酒精蒸馏节能技术的推广应用探析

酒精蒸馏节能技术的推广应用探析

刘凯 尹衍臣

山东金塔机械集团有限公司 山东泰安 271600

摘要：能源是人类赖以生存的重要物质，是当今社会经济发展不能缺少的基础物质。由于我国环境遭到严重污染，所以有很大必要发展燃料乙醇。因为我国对乙醇燃料产业起步较晚，相对一些发达国家来说比较落后，并且对相关方面的技术了解也不是很完整，虽然经过了十几年的不懈努力，在一些技术上也得到很大提高，但是由于我国是能源消耗大国，对酒精蒸馏节能技术的推广应用是很有必要的。

关键词：酒精蒸馏；节能技术；推广应用

1 发展酒精蒸馏节能技术的背景及意义

近几年来，我国科技发展迅猛，对石油等燃料的使用量大大增加，使用量增加而产生的污染物也急剧增加，对气候环境产生了极大影响，比如雾霾天气增多等，所以节能减排作为当今社会的重要话题，在生物燃料的开发与运用方面都应该得到重视。乙醇燃料就是生物燃料的一种，乙醇燃烧过后只产生二氧化碳和水，没有污染气体由于燃料乙醇是一种可再生资源，所以需求量非常高。推广酒精蒸馏节能技术是改善我国环境质量的重要举措。

发展酒精蒸馏节能技术能有效保护我国环境，节约资源，有效贯彻落实科学的发展观；有利于实施保护环境的基本国策，除此之外，有利于促进人与自然和谐发展，建设社会主义和谐社会，因此，我国要想长久发展下去，必须遵循环境与经济相结合发展原则，做到可持续发展。酒精蒸馏节能技术不但能够降低酒精蒸馏的成本，降低消耗，对保护环境有积极的意义。

2 传统酒精蒸馏生产耗能状况

2.1 传统的直接发酵法

在以往生产酒精时所采用的都是传统的发酵方法将红薯、玉米、木薯等原料通过蒸煮的方法使其糊化然后在里面加入淀粉酶让其液化和糖化最后再加入酵母一共就是这三个工段之后就能转化为酒精了。但随着世界能源的严重短缺规在很多的国家都开始进行有关于能减少酒精蒸馏生产消耗的节能技术研究科研人员发现以前传统的蒸煮发酵的方法是很耗能量的用糖质为原材料的过程有蒸馏工段和发酵工段单单这两个工段的耗能就约占了整个生产酒精的过程中能量的百分之三十，尤其是蒸馏工段和蒸煮工段耗能占了60%-70%之间所以人们开始研究如何让生淀粉直接完成酒精发酵。

2.2 传统发酵法生产酒精耗能情况

使用传统的原料进行蒸煮的话那么糖化就比较困难这是因为片是因为生淀粉中的分子按照非常规的顺序进行排列其组合成为了高度结晶化的状态也叫日淀粉；二是因为植物中的生淀粉细胞壁非常坚硬在发酵过程中很难被破坏掉。而当这两个因素结合在一起时就导致了原料发酵过程变得很难糖化。所以对原料进行蒸煮植物里的生淀粉因为受热而导致糊化最后糊化成为淀粉也叫。淀粉这样不仅可以在加热过程也可以起到杀菌的作用让发酵而出的酒精更加健康、安全。最主要的是还能让原料的糖化发酵更加便捷简单符合国家规定酒精标准。

3 酒精蒸馏节能技术的推广应用

3.1 酒精蒸馏真空系统的改造

水力真空系统存在的问题：①能耗方面的问题。要想达到运行时的真空度，需要同时开启4台30kW的真空循环泵，并且还需连续运行才能达到目的，而且每次开机均需要2～3h才能达到所需的真空度，随着时间的推移，设备逐渐老化，启动所需的时间增长，不仅是耗能大，而且效率也非常低，对酒精的蒸馏产生极大影响。②真空系统用水方面的问题。在实际的生产过程中，从水力喷射器中流回到循环水箱中的水，温度发生较大的变化，造成循环水箱中的水温一直升高，导致系统中的真空度参数发生变化，影响正常生产，并且为达到较好的喷射效果，必须将温度高的水从循环水箱中排出来，然后大量补充一次水，从而造成水浪费。

在化工生产过程中，真空系统是比较常用的设备，经常被应用到生产中。就目前的生产情况来看，20万t酒精生产装置中的粗馏塔和除甲醇塔都得需要在真空的环境下产生负压维持正常生产，一般粗馏塔的真空度大概要在-60kPa，除甲醇塔真空度大概要在-45kPa。一般真空系统采用水力喷射系统，要想在以上的真空条件下正常运作，就得大量一次水水利喷射，这样做不仅耗能较大，运行成本也不低。

针对真空系统中存在的缺陷，加以分析，对其改造，尽量在不改变原来工艺流程的前提下，将水力喷射器用水环真空泵替代，能有效节约其中运行成本，以达到节能减耗的目的。

基于上述问题，经过人们不断分析探究对真空系统改造。基本措施是在不改变原来工艺流程的前提下，使粗镏塔的真空度达到-60kPa，除甲醇塔的真空度达到-45kPa，并且将系统开机以及达到指标的时间由以前的2h缩短到40min内，除此之外，用结构简单、耐久性强的水环式真空泵替代水力喷射器，可以对一些含颗粒的气体抽吸，对回收浓缩工艺里面有效成分十分有益。

3.2 差压蒸馏法

差压蒸馏法的应用是生产酒精技术不断发展进步的重要体现。要想酒精里面的乙醇浓度较高，就需要在蒸馏过程中将其与杂质分离的彻底一些，因此消耗的蒸汽就越多，需要蒸馏塔也就越多。经过人们长时间生产研究发现，多塔蒸馏能有效提高乙醇含量，因此多塔蒸馏已成为提高酒精浓度的必要措施。在以前的酒精蒸馏法中大多采用的是三塔或四塔的常压蒸馏。但经过人们改良后，就出现了像现在这样的五塔差压蒸馏，五塔一般为粗馏塔、精馏塔、萃取塔、第二精馏塔和脱甲醇塔，粗馏塔主要负责蒸馏，并且在精馏塔一次蒸汽加热，利用产生高温沸水对其他塔换热，充分循环利用废物，提高利用率，节能减耗。目前五塔差压蒸馏法能够达到一级的标准，与其他的多塔蒸馏相比较，这种差压蒸馏法大约节省蒸汽60%，节约冷却水70%，除此之外还减少了废液的排放量。

综合以上的优点，可以看出多塔差压蒸馏技术比以往的蒸馏技术的节能效果更要显著，不仅酒精的质量大幅度的得到了提高，这样做还具有良好的经济收益，对环境的污染也降到了最低，这符合我国的可持续发展战略。酒精蒸馏节能技术已经渗透到了生产的细节中，对工艺技术的改造，处处体现了节能减排的观念，可以看出，酒精蒸馏节能技术的应用推广已经融入到了人们的生产生活当中。

3.3 四塔双效差压蒸馏的优化改造

这种方法是利用精馏塔的酒气作为粗馏塔的热源完成加热的，并且常压粗馏塔的废液产生的二次蒸汽再次作为负压塔的热源，整体设计不但符合节能、低耗能的理念，还方便操作。虽然由于设备自身原因，造成在生产中的参数不太稳定，但是这种方法利大于弊，值得推广。在改造优化前，主要问题一般是蒸汽消耗高，精馏塔回流乙醇和成品酒气冷却水的用量较大，并且精馏塔底部流失酒精情况严重，常压精馏塔理论板数不足和能耗高等。但是，经过四塔双效差压蒸馏的优化，人们增加换热器的数量，充分利用精馏塔产生的蒸汽，并且人们还通过增加精馏塔的高度来增加塔板数量，有效提高酒精蒸馏的效率，减少酒精流失，达到节能降耗的目的。经过此次优化改造，人们可以看出酒精蒸馏节能技术在实际生产中的推广应用，节能技术不但可以降低成本，减少开支，还能有效的保护环境，促进我国可持续发展。

4 结语

酒精蒸馏节能技术在实际生产生活中有很大利用价值。本文通过介绍各个装置改造中节能技术的推广应用情况，根据实际改造效果，突出酒精蒸馏节能技术的应用价值。此技术推广应用，不仅能提高生产质量和效率，还能起到节能、降耗的作用，发展的同时不破坏环境，是维持我国可持续发展的重要举措。

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