸煮醪输送泵11，一级换热槽12，二级换热槽13，过滤机14，三级换热槽15，压水泵16，两用供水泵17，贮水槽18，蒸煮锅19，水管20，废醪液流出管21。
图2是原工艺流程示意图回收水给水管1，玉米粉投料口2，蒸汽管路3，蒸煮器4，一级后熟器5，混合器6，二级后熟器7，汽液分离器8，一级螺旋板式冷却器9，二级螺旋板式冷却器10，发酵罐组11，糊化锅12，废醪液输入泵13，回收水输送泵14，回收水贮槽15，冷却水上水管16，过滤器17，粗馏塔18。
实施例(见新旧工艺衡算对照表)以1吨投料(干粉)为计算基准。
原工艺(上海溶剂厂)热衡算附表1 “＊”醪液量12.667T，减去发酵过程中发酵气体逸出量0.53T。
新工艺热衡算附表2 “＊＊”醪液量12.667T，减去发酵过程中发酵气体逸出量0.53T，再减去汽液分离器溶剂产物馏出量0.05T。
本发明相比现有技术具有如下优点从上述实施例的比较表中可以看出，在发明的工艺中，在粗馏前的醪液予热中耗汽量原工艺为总耗汽量的45-50%，而本发明工艺的蒸汽耗只占总耗汽量的18%。在蒸煮工艺上，把蒸煮浓度提高到25%(重量比)，工序节汽率达27%。
权利要求
1.一种丙酮、丁醇发酵法生产中内循环换热工艺。该工艺分以下几个步骤a、糊化醪配制b、糊化醪蒸煮；c、蒸煮醪的稀释；d、稀释醪的冷却；e、发酵成熟醪的予热与粗馏；其特征在于发酵成熟醪先流经换热装置予热升温到85℃。醪液蒸煮浓度为20-28%(重量比)。
2.一种根据权利要求1所述的方法对热醪冷却时进行热回收的装置，其特征在于它有三个内装有上行盘管和下行盘管的换热贮水槽(21、19、17)，以及两个汽液分离器(8、9)。
3.根据权利要求2所述的装置，经管路连接，组成内循环换热网，其特征是a、一级换热槽21分别与三级换热槽17，联用输液泵10、补水泵20相串连;b、二级换热槽19分别与联用输液泵10，滤渣机18、稀释液压水泵15相串连;c、三级换热槽17分别与一级换热槽21、联用输液泵10、稀释液压水泵15相串连;d、两级汽液分离器8、9分别与一、二级换热槽中的下行盘管6、粗馏塔13汽液相通;e、上行盘管7始端接于蒸煮锅14和粗馏塔13，末端经冷却醪输料泵5、螺旋板冷却器3、4与发酵(活化)罐1相连;f、下行盘管6始端与发酵(成熟醪)罐1相接，末端与粗馏塔13相连。
全文摘要
一种丁醇丙酮工业发酵生产换热系统中内循环换热的工艺。它分为配醪、醪蒸煮、稀释、冷却、粗馏等工艺。这种工艺方法，把醪液蒸煮浓度从原来的16％提高到20％—28％，又把粗馏前的发酵成熟醪预热到85℃。同时，在工艺设备中，增加了三个内装有上、下行盘管的换热槽及两个汽液分离器。本发明的优点在于，回收热量，节约能源，与现有工艺比较，节汽率40％。
文档编号C12H1/00GK1037922SQ89103678
公开日1989年12月13日 申请日期1989年6月1日 优先权日1989年6月1日
发明者王进东 申请人:王进东