膜生物反应器封闭循环发酵燃料乙醇生产系统的工艺设计及安全分析

摘要

基于最新的试验结果,对该工艺的工业化流程进行了初步设计和分析,将系统分为原料处理、发酵、PDMS膜分离、精馏浓缩、产品贮存和发酵残液处理等6个单元,运用蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价法对系统进行了安全分析评价,确定了各个单元的危险等级.分析表明,原料处理和发酵单元危险性属于较缓和等级,应侧重工艺参数控制分析及设备的安全设计;PDMS膜分离、精馏浓缩单元和贮存单元分别属于重和高度灾难性等级,而国内外有关乙醇贮存单元的相关研究已较为成熟,此项研究着重对负压操作的PDMS膜分离和精馏浓缩单元爆炸极限等爆炸参数进行了定量安全分析,并制定了相应的安全措施.最后采用蒸气云爆炸模型贮存单元进行了事故模拟.