专利名称：酒精差压蒸馏生产设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种酒精差压蒸馏生产设备，属于酒精生产领域。
背景技术：
目前酒精的生产以发酵法为主，经过发酵得到的醪液乙醇含量在11 16度(体积分数)，必须对醪液进行蒸发浓缩才能得到高浓度乙醇产品。目前酒精的提浓工艺为，蒸馏醪液，得到粗酒，然后再蒸馏除去醛类物质，最后经过精馏塔精馏才能得到高浓度酒精。酒精的蒸馏、精馏过程是个能耗很高的过程，能耗费用占酒精生产成本的50% 70%，醪液含有的乙醇浓度每提高一个百分点，酒精生产的成本可以下降10%，因此目前降低生物酒精的生产成本的主要研究方向是如何提高发酵后醪液的酒精浓度。醪液酒精浓度越高，酵母的耐受性下降，想要提高醪液乙醇浓度，必须培育出耐高浓度乙醇的酵母。酒精浓度提高，会刺激酵母，使其生长过程中除了生产酒精外，其他有机物质的分泌量也增加了，这对后续分离提纯乙醇的纯度增加了困难。因此一味的提高醪液中乙醇含量未必能够降低生物酒精的生产成本(特别是食用酒精)。除了从增加醪液乙醇浓度的方法来降低生物酒精的生产成本以外，还可以从酒精的蒸馏、精馏过程的潜热回收综合利用来减少能耗，降低生产成本。
酒精差压蒸馏技术的出现，大大降低酒精蒸馏过程的能耗。如专利 ZL200610035346. O (特级食用酒精六塔蒸馏装置及其工艺)，采用粗馏塔、真空脱醛塔、水洗塔、精馏塔、甲醇塔和回收塔六塔差压蒸馏技术，得到特级食用级的酒精，能耗为2. 2 2. 3t/t酒，但采用六塔式的蒸馏方法，物料从塔到塔的流动过程中不免会有能量损失，因此能耗还是比较大，工艺的增多，动力设备的消耗也会增加，而且经过六塔蒸馏后的酒精也把有益成分分离掉(酒精中有害成分是杂醇油、醛类和甲醇，而乙酸乙酯、乙酸丁酯等为有益成分)，所得 产品纯度虽然较高，但产品的香味下降(香味成分乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯等被分离掉)，因此一味的追求产品的纯度而放弃产品质量是不明智的，也是不科学的。酒精中对人体有害的成分是醛类物质、甲醇和杂醇油，含有这些物质的酒精过得食用会毒害圣体。因此生产食用酒精的目的是要把有害成分(甲醛、乙醛、甲醇、杂醇油)去除掉，而芳香成分乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯等没有必要去除掉，如果为了追求纯度，不仅增加蒸馏过程的能耗，还会使产品收率降低，产品质量下降。发明内容
本发明的目的是针对目前生物乙醇蒸馏、精馏能耗高，潜热回收率低等问题，提出了一种酒精差压蒸馏方法，本发明采用三塔差压的蒸馏技术，通过合理设计潜热回收系统， 并为每个蒸馏塔选择合适的塔板数及优化每个塔的蒸馏参数，使产品酒精中的有害物质杂醇油、醛类和甲醇去除掉,而保留芳香成分,所得产品气味芳香并能达到食用级。通过本发明能够得到高质量食用酒精，并能够提高蒸馏过程潜热的回收利用率，达到节能减排的作用。
本发明是这样实现的一种酒精差压蒸馏生产设备，包括醪塔、醛塔、精馏塔、预热器、冷凝器组、闪蒸器和再沸器组，其特征在于成熟醪液通过管道从预热器4的顶部进入，预热器4底部用管道与醪塔I的进料口相连，醪塔I的顶部用管道与冷凝器17的进料口相连，冷凝器17的出料口与冷凝器18进料口相连；冷凝器18的出料口与粗酒储罐5的顶部相连；粗酒储罐5的顶部用管道与真空泵相连，底部用管道与泵14相连，泵14与预热器6侦愐的进料口相连，预热器6的出料口与醛塔2的进料口相连，醛塔2的顶部用管道与冷凝器11的入口相连，冷凝器11的出口与冷凝器12的入口相连，冷凝器12的出口与冷凝器13的入口相连，冷凝器11和冷凝器12的进口用管道与醛塔2侧面的回流液进口相连；醒塔2底部用管道与泵15的进料口相连，泵15的出料口用管道与精馏塔3上方侧面的进料口相连，精馏塔3的顶部用管道与再沸器8的进口相连，再沸器8的出口与再沸器9的进口相连，再沸器9的出口与再沸器10的进口相连，再沸器8、再沸器9和再沸器10的进口都用管道与精馏塔3侧面的回流液进口相连通；精馏塔3的底部用管道与泵16的进料口相连，泵16的出料口与闪蒸器7的进料口相连；醪塔I下部侧面用管道与再沸器8的冷凝液进口相连，再沸器8的冷凝液出口与再沸器9的冷凝液进口相连，再沸器9的冷凝液出口与再沸器10 的冷凝液进口相连，再沸器10的冷凝液出口用管道与醛塔I的进料口相连；闪蒸器7顶部用管道与预热器4、预热器6的蒸汽入口相连。所述的醪液蒸发塔，塔板数为20 30块，塔板类型为泡罩板，热的醪液从第6 15块塔板加入。所述的醒蒸懼塔,塔板数为35 45块,其中泡罩板15板,斜孔板为20 35块。所述的精馏塔，塔板数为65 80块，全部为斜孔板，从塔顶往下数在第4 8层取出酒精产品。本发明的优点是1、醪液作为精馏塔蒸汽冷凝的热交换物质，即起到精馏塔蒸汽冷凝不需要冷却水，又能够加热醪液使温度达到沸腾的温度，节省了蒸馏醪液的蒸汽消耗，达到节能减排的目的。2、 使用一个闪蒸器，把精馏塔排出的高温废液部分蒸发产生蒸汽，产生的蒸汽作为醪液、粗酒预热的热能及醛塔蒸馏和杂醇油塔加热的热能，通过潜热回收利用，降低了酒精生产过程蒸汽的消耗量，降低生产成本。3、本发明采用三塔差压蒸馏设备及技术，通过合理设计每个塔的塔板数和蒸馏工艺，使投入较少的设备能产出质量符合国家标准的食用级酒精，能耗少，成本低。
图1是本发明酒精差压蒸馏生产设备的设备图。其中1为醪塔，2为醛塔，3为精馏塔，4、6为预热器，5为粗酒储罐，7为闪蒸器，8, 9，10 为再沸器，11，12，13，17，18 为冷凝器，14，15，16，为泵。
具体实施例方式以下结合
本发明的
具体实施例方式 发酵成熟的醪液进入预热器4，采用来至于闪蒸器7的蒸汽加热至60°C，从醪塔I的第九层加入到醪塔I中，开启真空泵，使醪塔I内的真空度达到-O. 05MPa，醪液从醪塔I底部通过真空作用，自动流入与精馏塔相连的3个串联的冷凝器8，9，10中，与精馏塔3塔顶出来的蒸汽换热后，从串联的冷凝器8，9，10的冷却水出口流回醪塔，由于采用精馏塔的蒸汽与醪液热交换，能使醪液温度达到85 90°C，在负压下沸腾，产生蒸汽，因此醪塔不需要锅炉房的蒸汽加热，减少了能耗；从醪塔I塔顶产生的蒸汽经过串联的冷凝器17，18冷凝后得到粗酒，粗酒进入粗酒储罐5，粗酒从粗酒储罐5的底部用泵14输送入预热器6中，用来至于闪蒸器的蒸汽加热，得到热粗酒，加入到醛塔2中，采用来自于闪蒸器的蒸汽作为蒸馏的热能进行蒸馏，蒸汽经过与醛塔2相连的串联的冷凝器11，12，13冷凝作用冷凝成液体，冷凝液从冷凝器11，12回流到醛塔2中复蒸，难冷凝或不冷凝成份为低沸点的有害物质，从冷凝器13排出；用泵15从醛塔2的底部把醛塔内的液体输入到精馏塔3中，精馏塔3采用加压蒸馏法，压力为1. OMPa，采用250°C的高温蒸汽作为精馏塔3的精馏热能，精馏塔3产生的蒸汽进入与精馏塔3相连的串联的冷凝器8，9，10，采用成熟醪液作为精馏塔3产生的蒸汽的冷却介质，冷凝过程不需要自来水来作为冷却水，因此节约了水资源；得到的冷凝液从冷凝器8，9，10的蒸汽入口回流到精馏塔3进行复蒸，难冷凝或不冷凝物质从冷凝器10的顶部排出，从精馏塔3塔顶往下数第6层提取酒精产品；从精馏塔3塔底排除的废液通入闪蒸器7，从闪蒸器7顶部管道排出的蒸汽作为醛塔I蒸馏的热能以及作为粗酒预热、醪液预热的热能。
醪塔的塔板数为30块泡罩板；醛塔的塔板数为40块，其中15块为泡罩板，，令25块为斜孔板；精馏塔的塔板数为78块斜孔板；表I是本发明的方法得到食用级酒精的检测结果
权利要求
1.一种酒精差压蒸馏生产设备，包括醪塔(I)、醛塔(2)、精馏塔(3)和闪蒸器(7)，其特征在于成熟醪液通过管道从预热器(4)的顶部进入，预热器(4)底部用管道与醪塔(I) 的进料口相连，醪塔(I)的顶部用管道与冷凝器(17)的进料口相连，冷凝器(17)的出料口与冷凝器(18)进料口相连；冷凝器(18)的出料口与粗酒储罐(5)的顶部相连；粗酒储罐(5)的顶部用管道与真空泵相连，底部用管道与泵(14)相连，泵(14)与预热器(6)侧面的进料口相连，预热器(6)的出料口与醛塔(2)的进料口相连，醛塔(2)的顶部用管道与冷凝器(11)的入口相连，冷凝器(11)的出口与冷凝器(12)的入口相连，冷凝器(12)的出口与冷凝器(13)的入口相连，冷凝器(11)和冷凝器(12)的进口用管道与醛塔(2)侧面的回流液进口相连；醛塔(2)底部用管道与泵(15)的进料口相连，泵(15)的出料口用管道与精馏塔(3)上方侧面的进料口相连，精馏塔(3)的顶部用管道与再沸器(8)的进口相连，再沸器 (8)的出口与再沸器(9)的进口相连，再沸器(9)的出口与再沸器(10)的进口相连，再沸器 (8)、再沸器(9)和再沸器(10)的进口都用管道与精馏塔(3)侧面的回流液进口相连通；精馏塔(3)的底部用管道与泵(16)的进料口相连，泵(16)的出料口与闪蒸器(7)的进料口相连；醪塔(I)下部侧面用管道与再沸器(8)的冷凝液进口相连，再沸器(8)的冷凝液出口与再沸器(9)的冷凝液进口相连，再沸器(9)的冷凝液出口与再沸器(10)的冷凝液进口相连， 再沸器(10)的冷凝液出口用管道与醛塔(I)的进料口相连；闪蒸器(7)顶部用管道与预热器(4)、预热器(6)的蒸汽入口相连。
2.根据权利要求1所述的酒精差压蒸馏生产设备，其特征在于所述的醪液蒸发塔，塔板数为20 30块,塔板类型为泡罩板,热的醪液从第6 15块塔板加 入。
3.根据权利要求1所述的酒精差压蒸馏生产设备，其特征在于所述的醛蒸馏塔，塔板数为35 45块,其中泡罩板15板,斜孔板为20 35块。
4.根据权利要求1所述的酒精差压蒸馏生产设备，其特征在于所述的精馏塔，塔板数为65 80块，全部为斜孔板，从塔顶往下数在第4 8层取出酒精产品。
全文摘要
本发明提供了一种酒精差压蒸馏设备。包括醪塔、醛塔、精馏塔、冷凝器组、预热器、再沸器组和闪蒸器，醪塔采用减压蒸馏，醛塔采用常压蒸馏，精馏塔采用加压蒸馏的差压蒸馏方式。采用精馏塔产生的高温酒气来加热醪液，使醪液在80～90℃，-0.03MPa～-0.08MPa压力下沸腾蒸发，并把精馏塔塔底排出的高温废液生产蒸汽，作为粗酒、醪液预热和醛塔蒸馏的热能，通过本发明能使酒精蒸馏过程能耗降低1.5t蒸汽/小时，达到节能减排的目的。
文档编号C07C31/08GK102992952SQ20121045003
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者曾文生, 赵卫邦, 罗东成, 潘汉勇, 陈雄文, 潘汉广, 杜小来, 覃坚 申请人:广西农垦思源酒业有限公司