一种固态物料连续蒸馏装置及蒸馏方法与流程

本发明属蒸馏领域，具体涉及一种固态物料连续蒸馏装置及蒸馏方法。

背景技术：

传统的间歇式甑桶蒸馏的特点是甑底加热底锅水产生蒸汽，高温蒸汽通过甑篦上的静态均匀布撒的酒醅物料与物料的接触，产生理化作用，从而逐步将酒醅中的酒精及各种低沸点物质气化，产生高浓度酒精蒸汽，冷凝后通过分级摘取得到不同品质的酒液。此过程中存在的问题是：在酒醅的静态蒸馏过程中，由于需要蒸汽与酒醅充分接触，需要酒醅布撒过程中尽量均匀一致，但是实际操作过程中不论人工布撒还是设备布撒都很难做到完全的均匀；另由于需要取得高浓度的酒液，故而会把酒醅堆得比较厚实，使得蒸汽能与更多的物料接触而尽量饱和地吸收酒精及其他低沸点物质从而提高出酒浓度，但物料堆积带来的挤压力进一步加剧了局部酒醅在蒸馏过程中的不完全；同时由于间歇式甑桶蒸馏的开放工作方式，生产过程中需要反复装甑出甑，工作效率较低，设备密封和防护手段不足，以致酒精成分的挥发损失、物料反复转移的损耗难以避免。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种固态物料连续蒸馏装置及蒸馏方法。本发明可实现固态物料的连续蒸馏，蒸馏过程中物料在相对松散的状态下和蒸汽接触充分，有利于物料蒸馏完全，物料利用率高。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

提供一种固态物料连续蒸馏装置,其包括：螺旋进料装置，所述的螺旋进料装置包括螺旋网孔滚筒本体，螺旋网孔滚筒外周设置有多个独立、封闭的蒸馏工位，所述固态物料在螺旋网孔滚筒中翻转向前经螺旋网孔滚筒外周设置的多个独立、封闭的蒸馏工位实现连续蒸馏。

按上述方案，所述的螺旋网孔滚筒外周分别对应设置上气室和下气室，上气室和下气室对应组成一个封闭的蒸馏工位。

按上述方案，所述上气室和下气室优选为半环结构，对称固设在螺旋网孔滚筒外周。

按上述方案，各上气室和下气室中部设置有压力传感器。

按上述方案，每个蒸馏工段中的上气室和下气室个数为多个，每个上气室和下气室均相互独立，每一上气室和相邻的位于其后的下气室通过外部管道连通，每个蒸馏工段中除第一下气室外的各下气室设有加压泵；每个蒸馏工段的最后一个上气室设有排气泵，其余上气室设有回气泵。

按上述方案，所述的固态物料连续蒸馏装置还包括蒸汽输送主管道，蒸汽输送主管道上设置有多个蒸汽输送支路，各蒸汽输送支路与各蒸馏工位的下气室连通，各蒸汽输送支路上设有蒸汽调节阀；所述各蒸馏工段的下气室有多个时，所述蒸汽输送支路与各蒸馏工段的第一下气室相连。

按上述方案，所述的固态物料连续蒸馏装置中的各蒸汽输入口设置有蒸汽流量传感器及温度传感器。

按上述方案，所述的螺旋进料装置包括设置在其内部的螺旋叶片，固态物料在螺旋叶片的作用下在螺旋网孔滚筒中向前翻转输送。相比于其他传统的板链式输送装置输送效率更高，回转体结构可以实现良好的机械密封，达到更佳的连续蒸馏效果。

按上述方案，所述的螺旋进料装置的进料速度可调。

按上述方案，所述的螺旋网孔滚筒的网孔孔径小于固态物料的粒径，固态物料在连续蒸馏过程中不漏料。

按上述方案，所述的固态物料连续蒸馏装置还包括具有保温功能的筒状外壳，螺旋网孔滚筒和蒸馏工位设在筒状外壳内，形成全封闭结构。

按上述方案，所述的固态物料连续蒸馏装置还包括与每个蒸馏工位对应设置的冷凝收集装置。

提供一种固态物料连续蒸馏工艺，将固态物料送入螺旋进料装置，固态物料在螺旋网孔滚筒中不断向前翻转输送，蒸馏开始时向下气室通入蒸汽，蒸汽在压差作用下经过螺旋网孔滚筒上的网孔进入螺旋网孔滚筒中与物料充分混合接触完成一蒸馏工位工段的提取，之后物料在持续翻转输送过程中依次经过各蒸馏工位，完成各蒸馏工位段的提取。

按上述方案，当蒸馏工位区的上气室和下气室均为多个时，蒸馏开始时向第一下气室通入蒸汽，蒸汽经过螺旋网孔滚筒上的网孔进入螺旋网孔滚筒中与固态物料充分混合接触后由第一上气室的回气泵排出，再经外部管道输送至相邻的下气室并经加压泵适当加压输出，从而再次与螺旋网孔滚筒的固态物料接触混合，如此往复，使得固态物料在相对松散的状态下与在下气室和上气室间往复渐进式流动的蒸汽进行充分的混合和接触从而完成一蒸馏工位工段的提取。

按上述方案，蒸馏过程中监测蒸馏工位段处蒸汽的流量、温度、上下气室的压力及压力差，并根据工艺需要如蒸汽温度，蒸馏程度等对其进行调节，具体可通过调节蒸汽调节阀，加压泵和回气泵实现调节。

按上述方案，蒸馏过程中还包括根据工艺需要调节固态物料的进料速度。

传统白酒生产过程中酒醅堆积较厚，布撒不均匀，局部酒醅蒸馏不完全，需要反复装甑出甑，工作效率较低，设备密封和防护手段不足，以致酒精成分的挥发损失、物料反复转移的损耗难以避免。结合其作业特点进行分析，究其蒸馏过程的本质，是需要让蒸汽与足够多的酒醅充分的接触，从而利用蒸汽的热量使得酒醅中的酒精及其他低沸点香味物质逐步气化后随蒸汽排出，经冷凝器冷凝后生成所需浓度的酒液。在此基础上，本发明提出了上述连续蒸馏方法。

本发明的有益效果

本发明提供的连续蒸馏装置及蒸馏方法，以固态物料酒醅为例，与传统白酒生产过程中酒醅蒸馏过程相比，具有以下优点：

1、本发明提供的连续蒸馏中固态物料在螺旋网孔滚筒中翻转输送的过程中在相对松散的状态下与在下气室和上气室间往复渐进式流动的蒸汽进行充分的混合和接触从而完成蒸馏，酒醅蒸馏完全，可使得酒醅中的残余有用物质极少；

2、本发明提供的连续蒸馏为通过式连续蒸馏，不存在间歇和等待时间，效率高；

3、摘酒过程可控，通过调整不同蒸馏工段的长度、及输入蒸汽的温度、压力、流量、物料的输送速度等可使得不同工段产出所需求酒质和浓度的酒，蒸汽的流量及温度、物料的输送速度及压力等均可通过蒸汽调节阀、调速装置等结合温度、压力及流量传感器而得到很好的控制；

4、挥发泄漏损耗小，蒸馏可在全密闭条件下进行，螺旋网孔滚筒便于采用良好的机械式密封可使低沸点有效物质的挥发泄漏损失降至最低；

5、封闭式的结构便于良好的外部密封保温措施，蒸馏过程中可将蒸汽和辐射热损失降至最低，热量损耗小。

附图说明

图1为本发明的固态物料连续蒸馏装置示意图。图中：1.冷凝回收装置2.上气室3.螺旋网孔滚筒4.下气室5.蒸汽控制阀6.加压泵7.排气泵8.回气泵，9蒸汽输送管道，10蒸汽输送支路，11筒状外壳。

图2为本发明的固态物料连续蒸馏装置的侧视图。

具体实施方式

如图1所示，固态物料连续蒸馏装置，包括螺旋进料装置，所述的螺旋进料装置包括螺旋网孔滚筒3和螺旋叶片，所述的螺旋网孔滚筒网孔孔径小于固态物料粒径，固态物料在连续蒸馏过程中不漏料，螺旋网孔滚筒外周设置有五段蒸馏工位段，每段蒸馏工位段由对应设置在螺旋网孔滚筒外周的多个上气室2和下气室4组成，每段蒸馏工位段中上气室和下气室的个数为３个，每个上气室和下气室均相互独立，每一上气室和相邻的位于其后的下气室通过外部管道连通，每个蒸馏工位段中除第一下气室外的各下气室设有加压泵6，每个蒸馏工位段的最后一个上气室设有排气泵7，其余上气室设有回气泵8。所述的螺旋进料装置的进料速度可调；所述固态物料连续蒸馏装置还包括蒸汽输送主管道9，蒸汽输送主管道上设置有多个蒸汽输送支路10，各蒸汽输送支路与各蒸馏工位的第一下气室相连通，蒸汽输送支路上设有蒸汽调节阀6。

进一步地，所述的固态物料连续蒸馏装置中的蒸馏区各蒸汽输入口设置有蒸汽流量传感器及温度传感器，各上气室和下气室中部设置有压力传感器。

进一步地，所述的固态物料连续蒸馏装置还包括具有保温功能的筒状外壳11，螺旋网孔滚筒和蒸馏工位（下气室、上气室、外部管道、加压泵、回气泵和排气泵等）设在筒状外壳内，形成全封闭结构。

进一步地，所述的固态物料连续蒸馏装置还包括与每个蒸馏工位对应设置的冷凝收集装置1。

利用上述固态物料连续蒸馏装置进行固态物料连续蒸馏的工艺，将固态物料酒碚送入螺旋进料装置，启动螺旋进料装置，酒碚在螺旋网孔滚筒中不断向前翻转输送，同时向第一下气室通入蒸汽，蒸汽在压差作用下经过螺旋网孔滚筒上的网孔进入螺旋网孔滚筒中与固态物料充分混合接触后由第一上气室的回气泵排出，再经外部管道输送至相邻的下气室并经加压泵适当加压输出，从而再次与螺旋网孔滚筒的固态物料接触混合，如此往复，使得蒸汽往复从各下气室和上气室穿过，蒸汽从各下气室和上气室往复穿过的过程中与持续翻转输送的松散固态物料充分接触，使得固态物料中的目标成分充分的被蒸馏提取，完成一蒸馏工位工段的提取，之后物料在持续翻转输送过程中依次经过各蒸馏工位，完成各蒸馏工位段的提取。

上述连续蒸馏装置中工段数量、单工段长度、各工段气室数量可结合酒醅蒸馏过程中分段摘酒的需求特点，根据各工艺需要进行调节。每个工段可根据不同的质量和浓度的需求进行长度调整，从而在实现分段摘取的基础上满足对不同质量和浓度的需求。每个蒸馏工段不限于图示中的示意的长度，可根据实际工艺需求调节各工段的长度，调控各工段的长度组合方式。另外，蒸馏过程中蒸汽流量、温度、上下气室的压力及压力差、回流次数及物料输送速度等，也可根据不同工段的工艺需求进行灵活调整，具体可通过对螺旋进料装置的进料速度、蒸汽调节阀的开度、加压泵和回气泵的泵压及上下气室的个数等进行调节实现，由此通过控制使得蒸馏成分和浓度得到有效控制。