利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统，包括醪液预热器、脱气段、负压醪塔、常压醪塔和精馏塔；脱气段的出口端通过管路与负压醪塔连接，脱气段的出口端通过管路经常压醪塔进料预热器后与常压醪塔顶部连接，常压醪塔的出口端通过管路连接粗酒罐；常压醪塔塔底出口端通过管路与负压醪塔塔釜连接；粗酒罐的出口端通过管路经粗酒精预热器后与精馏塔连接；精馏塔的出口端通过管路经过热器与膜脱水装置连接，膜脱水装置的出口端通过管路经常压醪塔再沸器Ⅱ与成品冷却器连接，解吸冷凝器组的出口端通过管路与粗酒罐连接。系统设备简单，且原料成本低、节能降耗减排。

【技术实现步骤摘要】
利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统
本技术涉及乙醇生产
，具体涉及利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统。
技术介绍
目前国内燃料乙醇原料多以玉米或木薯为主，其发酵醪酒精浓度一般可达12％以上，特别是近年来玉米酒精行业大力推广浓醪发酵，其发酵醪酒精浓度最高可达16％，国外发酵醪酒精浓度可达18％以上。高浓度发酵醪为燃料乙醇生产的节能降耗打下了坚实的基础，因此目前的蒸馏工艺和蒸馏设备主要是针对于高浓度发酵醪生产燃料乙醇为主。目前，为了实现节能降耗减排，正在大力开展以秸秆和钢铁工业尾气为原料制造燃料乙醇的研究，通过秸秆和钢铁工业尾气作为原料制造燃料乙醇能够大幅度降低了原料成本。以秸秆和钢铁工业废气为原料生产燃料乙醇的发酵醪酒精浓度均比较低，一般发酵醪酒精浓度在5％左右，目前没有针对于以秸秆和钢铁工业尾气为原料制造燃料乙醇的蒸馏工艺和蒸馏设备，且目前的蒸馏工艺和蒸馏设备复杂、成本较高，主要针对于高浓度的发酵醪生产燃料乙醇，如果将其应用在低浓度发酵醪生产燃料乙醇，不符合节能降耗的宗旨。因此急需一种工艺简单、成本低且针对于以秸秆和钢铁工业尾气为原料制造燃料乙醇的蒸馏工艺和蒸馏设备。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术的目的是提供利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本技术提供利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统，包括醪液预热器、脱气段、负压醪塔、常压醪塔和精馏塔；所述醪液预热器包括依次串联的醪液一级预热器、醪液二级预热器和醪液三级预热器，醪液三级预热器的出口端通过管路与脱气段的进口端连接；脱气段的出口端通过管路与负压醪塔连接，脱气段的出口端通过管路经常压醪塔进料预热器后与常压醪塔顶部连接，常压醪塔的出口端通过管路经负压醪塔再沸器后连接粗酒罐；常压醪塔塔底出口端通过管路经常压醪塔进料预热器后与负压醪塔塔釜连接；粗酒罐的出口端通过管路经粗酒精预热器后与精馏塔连接；精馏塔通过管路与常压醪塔再沸器Ⅰ形成闭合回路，所述常压醪塔再沸器Ⅰ还通过管路与常压醪塔形成闭合回路；精馏塔的出口端通过管路经过热器与膜脱水装置连接，膜脱水装置的出口端通过管路经常压醪塔再沸器Ⅱ与成品冷却器连接，所述常压醪塔再沸器Ⅱ通过管路与常压醪塔形成闭合回路；膜脱水装置的出口端还通过管路经解吸冷凝器组与无水真空泵连接，解吸冷凝器组的出口端通过管路与粗酒罐连接。优选的，脱气段的出口端通过管路依次和醪液一级预热器、脱气段冷凝器组连接，脱气段冷凝器组的出口端分别通过管路与粗酒罐和蒸馏真空泵连接，负压醪塔的出口端通过管路依次和醪液二级预热器、负压醪塔冷凝器组连接，负压醪塔冷凝器组的出口端分别通过管路与粗酒罐和蒸馏真空泵连接；负压醪塔再沸器通过管路与负压醪塔形成闭合回路；负压醪塔的出口端通过管路依次与醪液三级预热器、酒糟处理系统连接。优选的，所述粗酒精预热器包括依次串联的一级粗酒精预热器和二级粗酒精预热器；优选的，精馏塔的出口端通过管路与杂醇油分离器连接，精馏塔的出口端还通过管路经一级粗酒精预热器与污水处理系统连接；优选的，精馏塔通过管路与精塔再沸器形成闭合回路，精塔再沸器的出口端通过管路依次经凝结水箱、二级粗酒精预热器后与锅炉连接；优选的，所述膜脱水装置包括多个串联的管壳式膜结构，每个管壳式膜结构均包括外壳以及位于外壳内部的内管，所述内管包括陶瓷管以及覆在陶瓷管外表面的分子筛膜；外壳和内管之间的空间为壳程，内管内部空间为管程。在管程抽负压，在壳程内通酒精蒸汽，酒精蒸汽经过膜脱水装置后，成品中的水分可以达到0.5％以下，绝大部分水分和少量的乙醇透过内管，经管程进入解吸冷凝器冷凝后进入蒸馏工段回收。本技术的有益效果：1、本技术是以秸秆和钢铁工业尾气为原料制造燃料乙醇，工艺设备简单，且其原料成本低，能够达到节能降耗减排的目的；2、本技术系统适用于以秸秆和钢铁工业尾气为原料、发酵浓度为8％(v/v)以下的发酵醪，通过控制醪液和蒸汽的走向，以及控制负压醪塔、常压醪塔和精馏塔的温度及压力，制造出的燃料乙醇浓度为95％(v/v)以上；3、该工艺装置的蒸馏工段采用双粗塔+单精塔三效蒸馏工艺，一塔进汽，三塔工作，最大限度的降低了蒸馏过程的消耗；4、与传统的燃料乙醇蒸馏工艺相比，降低了粗馏塔(常压醪塔)的塔底酒糟温度，由原来的120℃降低至105℃，温度降低后，避免了物料结焦，因此避免了设备堵塞，无需停机清洗，提高了工作效率。5、每生产一吨燃料乙醇整套工艺耗汽不超过1.0吨；膜脱水是连续过程，工作压力稳定，不会对蒸馏造成任何影响，酒精蒸汽经过膜脱水后，成品中的水分可以达到0.5％以下，绝大部分水份和少量的乙醇透过膜管，经管程进入解吸冷凝器组冷凝后进入蒸馏工段回收；膜脱水产生的淡酒量少，需要蒸馏回收的酒精量不超过产品量的1％，可以减少蒸汽消耗；膜脱水后的燃料乙醇蒸汽可以返回蒸馏工段继续作为蒸馏塔的热源，进一步减少了蒸汽消耗。附图说明图1为本技术流程图；图2为本技术管壳式膜结构的剖视结构示意图；图中：1、脱气段，2、负压醪塔，3、常压醪塔，4、精馏塔，5、醪液一级预热器，6、醪液二级预热器，7、醪液三级预热器，8、脱气段冷凝器组，9、粗酒罐，10、蒸馏真空泵，11、负压醪塔冷凝器组，12、常压醪塔进料预热器，13、负压醪塔再沸器，14、酒糟处理系统，15、一级粗酒精预热器，16、二级粗酒精预热器，17、杂醇油分离器，18、无水真空泵，19、污水处理系统，20、常压醪塔再沸器Ⅰ，21、精塔再沸器，22、凝结水箱，23、锅炉房，24、酒气过热器，25、膜脱水装置，26、常压醪塔再沸器Ⅱ，27、成品冷却器，28、解吸冷凝器组，251、外壳，252、陶瓷管，253、分子筛膜，254、壳程，255、管程。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统包括醪液预热器、脱气段1、负压醪塔2、常压醪塔3和精馏塔4。所述醪液预热器包括依次串联的醪液一级预热器5、醪液二级预热器6和醪液三级预热器7。醪液三级预热器7的出口端通过管路与脱气段1的进口端连接，发酵成熟醪顺序经醪液一级预热器5、醪液二级预热器6和醪液三级预热器7预热后进入脱气段1。脱气段1的出口端通过管路依次和醪液一级预热器5、脱气段冷凝器组8连接，脱气段冷凝器组8的出口端分别通过管路与粗酒罐9和蒸馏真空泵10连接，负压醪塔2的出口端通过管路依次和醪液二级预热器6、负压醪塔冷凝器组11连接，负压醪塔冷凝器组11的出口端分别通过管路与粗酒罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统，其特征在于：包括醪液预热器、脱气段(1)、负压醪塔(2)、常压醪塔(3)和精馏塔(4)；所述醪液预热器包括依次串联的醪液一级预热器(5)、醪液二级预热器(6)和醪液三级预热器(7)，醪液三级预热器(7)的出口端通过管路与脱气段(1)的进口端连接；/n脱气段(1)的出口端通过管路与负压醪塔(2)连接，脱气段(1)的出口端通过管路经常压醪塔进料预热器(12)后与常压醪塔(3)顶部连接，常压醪塔(3)的出口端通过管路经负压醪塔再沸器(13)后连接粗酒罐(9)；常压醪塔(3)塔底出口端通过管路经常压醪塔进料预热器(12)后与负压醪塔(2)塔釜连接；/n粗酒罐(9)的出口端通过管路经粗酒精预热器后与精馏塔(4)连接；精馏塔(4)通过管路与常压醪塔再沸器Ⅰ(20)形成闭合回路，所述常压醪塔再沸器Ⅰ(20)还通过管路与常压醪塔(3)形成闭合回路；精馏塔(4)的出口端通过管路经过热器(24)与膜脱水装置(25)连接，膜脱水装置(25)的出口端通过管路经常压醪塔再沸器Ⅱ(26)与成品冷却器(27)连接，所述常压醪塔再沸器Ⅱ(26)通过管路与常压醪塔(3)形成闭合回路；膜脱水装置(25)的出口端还通过管路经解吸冷凝器组(28)与无水真空泵(18)连接，解吸冷凝器组(28)的出口端通过管路与粗酒罐(9)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.利用双粗单精三塔蒸馏低浓度发酵醪生产燃料乙醇的系统，其特征在于：包括醪液预热器、脱气段(1)、负压醪塔(2)、常压醪塔(3)和精馏塔(4)；所述醪液预热器包括依次串联的醪液一级预热器(5)、醪液二级预热器(6)和醪液三级预热器(7)，醪液三级预热器(7)的出口端通过管路与脱气段(1)的进口端连接；
脱气段(1)的出口端通过管路与负压醪塔(2)连接，脱气段(1)的出口端通过管路经常压醪塔进料预热器(12)后与常压醪塔(3)顶部连接，常压醪塔(3)的出口端通过管路经负压醪塔再沸器(13)后连接粗酒罐(9)；常压醪塔(3)塔底出口端通过管路经常压醪塔进料预热器(12)后与负压醪塔(2)塔釜连接；
粗酒罐(9)的出口端通过管路经粗酒精预热器后与精馏塔(4)连接；精馏塔(4)通过管路与常压醪塔再沸器Ⅰ(20)形成闭合回路，所述常压醪塔再沸器Ⅰ(20)还通过管路与常压醪塔(3)形成闭合回路；精馏塔(4)的出口端通过管路经过热器(24)与膜脱水装置(25)连接，膜脱水装置(25)的出口端通过管路经常压醪塔再沸器Ⅱ(26)与成品冷却器(27)连接，所述常压醪塔再沸器Ⅱ(26)通过管路与常压醪塔(3)形成闭合回路；...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟国栋，赵守合，鹿伟，车吉强，刘凯，李培华，闫庆兵，
申请(专利权)人：肥城金塔机械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37