作为酒精蒸馏间热源的糖蜜酒精废液蒸发浓缩系统

摘要

本发明公开了一种作为酒精蒸馏间热源的糖蜜酒精废液蒸发浓缩系统，物料沿着糖蜜酒精废液流动方向经过：Ⅴ效蒸发器→Ⅳ效蒸发器→Ⅲ效蒸发器→第一加热器→澄清池→第二加热器→第三加热器→Ⅰ效蒸发器→Ⅱ效蒸发器；蒸馏间来的约80℃低浓度酒精废液进入Ⅴ效蒸发罐，泵送进入Ⅳ效蒸发罐、Ⅲ效蒸发罐。Ⅲ效蒸发罐出来的中浓度酒精废液经Ⅱ效汁汽和第一加热器加热将温度提升到95℃以上，去澄清池澄清，经第二加热器、第三加热器和Ⅰ效汁汽加热温度提升到105℃，进入Ⅰ效蒸发罐、Ⅱ效蒸发罐。本发明利用废液多效蒸发产生的二次蒸汽使用于酒精蒸馏的节能改造技术，减少酒精生产一次蒸汽使用量，降低酒精生产的能源消耗，节约生产运行成本。

说明书

技术领域

本发明涉及蜜糖酒精废液处理装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种作为酒精蒸 馏间热源的糖蜜酒精废液蒸发浓缩系统。

背景技术

目前，广西糖厂的主要副产品糖蜜主要用作生产工业酒精的原材料。而能耗高是糖蜜 酒精生产面临的紧迫问题。随着国家对工业生产节能降耗标准的提高，节能问题对酒精生 产企业日显重要。为了顺应国家节能政策要求，也为了降低生产运行成本，对酒精蒸馏节 能改造的方法研究，减少酒精生产的能源消耗，成为企业目前迫切要做的工作。

糖蜜酒精生产是制糖生产中重要的综合利用之一。酒精生产的主要工序蒸馏需要耗用 大量的一次蒸汽用于乙醇的分离和提纯。而糖蜜酒精生产过程中产生的废液具有较高的 BOD和COD，对环境造成污染，不可直接排放。目前，酒精废液的处理方式较为普遍是 采用蒸发浓缩(或干燥)后制有机复混肥。该方法虽能有效处理酒精废液，但需要耗用大 量的一次蒸汽作为蒸发浓缩热源，存在耗能高，运行费用高等问题。

糖蜜酒精生产能耗高的原因主要在于酒精废液蒸发浓缩需要耗用大量的热量，蒸发中 产生的二次蒸汽没有其他利用而进入冷凝器冷凝，造成余热大量损失，另外二次蒸汽还需 要冷却水冷却，耗用很多的冷却水。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是利用废液多效蒸发产生的二次蒸汽使用于酒精蒸馏的节能改 造技术方法，减少酒精生产一次蒸汽使用量，降低酒精生产的能源消耗，节约生产运行成 本。

本发明还有一个目的是减少整个糖蜜酒精废液蒸发浓缩系统在运行时积垢的产生，以 及降低产生的积垢的硬度，延长整个系统的使用寿命及整个系统的清洗周期，

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种作为酒精蒸馏间热源的糖蜜 酒精废液蒸发浓缩系统，沿着糖蜜酒精废液流动方向，依次包括：

Ⅴ效蒸发器，其包括设置于下方的第一加热室和位于上方的第一汁汽室；

Ⅳ效蒸发器，其包括设置于下方的第二加热室和位于上方的第二汁汽室，所述第二汁 汽室通过管道与所述第一加热室连通；

Ⅲ效蒸发器，其包括设置于下方的第三加热室和位于上方的第三汁汽室，所述第三汁 汽室通过管道与所述第二加热室连通；

第一加热器，其通过管道与所述第三加热室连通；

澄清池，其通过管道与所述第一加热器连通；

第二加热器，其通过管道与所述澄清池连通；

第三加热器，其通过管道与所述第二加热器连通；

Ⅰ效蒸发器，其包括设置于下方的第四加热室和位于上方的第四汁汽室，所述第四汁 汽室通过管道与所述第三加热器连通；

Ⅱ效蒸发器，均包括设置于下方的第五加热室和位于上方的第五汁汽室，所述第五汁 汽室通过管道与所述第四加热室连通；

其中，采用锅炉或汽轮发电机产生热蒸汽，蒸汽管道设置为使得：锅炉减温减压蒸汽 或汽轮发电机背压饱和蒸汽通入所述第四加热室，经所述第四汁汽室后进入第五加热室， 经过所述第五汁汽室进入后进入所述第三加热室和酒精蒸馏间洗涤塔，经过所述第三汁汽 室后进入第二加热室和酒精蒸馏间成熟醪二级加热间，经过所述第二汁汽室进入后进入所 述第一加热室和所述第一汁汽室。

优选的是，还包括：

第一供料泵，其设置在连通所述Ⅴ效蒸发器与所述Ⅳ效蒸发器的管道上；

第二供料泵，其设置在连通所述Ⅳ效蒸发器与所述Ⅲ效蒸发器的管道上；

第三供料泵，其设置在连通所述Ⅲ效蒸发器与所述第一加热器的管道上。

优选的是，还包括澄清液箱，其通过管道分别与所述澄清池以及所述第二加热器连通。

优选的是，所述澄清池为脉冲澄清池。

优选的是，所述第一加热器、第二加热器、第三加热器均一致，包括：

加热器主体，其为竖直设置的圆柱状结构，所述加热器主体的侧壁为具有夹层的双层 结构，所述夹层内填充空气，所述加热器主体顶部、底部分别开设进料口和出料口；

搅拌筒，其为两端开放的圆柱状结构，所述搅拌筒套设于所述加热器主体内，所述搅 拌筒与所述加热器主体的侧壁平行并相隔一定距离形成一环状空间，所述搅拌筒的外表面 垂直设有多个第一杆体，所述第一杆体沿其长度方向连接多个柔性橡胶条，其中，所述搅 拌筒的筒壁由过滤网制成，所述过滤网的网孔为边长为3～5cm的正方形，所述搅拌筒与 第一电机连接，以实现所述搅拌筒的转动；

搅拌装置，其包括竖直设置在所述搅拌筒内的搅拌杆，以及与所述搅拌杆连接的多个 子搅拌杆，所述子搅拌杆由多个第二杆体依次连接而成，所述第二杆体包括一不锈钢杆体 以及与其连接的柔性橡胶杆体，其中，所述搅拌杆与第二电机连接；

加热装置，其包括固定于所述搅拌筒内表面的多个加热板，所述加热板由多个第一加 热板彼此连接而成，所述第一加热板由两个呈60°的第二加热片构成，所述第二加热片 表面呈波浪状设置。

优选的是，所述第一加热室、所述第二加热室的底部、所述第三加热室的底部、所述 第四加热室的底部以及所述第五加热室的底部均设有一超声波震动板。

优选的是，所述第一汁汽室与抽真空冷凝器相连。

优选的是，所述澄清池包括：

池本体，其包括一体成型的中空圆柱形的上部分和上大下小的中空圆台形的下部分， 所述下部分的底部设置有可开关的盖体；

硅藻泥层，其设置于所述池本体的内壁面；

第一生态混凝土层，其呈圆柱形结构，其直径与所述上部分的内径相等，所述第一生 态混凝土层可拆卸的水平内接于所述上部分内的底部，所述第一生态混凝土层的孔隙率为 60％，高度为3-5cm；

第二生态混凝土层，其呈圆柱形结构，其直径与所述上部分的内径相等，所述第一生 态混凝土层可拆卸的水平内接于所述上部分内，并与所述第一生态混凝土层具有一定间 隔，所述第二生态混凝土层的孔隙率为50％，高度为3-5cm；

其中，所述下部分的空腔内以及所述第一生态混凝土层和第二生态混凝土层之间的空 间均设置有400目的活性炭颗粒，所述下部分的空腔内活性炭颗粒占所述下部分空间的 5％-10％，所述第一生态混凝土层和第二生态混凝土层之间的活性炭颗粒占所述第一生态 混凝土层和第二生态混凝土层之间空间的3％-5％；所述第一加热器其通过管道与所述第 澄清池的底部连通，澄清池的出液管设置于所述池本体靠近其顶部的侧壁与所述第二加热 器连通。

本发明至少包括以下有益效果：

将原有技术中依次顺连的5效蒸发器倒过来连接，使Ⅴ效蒸发器和Ⅳ效蒸发器依次替 代原有的Ⅰ效蒸发器和Ⅱ效蒸发器，使Ⅰ效蒸发器和Ⅱ效蒸发器依次替代原有的Ⅳ效蒸发 器和Ⅴ效蒸发器，因为在加热蒸发过程中，热源温度越高，积垢脱水现象越完全，附着力 也越大，所以积垢的硬度大。逆向蒸发浓缩方法，含较多杂质的物料可以利用较低温度的 汁汽热源作加热，减少其积垢蒸发过度脱水现象，所以其积垢硬度就相对较低，容易清洗。

利用废液多效蒸发产生的二次蒸汽使用于酒精蒸馏的节能改造技术方法，减少酒精生 产一次蒸汽使用量，降低酒精生产的能源消耗，节约生产运行成本。

本发明在第一加热器、第二加热器以及第三加热器内设置搅拌筒，搅拌筒在电机的带 动作用下，可进行转动，而且在搅拌筒的外表垂直设有多个杆体，杆体再连接多个柔性橡 胶条，这样在搅拌筒的转动过程中，杆体和柔性橡胶条可以对加热器筒壁进行刷动，有效 防止加热器筒壁积垢，而且此处的柔性橡胶条只起到了清洁的作用，并不会对加热器的筒 壁造成损害；而且搅拌筒转动的过程，也有助于搅拌均匀，使得加热更为均匀。

本发明在第一加热器、第二加热器以及第三加热器内设置了搅拌装置，其中，子搅拌 杆由多个杆体依次连接而成，杆体包括一不锈钢杆体以及与其连接的柔性橡胶杆体，搅拌 杆在第一电机的带动下转动，杆体也随之转动，当转动速度不一样时，由于有柔性橡胶杆 体的存在，杆体转动的角度也会随之发生改变；通过调节电机的转速，改变杆体转动角度， 使得各个位置的糖蜜酒精废液都得到充分搅拌，搅拌效果更佳，加热更为均匀。

通过在五个加热室的底部设置超声波震动板降低浓缩液在加热室壁面的结垢率；

澄清池采用第一生态混凝土层和第二生态混凝土层以及硅藻泥城加速澄清速度，更加 环保，在澄清池中同时加入活性炭颗粒，提高浓缩液的澄清度。同时本澄清池设置于第一 加热器和第二加热器之间，使进入澄清池的浓缩液温度为90-100℃，保证了在澄清池中加 入石灰乳和聚凝剂后能更加快速的形成固形物。

合理利用了第五汁汽室的部分汁气作为酒精蒸馏间洗涤塔的热源，第三汁汽室的部分 汁气作为酒精蒸馏间成熟醪二级加热间的热源，实现了废液多效蒸发产生的二次蒸汽用于 酒精蒸馏的加热。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明 的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的作为酒精蒸馏间热源的糖蜜酒精废液蒸发浓缩系统结构示意图，其 中，虚线表示蒸汽流向，实线表示废液流向；

图2为本发明所述酒精蒸馏间热源的糖蜜酒精废液蒸发浓缩系统中五效蒸发器间蒸 汽的流向；

图3为本发明所述第一加热器、第二加热器和第三加热器的结构示意图；

图4为本发明所述澄清池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能 够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，本发明提供了一种作为酒精蒸馏间热源的糖蜜酒精废液蒸发浓缩系统， 沿着糖蜜酒精废液流动方向，依次包括：

Ⅴ效蒸发器1，其包括设置于下方的第一加热室11和位于上方的第一汁汽室12；

Ⅳ效蒸发器2，其包括设置于下方的第二加热室21和位于上方的第二汁汽室22，所 述第二汁汽室22通过管道与所述第一加热室11连通；

Ⅲ效蒸发器3，其包括设置于下方的第三加热室31和位于上方的第三汁汽室32，所 述第三汁汽室32通过管道与所述第二加热室21连通；

第一加热器51，其通过管道与所述第三加热室31连通；

澄清池6，其通过管道与所述第一加热器51连通；

第二加热器52，其通过管道与所述澄清池6连通；

第三加热器53，其通过管道与所述第二加热器52连通；

Ⅰ效蒸发器7，其包括设置于下方的第四加热室71和位于上方的第四汁汽室72，所 述第四汁汽室72通过管道与所述第三加热器53连通；

Ⅱ效蒸发器8，均包括设置于下方的第五加热室81和位于上方的第五汁汽室82，所 述第五汁汽室82通过管道与所述第四加热室71连通；

其中，采用锅炉或汽轮发电机产生热蒸汽，蒸汽管道设置为使得：锅炉减温减压蒸汽 或汽轮发电机背压饱和蒸汽通入所述第四加热室71，经所述第四汁汽室72后进入第五加 热室81，经过所述第五汁汽室82进入后进入所述第三加热室31和酒精蒸馏间洗涤塔， 经过所述第三汁汽室32后进入第二加热室21和酒精蒸馏间成熟醪二级加热间，经过所述 第二汁汽室22进入后进入所述第一加热室11和所述第一汁汽室12。

在上述技术方案中，沿着糖蜜酒精废液流动方向，物料依次经过：Ⅴ效蒸发器→Ⅳ效 蒸发器→Ⅲ效蒸发器→第一加热器→澄清池→第二加热器→第三加热器→Ⅰ效蒸发器→ Ⅱ效蒸发器；蒸馏间来的约80℃低浓度酒精废液进入Ⅴ效蒸发罐，通过泵送依次进入Ⅳ 效蒸发罐、Ⅲ效蒸发罐。Ⅲ效蒸发罐出来的中浓度酒精废液经Ⅱ效汁汽和第一加热器加热 将温度提升到95℃以上后，去澄清池沉淀澄清，然后经第二加热器、第三加热器和Ⅰ效 汁汽加热温度提升到105℃，进入Ⅰ效蒸发罐，然后进入Ⅱ效蒸发罐。

在另一种技术方案中，还包括：

第一供料泵13，其设置在连通所述Ⅴ效蒸发器1与所述Ⅳ效蒸发器2的管道上；

第二供料泵23，其设置在连通所述Ⅳ效蒸发器2与所述Ⅲ效蒸发器3的管道上；

第三供料泵33，其设置在连通所述Ⅲ效蒸发器3与所述第一加热器51的管道上。

在另一种技术方案中，还包括澄清液箱，其通过管道分别与所述澄清池6以及所述第 二加热器52连通。

在另一种技术方案中，所述澄清池6为脉冲澄清池6。

在另一种技术方案中，所述第一加热器51、第二加热器52、第三加热器53均一致， 包括：

加热器主体511，其为竖直设置的圆柱状结构，所述加热器主体511的侧壁为具有夹 层的双层结构512，所述夹层内填充空气，所述加热器主体511顶部、底部分别开设进料 口和出料口；

搅拌筒513，其为两端开放的圆柱状结构，所述搅拌筒513套设于所述加热器主体511 内，所述搅拌筒513与所述加热器主体511的侧壁平行并相隔一定距离形成一环状空间， 所述搅拌筒513的外表面垂直设有多个第一杆体514，所述第一杆体514沿其长度方向连 接多个柔性橡胶条，其中，所述搅拌筒513的筒壁由过滤网制成，所述过滤网的网孔为边 长为3～5cm的正方形，所述搅拌筒513与第一电机连接，以实现所述搅拌筒513的转动， 与加热器主体的避免充分接触并摩擦，防止过厚的积垢生成。

搅拌装置516，其包括竖直设置在所述搅拌筒513内的搅拌杆，以及与所述搅拌杆连 接的多个子搅拌杆，所述子搅拌杆由多个第二杆体依次连接而成，所述第二杆体包括一不 锈钢杆体以及与其连接的柔性橡胶杆体，其中，所述搅拌杆与第二电机连接；

加热装置，其包括固定于所述搅拌筒513内表面的多个加热板515，所述加热板515 由多个第一加热板彼此连接而成，所述第一加热板由两个呈60°的第二加热片构成，所 述第二加热片表面呈波浪状设置。

在另一种技术方案中，所述第一加热室11、所述第二加热室21的底部、所述第三加 热室31的底部、所述第四加热室71的底部以及所述第五加热室81的底部均设有一超声 波震动板。

在另一种技术方案中，所述第一汁汽室12与抽真空冷凝器4相连。

在另一种技术方案中，所述澄清池6包括：

池本体61，其包括一体成型的中空圆柱形的上部分和上大下小的中空圆台形的下部 分，所述下部分的底部设置有可开关的盖体66；

硅藻泥层65，其设置于所述池本体61的内壁面；

第一生态混凝土层64，其呈圆柱形结构，其直径与所述上部分的内径相等，所述第 一生态混凝土层64可拆卸的水平内接于所述上部分内的底部，所述第一生态混凝土层64 的孔隙率为60％，高度为3-5cm；

第二生态混凝土层62，其呈圆柱形结构，其直径与所述上部分的内径相等，所述第 一生态混凝土层64可拆卸的水平内接于所述上部分内，并与所述第一生态混凝土层64具 有一定间隔，所述第二生态混凝土层62的孔隙率为50％，高度为3-5cm；

其中，所述下部分的空腔内以及所述第一生态混凝土层64和第二生态混凝土层62之 间的空间均设置有400目的活性炭颗粒63，所述下部分的空腔内活性炭颗粒63占所述下 部分空间的5％-10％，所述第一生态混凝土层64和第二生态混凝土层62之间的活性炭颗 粒63占所述第一生态混凝土层64和第二生态混凝土层62之间空间的3％-5％；所述第一 加热器51其通过管道与所述第澄清池6的底部连通，澄清池6的出液管设置于所述池本 体61靠近其顶部的侧壁与所述第二加热器52连通。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运 用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。