一種澱粉糖清潔生產工藝方法

2023-09-22 00:05:10 3

專利名稱：一種澱粉糖清潔生產工藝方法
技術領域：
本發明屬於澱粉糖生產領域，更具體地說是一種澱粉糖清潔生產 工藝方法。
背景技術：
目前，澱粉糖類生產已經被列為高能耗、高水耗、高汙染的三高 行業，傳統生產中，只注重產品質量和生產效率，對資源的有效利用 和環境的影響並沒有得到有關企業的重視。在淡水資源日益緊缺的情況下，節約用水不只是降低產品成本的 問題，而且是減輕國家淡水資源公用的壓力，利國利民的大事。因此，設計新的澱粉糖類清潔生產工藝，充分利用物料、熱能和 水資源，實施閉路循環綜合利用，是迫在眉睫的當務之急。 發明內容為了實現澱粉糖行業的節能、降耗和解決環境保護等問題，本發 明人提供了一種澱粉糖清潔生產新工藝方法。釆用本發明方法，在澱 粉糖類產品—果葡糖漿、低聚異麥芽糖、糊精的生產系統中，可以實 現物料、熱能和水全部閉路循環，不向環境中排放廢料、廢水和廢熱。 其技術方案為通過優選生產工藝，實現無廢液、廢渣排放；通過冷 熱料液之間進行熱交換，實現內部熱平衡和循環利用；回收冷凝水、 冷卻水、循環水返回中間工序，實現水的閉路循環利用。其中，物料的閉路循環方法為
優選生產工藝，提高物料利用率，整個生產工藝中不產生廢液； 離交和/或異構酶清洗液回收用於調漿；離交再生液經回收處理後循 環使用；液化、糖化及離交形成的少量物料殘渣加工為蛋白飼料。熱量的閉路循環工藝方法為液化後的料液與調漿後料液、脫色前料液之間進行熱能綜合利 用液化後的料液溫度為99"C左右，經換熱器降溫至保溫溫度65°C 以下，同時使充當降溫介質的調漿後料液和脫色前料液實現升溫，並 輸送到下一工序，實現熱量的循環利用。 水的閉路循環方法為(1) 真空降膜蒸發器冷凝水的回收利用澱粉糖生產過程中需 要濃縮，將在濃縮過程中產生的冷凝水，用於清洗、再生離交柱；(2) 泵體、物料降溫循環水回收利用循環水長時間的運轉，水的消耗量大，修建蓄水池，存儲泵體、降溫循環水，使其循環利用， 定期或根據生產需要補充新水。本發明的顯著優點在於，本著物盡其用的原則，優選和改進了生 產工藝，使得生產過程中不產生廢液，實現了物料的閉路循環和綜合 回收利用，提高物料利用率，降低生產成本，並且由於無廢液、廢渣 的排放，降低了後續環保處理壓力，實現產品升級為環境友好產品。根據能量守恆原理，重新設計生產工藝中的能量分配和使用，突 破蒸汽升溫、冷水降溫的傳統模式，創造性的設計不同冷熱料液的工 序閉路熱交換體系，使冷熱料液之間直接換熱，實現料液之間的熱量 平衡，提高了熱量利用率，大大降低了蒸汽和降溫水的使用量。
所有泵體、物料降溫循環水回收利用。泵體、降溫循環水長時間 的運轉，水的消耗量極大，因此我們修建了蓄水池，來存儲循環水， 使其循環利用，整個車間沒有一處外排下水道口，只需定期或根據生 產需要補充新水即可，補充量僅為以前的十分之一左右。物料恆算以每年年產30萬噸果葡糖漿來計算，現有技術生產過程中需要調漿用水52萬噸，幹基澱粉26萬噸，調漿後料液進行液化處理，形 成液化液75萬噸，然後使用冷卻水對料液進行冷卻處理，需要冷卻 水75萬噸。本發明在液化工序後設置換熱器，液化後料液通過換熱器與調漿 後進液化前料液，進行換熱處理，在使液化後料液降溫的同時，可以 使調漿液由常溫升溫至55°C，降低了調漿後料液液化時的蒸汽用量； 在脫色前工序設置換熱器，和液化後料液進行熱交換，在使液化後料 液降溫的同時，可以將脫色前的料液從4(TC升溫至55。C以上，總體 可以使單位產品的蒸汽用量下降0. 3噸，每年可節省蒸汽9萬多噸。在離交工序，兩次離交用水為120萬噸/年，其中清洗用水60萬 噸，經回收後全部用於調漿，剛好滿足調漿用水需求；再生用水60 萬噸/年，回收後經膜過濾處理，可回收循環使用；殘渣中的少量蛋 白、微量鹽類回收後，與液化、糖化工序產生的殘渣一同生產蛋白粉， 其中回收的鹽類可以起到調節蛋白粉PH值和添加微量營養元素的作 用；即降低水耗，同時又提高產品出率，並且避免了廢液排放處理。 兩次濃縮過程中產生的30萬噸冷凝水，由於具有低電導、高純度的
特性，可全部搜集用於離交柱清洗。物料消耗為，幹基澱粉26萬噸，年產30萬噸72%果葡糖漿乾物 質含量為30X0.72二21.6萬噸，年產蛋白粉飼料4.4萬噸，實現物料 的全部利用。水消耗為調漿工序57萬噸/年，離交工序120萬噸，泵體、物料 降溫冷卻水42萬噸，年用水總量為57+75+120+42=294萬噸，經工 藝回收冷凝水30萬噸，年淨需水量為264萬噸，以每天兩班日產1000 噸果葡糖槳生產線為例，每天用水量為8800噸，為保證水量的供應， 建設10000噸蓄水池，每天補充1000噸左右即可滿足生產要求。綜上所述，按本發明生產工藝進行澱粉糖的生產，每年可節省費 用300多萬元。能量恆算液化液2t，液化後降溫過程中需要冷卻水0.3t,所使用的冷卻水為常溫地下水，溫度為12°C，使用的換熱器為板式換熱器， 換熱效率可達到80%，經多次測量後取液化液的比熱容為 3.9kJ/(kg* °C)。根據能量守恆定律可知，△ Q 匕》=3.9 kJ/(kg-°C)x75 0000000kgx(99-60)= 114075000000 kJ換熱器換熱效率為82%，則可以轉化到冷卻水中的熱量為 114075000000kJx87.3%=99540000000 kJ△ T=99540000000KJ/ [4. 2 kj/(kg °C) X750000000 kg] =31. 6°C △經過換熱器換熱，可以將25。C的調漿液升溫至56. 6度，降低了蒸汽使用量，可以滿足生產工藝中熱量需求的平衡。


附圖1為本發明所述澱粉糖產品-果葡糖槳清潔生產工藝流程圖具體實施方式
實施例l、果葡糖漿清潔生產工藝如下果葡糖漿包括以下生產工序調漿、液化、糖化、 一次脫色、 一次離交、，次濃縮、異構、 二次脫色、二次離交、二次濃縮和成品糖漿包裝； 其清潔生產工藝為調漿工序使用的工藝水來源於離交清洗水；調漿後料液、脫色 前料液與液化後料液進行熱交換，使調漿液、 一次脫色前料液、二次 脫色前料液升溫，液化液降溫；離交工序的清洗水除用於調漿外，循 環使用，再生液經膜過濾處理後，用於循環使用；離交再生殘渣和液 化液殘渣、糖化液殘渣一起用於生產蛋白粉；濃縮冷凝水回收用於離 交，泵體、料液降溫水回收利用。以每年年產30萬噸果葡糖漿來計算，成品在生產過程中需要調 漿用水52萬噸，幹基澱粉26萬噸，調漿後料液進行液化處理，形成 液化液75萬噸，然後使用冷卻水對料液進行冷卻處理，需要冷卻水 75萬噸。我們在液化後工序設置換熱器，液化後料液通過換熱器與 調眾後進液化前料液，進行換熱處理，可以使調漿液由常溫升溫至 55°C，降低了調漿後料液液化時的蒸汽用量；在脫色前工序設置換熱 器，和液化後料液進行熱交換，可以將兩次脫色前的料液從4(TC升 溫至55。C以上，總體可以使單位產品的蒸汽用量下降0.3噸，每年 可節省蒸汽9萬多噸。在離交工序，兩次離交用水為120萬噸/年，其中清洗用水60萬 噸，其中含有少量糖漿，經回收後全部用於調漿，即提高產品收率，又滿足調漿用水需求；再生用水60萬噸/年，回收後經膜過濾處理， 鹽類等物質留在殘渣中，回收液中仍然含有一定量的酸、鹼，可回收 循環再生使用，酸、鹼、水都得到回收利用，殘渣中的少量蛋白、微 量鹽類回收與液化、糖化工序產生的殘渣一同生產蛋白粉，回收的鹽 類還可以起到調節蛋白粉PH值和添加微量營養元素的作用，降低水 耗的同時提高產品出率，並且避免了廢液排放回收。兩次濃縮過程中 產生冷凝水30萬噸，具有低電導、高純度的特性，可全部搜集用於 離交柱清洗。生產線中所有泵體、物料降溫冷卻水需42萬噸。 現有技術每年耗用蒸汽.36萬噸，水294萬噸，本技術與現有技 術相比，年可節省蒸汽9萬噸，節水110萬噸。 實施例2 低聚異麥芽糖清潔生產工藝如下 低聚異麥芽糖包括以下生產工序調漿、液化、糖化轉苷、發酵、脫色、離交、濃縮、噴霧乾燥 和成品糖粉包裝；其清潔生產工藝為調漿工序使用的工藝水來源於離交清洗水，調漿後料液、脫色 前料液與液化後料液進行熱交換，使調漿液、脫色前料液升溫，液化 液降溫，離交工序的清洗水除用於調漿外，循環使用，再生液經膜過
濾處理後，處理液用於循環使用，離交再生殘渣和液化液殘渣、糖化 液殘渣、發酵液殘渣一起生產蛋白粉，濃縮冷凝水回收用於離交，泵 體、料液降溫水回收利用。年產10萬噸低聚異麥芽糖，生產過程中需要調漿用水34萬噸，幹基澱粉17萬噸，調漿後料液進行液化處理，形成液化液50萬噸， 進入糖化前需使溫度為99度的料液溫度降至60度，進入液化前的調 漿液須需從常溫升至55度以上，脫色前料液須由45度升溫至80度， 我們在液化後工序設置換熱器，液化後料液通過換熱器與調槳後進液 化前料液，進行換熱處理，可以使調漿液由常溫升溫至55°C，降低 了調漿後料液液化時的蒸汽用量；在脫色前工序設置換熱器，和液化 後料液進行熱交換，可以將兩次脫色前的料液從4(TC升溫至55。C以 上，總體可以使單位產品的蒸汽用量下降0.2噸，每年可節省蒸汽2 萬多噸。在離交工序，離交用水為60萬噸/年，其中清洗用水30萬噸， 其中含有少量糖漿，經回收後全部用於調漿，即提高產品收率，又滿 足調漿用水需求；再生用水30萬噸/年，回收後經膜過濾處理，鹽類 等物質留在殘渣中，回收液中仍然含有一定量的酸、鹼，可回收循環 再生使用，酸、鹼、水都得到回收利用，殘渣中的少量蛋白、微量鹽 類回收與液化、糖化工序產生的殘渣一同生產蛋白粉，回收的鹽類還 可以起到調節蛋白粉PH值和添加微量營養元素的作用，降低水耗的 同時提高產品出率，並且避免了廢液排放回收。兩次濃縮過程中產生 冷凝水10萬噸，具有低電導、高純度的特性，可全部搜集用於離交
柱清洗。生產線中所有泵體冷卻水需20萬噸，以每天兩班日產300噸低 聚異麥芽糖生產線為例，每天需水量為5100噸，為保證水量的供應， 設立8000噸蓄水池，每天蓄水池中的水量維持在5000噸以上，每天 補充100噸左右即可滿足生產要求。 實施例3糊精清潔生產工藝如下糊精包括以下生產工序調漿、液化、脫色、離交、濃縮、噴 霧乾燥和成品糖漿包裝； 其清潔生產工藝為調漿工序使用的工藝水來源於離交清洗水，調漿後料液、脫色 前料液與液化後料液進行熱交換，使調槳液、脫色前料液升溫，液化 液降溫，離交工序的清洗水除用於調漿外，循環使用，再生液經膜過 濾處理後，處理液用於循環使用，離交再生殘渣和液化液殘渣一起生 產蛋白粉，濃縮冷凝水回收用於離交，泵體、料液降溫水回收利用。 年產10萬噸糊精，生產過程中需要調漿用水30萬噸，幹基澱粉 15萬噸，調漿後料液進行液化處理，形成液化液45萬噸，進入脫色 前需使溫度為99度的料液溫度降至80度，進入液化前的調漿液須需 從常溫升至55度以上，在液化工序與調漿工序、脫色前之間設置換 熱器，通過換熱器與調漿後進液化前料液，進行熱量的封閉循環回收 利用可以使調漿液由常溫升溫至55°C，降低了調槳後料液液化時的 蒸汽用量；將脫色前的料液從4(TC升溫至55。C以上，總體可以使單
位產品的蒸汽用量下降0. 2噸，每年可節省蒸汽2萬多噸。在離交工序，離交用水為60萬噸/年，其中清洗用水30萬噸， 其中含有少量糖漿，經回收後全部用於調漿，即提高產品收率，又滿 足調漿用水需求；再生用水30萬噸/年，回收後經膜過濾處理，鹽類 等物質留在殘渣中，回收液中仍然含有一定量的酸、鹼，可回收循環 再生使用，酸、鹼、水都得到回收利用，殘渣中的少量蛋白、微量鹽 類回收與液化、糖化工序產生的殘渣一同生產蛋白粉，回收的鹽類還 可以起到調節蛋白粉PH值和添加微量營養元素的作用，降低水耗的 同時提高產品出率，並且避免了廢液排放回收。兩次濃縮過程中產生 冷凝水10萬噸，具有低電導、高純度的特性，可全部搜集用於離交 柱清洗。生產線中所有泵體冷卻水需10萬噸，以每天兩班日產300噸低 聚異麥芽糖生產線為例，每天需水量為4500噸，為保證水量的供應， 設立5000噸蓄水池，每天蓄水池中的水量維持在4000噸以上，每天 補充500噸左右即可滿足生產要求。
權利要求
1.一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵在於在澱粉糖類產品—果葡糖漿、低聚異麥芽糖、糊精的生產系統中，物料、熱能和水全部實現閉路循環，不向環境中排放廢料、廢水和廢熱；其技術方案為通過優選生產工藝，實現無廢液、廢渣排放；通過冷熱料液之間進行熱交換，實現內部熱平衡和循環利用；回收冷凝水、冷卻水、循環水返回中間工序，實現水的閉路循環利用。
2. 如權利要求1所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵在 於所說的物料閉路循環的實施方式如下優選生產工藝，提高物料利用率，整個生產工藝中不產生廢液、 廢渣；離交和/或異構酶清洗液回收用於調漿，離交再生液經回收處 理後循環使用；液化、糖化及離交形成的少量物料殘渣加工為蛋白粉。
3. 如權利要求1所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵在 於所說的熱能閉路循環的實施方式如下液化後的料液與調漿後料液、脫色前料液之間進行熱能綜合利 用液化後的料液溫度為99。C左右，經換熱器降溫至保溫溫度65°C 以下，同時使充當降溫介質的調槳後料液和脫色前料液實現升溫，並 輸送到下一工序，實現熱量的循環利用。
4.如權利要求1所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵 在於所說的水閉路循環的實施方式如下(1)真空降膜蒸發器冷凝水的回收利用澱粉糖生產過程中需 要濃縮，將在濃縮過程中產生的冷凝水，用於清洗、再生離交柱；(2)泵體、物料降溫循環水回收利用循環水長時間的運轉， 水的消耗量大，修建蓄水池，存儲泵體、降溫循環水，使其循環利用， 定期或根據生產需要補充新水。
5. 如權利要求1所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵 在於果葡糖漿清潔生產工藝如下果葡糖漿包括以下生產工序調漿、液化、糖化、 一次脫色、 一次離交、 一次濃縮、異構、二次脫色、二次離交、二次濃縮和成品 糖漿包裝；其清潔生產工藝為-調漿工序使用的工藝水來源於離交清洗水；調漿後料液、脫色 前料液與液化後料液進行熱交換，使調漿液、 一次脫色前料液、二次 脫色前料液升溫，液化液降溫；離交工序的清洗水除用於調漿外，循 環使用，再生液經膜過濾處理後，用於循環使用；離交再生殘渣和液 化液殘渣、糖化液殘渣一起用於生產蛋白粉；濃縮冷凝水回收用於離 交，泵體、料液降溫水回收利用。
6. 如權利要求1所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵 在於低聚異麥芽糖清潔生產工藝如下低聚異麥芽糖包括以下生產工序調漿、液化、糖化轉苷、發酵、脫色、離交、濃縮、噴霧乾燥 和成品糖粉包裝；其清潔生產工藝為調漿工序使用的工藝水來源於離交清洗水，調漿後料液、脫色前料液與液化後料液進行熱交換，使調漿液、脫色前料液升溫，液化 液降溫，離交工序的清洗水除用於調漿外，循環使用，再生液經膜過 濾處理後，處理液用於循環使用，離交再生殘渣和液化液殘渣、糖化 液殘渣、發酵液殘渣一起生產蛋白粉，濃縮冷凝水回收用於離交，泵 體、料液降溫水回收利用。
7. 如權利要求1所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵 在於糊精清潔生產工藝如下糊精包括以下生產工序調漿、液化、脫色、離交、濃縮、噴 霧乾燥和成品糖漿包裝； 其清潔生產工藝為-調漿工序使用的工藝水來源於離交清洗水，調漿後料液、脫色 前料液與液化後料液進行熱交換，使調漿液、脫色前料液升溫，液化 液降溫，離交工序的清洗水除用於調漿外，循環使用，再生液經膜過 濾處理後，處理液用於循環使用，離交再生殘渣和液化液殘渣一起生 產蛋白粉，濃縮冷凝水回收用於離交，泵體、料液降溫水回收利用。
8. 如權利要求1和5所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其特徵在於年產30萬噸果葡糖漿清潔生產工藝的具體實施方式
如下年產30萬噸果葡糖槳生產線，生產過程中需要調漿用水52萬 噸，幹基澱粉26萬噸，調漿後料液進行液化處理，形成液化液75萬 噸，進入糖化前需使溫度為99度的料液溫度降至60度，進入液化前 的調漿液須需從常溫升至55度以上，脫色前料液須由45度升溫至 80度，在液化工序與調漿工序、脫色前之間設置換熱器，進行熱量的封閉循環回收利用；在離交工序，兩次離交用水為120萬噸/年，兩次濃縮過程中產 生冷凝水30萬噸，具有低電導、高純度的特性，將其全部搜集用於 離交柱清洗；生產線中所有泵體冷卻水需42萬噸，以每天兩班日產1000噸果 葡糖漿生產線為例，每天用水量為8800噸，為保證水量的供應，建 設10000噸蓄水池，每天補充1000噸水，即可滿足生產要求。
9. 如權利要求1和5所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法，其 特徵在於年產10萬噸低聚異麥芽糖清潔生產工藝的具體實施方式
如 下年產10萬噸低聚異麥芽糖生產線，生產過程中需要調漿用水 34萬噸，幹基澱粉17萬噸，調漿後料液進行液化處理，形成液化液 50萬噸，進入糖化前需使溫度為99度的料液溫度降至60度，進入 液化前的調漿液須需從常溫升至55度以上，脫色前料液須由45度升 溫至80度，在液化工序與調漿工序、脫色前之間設置換熱器，進行 熱量的封閉循環回收利用。在離交工序，離交用水為60萬噸/年，濃縮過程中產生冷凝水IO 萬噸，具有低電導、高純度的特性，將其全部搜集用於離交柱清洗。 生產線中所有泵體冷卻水需20萬噸，以每天兩班日產300噸低 聚異麥芽糖生產線為例，每天用水量為5100噸，為保證水量的供應， 建設6000噸蓄水池，每天補充600噸水，即可滿足生產要求。
10. 如權利要求1和5所述的一種澱粉糖清潔生產工藝方法， 其特徵在於年產10萬噸糊精清潔生產工藝的具體實施方式
如下年產10萬噸糊精生產線，生產過程中需要調漿用水30萬噸，幹基澱粉15萬噸，調漿後料液進行液化處理，形成液化液45萬噸， 進入脫色前需使溫度為99度的料液溫度降至80度，進入液化前的調 漿液須需從常溫升至55度以上，在液化工序與調漿工序、脫色前之 間設置換熱器，進行熱量的封閉循環回收利用。在離交工序，離交清洗用水為60萬噸/年，清洗後經膜過濾處理 可回收循環使用50萬噸，濃縮過程中產生冷凝水10萬噸，具有低電 導、高純度的特性，將其全部搜集用於離交柱清洗。生產線中所有泵體冷卻水需10萬噸，以每天兩班日產300噸糊 精生產線為例，為保證水量的供應，建設5000噸蓄水池，每天補充 500噸水，即可滿足生產要求。
全文摘要
本發明為一種澱粉糖清潔生產工藝，在澱粉為原料，進行澱粉糖類產品的生產系統中，物料、熱能和水全部實現閉路循環，不向環境中排放廢料、廢水和廢熱；其中，優選生產工藝，實現無廢液排放；廢渣加工為蛋白飼料；將冷熱料液之間進行熱交換，實現內部熱平衡和循環利用；冷凝水、冷卻水、循環水分別回收處理後，返回中間工序。其實施方式如下優選生產工藝，提高物料利用率，整個生產工藝中不產生廢液，離交和/或異構酶清洗液回收用於調漿，離交再生液經回收處理後循環使用，液化、糖化及離交形成的少量物料殘渣加工為蛋白飼料。以年產30萬噸果葡糖漿為例，年可節省蒸汽9萬噸，節水110萬噸。
文檔編號C08B30/00GK101210052SQ200710115960
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月24日 優先權日2007年12月24日
發明者李雙茹, 王乃強, 袁衛濤 申請人:保齡寶生物股份有限公司