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發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 07:20  
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對(duì)于一個(gè)精餾塔來講,在進(jìn)料成分Z一定時(shí),只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定時(shí)保持D和V一定),這個(gè)塔的分離結(jié)果也就是產(chǎn)品成分y和x將被完全確定。而當(dāng)進(jìn)料成分變化時(shí),為了保持產(chǎn)品成分不變,可以相應(yīng)調(diào)節(jié)D/F,以補(bǔ)償進(jìn)料成分變化的影響。二是由于混合組分的沸點(diǎn)和壓力間存在一定的關(guān)系,而塔板的溫度間接反映了物料的成分。塔內(nèi)上升蒸汽量V,在塔的提餾段是由再沸器加熱提供的,在塔的精餾段還受到進(jìn)料熱熔的影響。當(dāng)冷凝器冷卻量Q增加時(shí),必然會(huì)使更多的氣相變?yōu)橐合?,從而降低了塔壓;同時(shí)使塔內(nèi)相同組分的平衡溫度下降,增加了再沸器兩側(cè)間的溫差,使再沸器提供的加熱量QH增加。正因如此,在進(jìn)料熱熔變化不大或可以忽略時(shí),一般總把V的變化或V/F的變化,看作是由再沸器加熱量QH提供的。在多元精餾中,影響關(guān)系要復(fù)雜得多,當(dāng)進(jìn)料中某一組分的濃度變化時(shí),必然使其他組分的濃度變化;從而使頂部及底部產(chǎn)品中各組分的濃度發(fā)生變化。當(dāng)進(jìn)料中幾個(gè)組分濃度同時(shí)變化時(shí),情況將更為復(fù)雜。克服這些擾動(dòng)的控制手段卻只有靠D/F和V/F。此時(shí)僅有兩個(gè)關(guān)鍵組分可以控制,其余組分在產(chǎn)品中的分配情況主要由進(jìn)料濃度確定。
醪垢的形成
2.1發(fā)酵成熟醪成分
發(fā)酵成熟醪是一個(gè)復(fù)雜的多組分非均相混合液。它由水(75%%-90%%,w/w)、干物質(zhì)(4%%-10%%,w/w)、酒精及其它揮發(fā)性物質(zhì)(6%%-15%%,w/w)構(gòu)成。
2.2醪垢成分
醪垢的化學(xué)成分受各種條件影響很大。
分析結(jié)果表明,不同的原料產(chǎn)地、不同的前處理方法、不同的酒精生產(chǎn)工藝,醪垢的成分都不同。為了節(jié)約能量消耗,在精餾塔控制中還可采用其他許多措施,在具體方案中避免安排某些能量消耗高的調(diào)節(jié)系統(tǒng),采用浮動(dòng)壓力控制以及產(chǎn)品質(zhì)量較嚴(yán)格地控制它的規(guī)格值,從而使塔的能耗量最1小、成本最1低及利潤最1大。即便是同一工廠不同生產(chǎn)時(shí)期、不同部位醪垢成分也有一定差別。 醪垢的化學(xué)成分為碳酸鈣、碳酸鎂、磷 酸鈣、硫酸鈣、有機(jī)酸鈣、糖、糊精、蛋白質(zhì) 等,是由多種無機(jī)物、有機(jī)物構(gòu)成的,并以無機(jī)物為主。
2.3醪垢的成因
2.3.1 微溶或可溶物質(zhì)在蒸餾過程中達(dá) 到過飽和狀態(tài)而析出發(fā)酵成熟醪在蒸餾過程中沿塔板逐層 而下。酒精回收塔、酒精精餾塔技術(shù)說明有效提高酒精回收塔、酒精精餾塔的分餾效率,降低酒精損耗,節(jié)約能源,是酒精精餾技術(shù)發(fā)展的主要方向。相對(duì)揮發(fā)性大的物質(zhì)在醪塔內(nèi)沿塔板逐層上升,從頂部排出;干物質(zhì)和水,還有醇、酸、酯類等相對(duì)揮發(fā)性小的物質(zhì)沿塔 板逐層向下,微溶或可溶物質(zhì)濃度不斷增 加,當(dāng)其濃度超過其溶解度達(dá)到過飽和狀態(tài)后,便會(huì)在塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件表面析出。在蒸餾過程中首先析出的是溶解度較小的碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣等,而溶解度稍大一些的也逐漸被濃縮沉積,如硫酸鈣、有機(jī)酸鈣等。
發(fā)酵成熟醪中的不溶性懸浮物質(zhì),如酵母菌體、纖維、淀粉及析出的無機(jī)鹽形成晶 核,加速了處于飽和狀態(tài)下的無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、糖、糊精、可溶性蛋白質(zhì)等的析出。(4)考慮控制系統(tǒng)間的相關(guān)影響在質(zhì)量指標(biāo)調(diào)節(jié)中,談及了頂部產(chǎn)品和底部產(chǎn)品質(zhì)量反饋系統(tǒng)之間的相關(guān)問題。眾所周知,國內(nèi)大部分酒精廠采用了離心清液回配技術(shù)。離心清液的回配進(jìn)一步提高了發(fā)酵成熟醪中干物質(zhì)含量,加劇了微溶或可溶物質(zhì)在醪液輸送、換熱、蒸餾過程中的析出和結(jié)垢概率。
可溶性鈣鹽轉(zhuǎn)化成碳酸鈣垢在蒸餾過程中,可溶性有機(jī)酸鈣鹽與醪液中的可溶性碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鈣垢:
CaA2 Na2CO3=CaCO3↓ 2NaA
CaA2 K2CO3=CaCO3↓ 2KA
2.3.3 可溶性鈣鹽受熱分解生成難溶碳酸鈣垢在蒸餾過程中,可溶性鈣鹽受熱分解生成溶解度小的鹽垢:
Ca(H CO3)2 =CaCO3 ↓ H2O CO2↑ Mg(HCO3)2 = MgCO3↓ H2O CO2↑
前處理制漿工藝對(duì)醪垢的生成也有影響
在酒精生產(chǎn)中,前處理制漿工藝可分為干法、半干法、濕法及改良濕法等,其對(duì)醪液輸送、換熱、蒸餾等過程中的結(jié)垢及積料影響程度從小到大,依次為濕法、干法、半干法、改良濕法。無論哪種制漿工藝,造成堵塔或換熱器效率下降的主要原因均為醪垢的積累,物料粒度則是次要原因。對(duì)于二元精餾塔可只采用頂部產(chǎn)品質(zhì)量反饋,底部產(chǎn)品質(zhì)量反饋可不用。
酒精回收塔、酒精精餾塔技術(shù)說明

有效提高酒精回收塔、酒精精餾塔的分餾效率,降低酒精損耗,節(jié)約能源,是酒精精餾技術(shù)發(fā)展的主要方向。提高塔釜加熱效率,改善填料結(jié)構(gòu),提高塔板效率,是要達(dá)到提高分餾效率,降低酒精損耗和節(jié)約能源這兩種目的的主要手段。
采用不銹鋼波紋填料。該填料具有比表面積大,壓力降小,酒精回收塔氣流分布好,分餾效果好等明顯優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的采用大大提高了填料塔的分餾效率,從而提高了全塔效率。節(jié)約能源20%-30%,殘液酒精濃度可≤5%,并且該填料易清洗,不易結(jié)垢,不渣化,塔體截面流道不易堵塞,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。這是因?yàn)闇囟扰c產(chǎn)品成分之間的關(guān)系不是線性的,同一溫差在不同條件下可以有兩個(gè)不同的組分。
采用夾套外循環(huán)式蒸發(fā)器作為塔釜加熱蒸發(fā)裝置,其蒸發(fā)效率比傳統(tǒng)的“u”型管加熱釜其熱效率得到大大提高,同等加熱面積下,其蒸發(fā)速度可以提高1-2倍,并且可以實(shí)現(xiàn)塔釜無拆卸自動(dòng)清洗,大大改善了操作方便性。
精餾塔系還實(shí)現(xiàn)了冷凝器與塔體的一體化安裝方式和低位回流比調(diào)節(jié)的工藝操作方式,大大改善了精餾的操作方便性和工藝穩(wěn)定性。