一種充分利用木薯糟生產蒸汽的方法
2023-07-13 08:27:56
專利名稱：一種充分利用木薯糟生產蒸汽的方法
技術領域：
本發明屬於木薯糟生產蒸汽綜合節能利用工藝領域，特別涉及一種充分利用木薯糟生產蒸汽的方法。
背景技術：
木薯糟作為木薯乙醇生產中的副產品，木薯糟液的處理和排放是木薯生產下遊工程的重要一環。其不合理的處理和排放不僅浪費資源，而且汙染環境。木薯糟液的處理工藝很多，但目的都是為了脫水及乾燥。初步脫水工藝目前行業內應用廣泛的為離心脫水、壓濾脫水等，經過脫水，木薯糟含水量在60-70%。後期乾燥工藝大多採用各種類型的乾燥機，在乾燥過程中產生的蒸汽一般均被排放掉，其含有的熱值白白浪費。而且木薯糟的主要成份為纖維素和半纖維素，僅含有少量的蛋白、粗脂肪和胺基酸等，做為牲畜飼料利用價值不大，銷售市場低靡。與小麥、玉米等糧食乙醇的生產相比，糟液副產品的開發和利用價值很小，使得木薯非糧乙醇生產成本大大增加。
發明內容
本發明的目的在於避免上述現有技術中的不足之處，提出一種充分利用木薯糟生產蒸汽的方法。一種充分利用木薯糟生產蒸汽的方法，包括以下步驟
a.木薯乙醇生產過程中產生大量的木薯糟液，輸送至脫水乾燥車間，初步採用程控隔膜壓濾機進行壓濾脫水，或採用沉降式臥螺離心機進行離心脫水，經過初步脫水，得到木薯糟清液和溼木薯糟，溼木薯糟含水量在60-70%左右；
b.步驟a中得到的木薯糟清液用於沼氣發酵生產出沼氣，進一步利用沼氣進行發電，產出的電能用於木薯乙醇生產線，而熱風爐選用生物質燃料和煙煤兩用熱風爐，對生物質熱風爐進行局部改造，在淨化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發酵生產的沼氣作為熱風爐的燃料，燃燒沼氣產生熱風。c.熱風爐產生的熱風經過兩級加熱器進行熱值交換後排放。d.步驟a中得到的溼木薯糟進一步的烘乾採用兩級乾燥工藝。(I) 一級乾燥採用新型循環蒸汽乾燥工藝，溼木薯糟在一級乾燥塔中產生的部分木薯糟蒸汽通過一級分離器和循環風機輸送至一級加熱器，和熱風爐產生的熱風進行熱交換，得到的循環蒸汽進入一級乾燥塔，在一級乾燥塔中，循環蒸汽直接與溼糟接觸而去除其中的部分水分。經過一級烘乾後，木薯糟的含水量在40%左右。除了循環利用的這部分蒸汽外，其餘蒸汽經過水浴除塵裝置的洗塵淨化後輸送至木薯乙醇生產線再次利用。(2) 二級乾燥則採用熱風乾燥工藝。通過一級乾燥塔後所得的木薯槽通過二級乾燥塔，木薯糟成品含水量在10%左右，部分成品木薯糟返回一級乾燥塔和溼糟混合，便於一級乾燥進料的分散和乾燥順利完成。木薯糟成品通過壓塊機壓制後，作為生物質燃料進入木薯糟烘乾生產線的熱風爐進行燃燒。
本發明採用新型的乾燥工藝方案，對木薯糟液進行脫水和乾燥，木薯糟在乾燥過程中自身生成的蒸汽部分被循環利用，對溼木薯糟進行一級乾燥，其餘蒸汽通過除塵裝置進行處理後送至木薯乙醇生產中的液化和蒸餾工段進行充分利用，通過一級乾燥所得的木薯槽再通過二級乾燥塔，部分成品木薯糟返回一級乾燥塔和溼糟混合，便於一級乾燥進料的分散和乾燥順利完成。該乾燥工藝具有傳熱係數大、傳熱阻力小，熱效率高、單位能耗低、蒸汽用量小、無爆炸和失火危險的優點。蒸汽的循環利用和外供木薯乙醇生產的工藝為行業內木薯乙醇的生產和木薯糟的處理工藝提供了新的可行範本，節能效果顯著。這樣，在木薯糟乾燥過程中生成的蒸汽得到了儘可能的利用，節約了能源，避免了浪費。而且由於木薯幹糟的熱值大約在3100 -3200Kcal/kg左右，可選擇作為生物質燃料進入木薯糟乾燥生產線的熱風爐進行利用，有效降低煙煤使用量。其次，壓濾和脫水後的木薯糟清液亦可用於沼氣發酵生產出沼氣，並且可進一步利用沼氣進行發電，產出的電能用於木薯乙醇生產線。另夕卜，對生物質熱風爐進行局部改造，在淨化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發酵生產的沼氣亦可作為熱風爐的燃料，該工藝合理可行，實現了能源的綜合和循環利用，使得整個木薯乙醇生產線的能源體系基本實現自給,有效降低木薯乙醇生產成本。本發明通過木薯糟蒸汽的循環利用和再次用於木薯乙醇生產線，使木薯乙醇的生產和木薯糟液的處理過程形成一個閉鏈循環，生產過程中形成的副產品和蒸汽幾乎全部被利用，節能降耗效果明顯，經濟效益顯著。
下面結合附圖對本發明做進一步的說明
圖1是木薯糟蒸汽的生產及用於木薯乙醇生產線工藝簡圖。
具體實施例方式本發明的充分利用木薯糟生產蒸汽的方法，包括以下步驟
a.木薯乙醇生產過程中產生大量的木薯糟液，輸送至脫水乾燥車間，初步採用程控隔膜壓濾機進行壓濾脫水，或採用沉降式臥螺離心機進行離心脫水，經過初步脫水，得到木薯糟清液和溼木薯糟，溼木薯糟含水量在60-70%左右；
b.步驟a中得到的木薯糟清液用於沼氣發酵生產出沼氣，進一步利用沼氣進行發電，產出的電能用於木薯乙醇生產線，而熱風爐選用生物質燃料和煙煤兩用熱風爐，對生物質熱風爐進行局部改造，在淨化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發酵生產的沼氣作為熱風爐的燃料，燃燒沼氣產生熱風。c.熱風爐產生的熱風經過兩級加熱器進行熱值交換後排放。d.步驟a中得到的溼木薯糟進一步的烘乾採用兩級乾燥工藝。(I) 一級乾燥採用新型循環蒸汽乾燥工藝，溼木薯糟在一級乾燥塔中產生的部分木薯糟蒸汽通過一級分離器和循環風機輸送至一級加熱器，和熱風爐產生的熱風進行熱交換，得到的循環蒸汽進入一級乾燥塔，在一級乾燥塔中，循環蒸汽直接與溼糟接觸而去除其中的部分水分。經過一級烘乾後，木薯糟的含水量在40%左右。除了循環利用的這部分蒸汽外，其餘蒸汽經過水浴除塵裝置的洗塵淨化後輸送至木薯乙醇生產線再次利用。其中其餘蒸汽經過水浴除塵裝置的洗塵淨化後輸送至木薯乙醇生產線再次利用，包括木薯乙醇液糖化工序和蒸餾脫水工序。液糖化工段，來料預熱採用二級連帽式預熱塔預熱方式，將預熱塔頂部拉真空，將木薯糟乾燥廢汽負壓引入預熱塔底部與塔頂下來的物料進行熱量交換。通過對廢汽量的控制，從而達到控制液化罐中物料的溫度，如果廢蒸汽量較小，不能達到要求的液化溫度，可以開啟噴射液化器進而調整液化罐的物料溫度。該工藝的前提是在廢汽充足的情況下，確保物料最大量的通過預熱塔，從而達到節約一次蒸汽，降低乙醇生產成本的目的；蒸餾脫水工序，脫水工段的95° v/v乙醇蒸發器，採用一次蒸汽加熱，通過木薯糟蒸發產生廢汽的再利用，將液糖化工序使用不完的廢汽利用<2 600的不鏽鋼管道直接引入乙醇蒸發器中，不足的熱量利用原有的一次蒸汽調節閥進行調節，以滿足無水乙醇的產量需求。由於廢汽中含有較高的酸度，對普通設備腐蝕嚴重，該工藝要求蒸發器必須是不鏽鋼材質。同時，該設備冷凝的廢水和補充的一次蒸汽冷凝水混合後不能再回收利用。(2) 二級乾燥則採用熱風乾燥工藝。通過一級乾燥塔後所得的木薯槽通過二級乾燥塔，木薯糟成品含水量在10%左右，部分成品木薯糟返回一級乾燥塔和溼糟混合，便於一級乾燥進料的分散和乾燥順利完成。木薯糟成品通過壓塊機壓制後，作為生物質燃料進入木薯糟烘乾生產線的熱風爐進行燃燒。(以年產13萬噸/年木薯乙醇生產線為例)
權利要求
1.一種充分利用木薯糟生產蒸汽的方法，其特徵在於包括以下步驟a.木薯乙醇生產過程中產生大量的木薯糟液，輸送至脫水乾燥車間，初步採用程控隔膜壓濾機進行壓濾脫水，或採用沉降式臥螺離心機進行離心脫水，經過初步脫水，得到木薯糟清液和溼木薯糟，溼木薯糟含水量在60-70%左右；b.步驟a中得到的木薯糟清液用於沼氣發酵生產出沼氣，進一步利用沼氣進行發電，產出的電能用於木薯乙醇生產線，而熱風爐選用生物質燃料和煙煤兩用熱風爐，對生物質熱風爐進行局部改造，在淨化室部分增加沼氣燃燒裝置的接口，木薯糟清液發酵生產的沼氣作為熱風爐的燃料，燃燒沼氣產生熱風；c.熱風爐產生的熱風經過兩級加熱器進行熱值交換後排放；d.步驟a中得到的溼木薯糟進一步的烘乾採用兩級乾燥工藝；(1)一級乾燥採用新型循環蒸汽乾燥工藝，溼木薯糟在一級乾燥塔中產生的部分木薯糟蒸汽通過一級分離器和循環風機輸送至一級加熱器，和熱風爐產生的熱風進行熱交換，得到的循環蒸汽進入一級乾燥塔，在一級乾燥塔中，循環蒸汽直接與溼糟接觸而去除其中的部分水分，經過一級烘乾後，木薯糟的含水量在40%左右，除了循環利用的這部分蒸汽外，其餘蒸汽經過水浴除塵裝置的洗塵淨化後輸送至木薯乙醇生產線再次利用；(2)二級乾燥則採用熱風乾燥工藝，通過一級乾燥塔後所得的木薯槽通過二級乾燥塔，木薯糟成品含水量在10%左右，部分成品木薯糟返回一級乾燥塔和溼糟混合，便於一級乾燥進料的分散和乾燥順利完成，木薯糟成品通過壓塊機壓制後，作為生物質燃料進入木薯糟烘乾生產線的熱風爐進行燃燒。
全文摘要
本發明公開了一種充分利用木薯糟生產蒸汽的方法，它採用新型的乾燥工藝方案，對木薯糟液進行脫水和乾燥，木薯糟在乾燥過程中自身生成的蒸汽部分被循環利用，對溼木薯糟進行一級乾燥。其餘蒸汽通過除塵裝置進行處理後送至木薯乙醇生產中的液化和蒸餾工段進行充分利用。該乾燥工藝具有傳熱係數大、傳熱阻力小，熱效率高、單位能耗低、蒸汽用量小、無爆炸和失火危險的優點。蒸汽的循環利用和外供木薯乙醇生產的工藝為行業內木薯乙醇的生產和木薯糟的處理工藝提供了新的可行範本，節能效果顯著。本發明實現了能源的綜合和循環利用，使得整個木薯乙醇生產線的能源體系基本實現自給，有效降低木薯乙醇生產成本。
文檔編號F26B21/00GK103047847SQ20121055050
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者李順慶, 王景勝, 薛紅軍, 王華雯, 楊桂章, 李金輝, 劉桂菊 申請人:河南天冠企業集團有限公司