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1、(10)申请公布号 CN 102992952 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102992952 A *CN102992952A* (21)申请号 201210450034.1 (22)申请日 2012.11.12 C07C 31/08(2006.01) C07C 29/80(2006.01) (71)申请人 广西农垦思源酒业有限公司 地址 545900 广西壮族自治区来宾市武宣县 三里镇草鱼塘 (72)发明人 曾文生 赵卫邦 罗东成 潘汉勇 陈雄文 潘汉广 杜小来 覃坚 (74)专利代理机构 广西南宁汇博专利代理有限 公司 45114 代理人 邓晓安 (54) 发明名称 。
2、酒精差压蒸馏生产设备 (57) 摘要 本发明提供了一种酒精差压蒸馏设备。包括 醪塔、 醛塔、 精馏塔、 冷凝器组、 预热器、 再沸器组 和闪蒸器， 醪塔采用减压蒸馏， 醛塔采用常压蒸 馏， 精馏塔采用加压蒸馏的差压蒸馏方式。 采用精 馏塔产生的高温酒气来加热醪液， 使醪液在 80 90， -0.03MPa -0.08MPa 压力下沸腾蒸发， 并 把精馏塔塔底排出的高温废液生产蒸汽， 作为粗 酒、 醪液预热和醛塔蒸馏的热能， 通过本发明能使 酒精蒸馏过程能耗降低 1.5t 蒸汽 / 小时， 达到节 能减排的目的。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)。
3、中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种酒精差压蒸馏生产设备， 包括醪塔 （1） 、 醛塔 （2） 、 精馏塔 （3） 和闪蒸器 （7） ， 其 特征在于 ： 成熟醪液通过管道从预热器 （4） 的顶部进入， 预热器 （4） 底部用管道与醪塔 （1） 的进料口相连， 醪塔 （1） 的顶部用管道与冷凝器 （17） 的进料口相连， 冷凝器 （17） 的出料口 与冷凝器 （18） 进料口相连 ； 冷凝器 （18） 的出料口与粗酒储罐 （5） 的顶部相连 ； 粗酒储罐 （5） 的顶部用管道与真空泵相连， 底部用管道与。
4、泵 （14） 相连， 泵 （14） 与预热器 （6） 侧面的 进料口相连， 预热器 （6） 的出料口与醛塔 （2） 的进料口相连， 醛塔 （2） 的顶部用管道与冷凝 器 （11） 的入口相连， 冷凝器 （11） 的出口与冷凝器 （12） 的入口相连， 冷凝器 （12） 的出口与 冷凝器 （13） 的入口相连， 冷凝器 （11） 和冷凝器 （12） 的进口用管道与醛塔 （2） 侧面的回流 液进口相连 ； 醛塔 （2） 底部用管道与泵 （15） 的进料口相连， 泵 （15） 的出料口用管道与精馏 塔 （3） 上方侧面的进料口相连， 精馏塔 （3） 的顶部用管道与再沸器 （8） 的进口相连， 再沸器。
5、 （8） 的出口与再沸器 （9） 的进口相连， 再沸器 （9） 的出口与再沸器 （10） 的进口相连， 再沸器 （8） 、 再沸器 （9） 和再沸器 （10） 的进口都用管道与精馏塔 （3） 侧面的回流液进口相连通 ； 精 馏塔 （3） 的底部用管道与泵 （16） 的进料口相连， 泵 （16） 的出料口与闪蒸器 （7） 的进料口相 连 ； 醪塔 （1） 下部侧面用管道与再沸器 （8） 的冷凝液进口相连， 再沸器 （8） 的冷凝液出口与 再沸器 （9） 的冷凝液进口相连， 再沸器 （9） 的冷凝液出口与再沸器 （10） 的冷凝液进口相连， 再沸器 （10） 的冷凝液出口用管道与醛塔 （1） 的进。
6、料口相连 ； 闪蒸器 （7） 顶部用管道与预热 器 （4） 、 预热器 （6） 的蒸汽入口相连。 2. 根据权利要求 1 所述的酒精差压蒸馏生产设备， 其特征在于 ： 所述的醪液蒸发塔， 塔 板数为 20 30 块， 塔板类型为泡罩板， 热的醪液从第 6 15 块塔板加入。 3. 根据权利要求 1 所述的酒精差压蒸馏生产设备， 其特征在于 ： 所述的醛蒸馏塔， 塔板 数为 35 45 块， 其中泡罩板 15 板， 斜孔板为 20 35 块。 4. 根据权利要求 1 所述的酒精差压蒸馏生产设备， 其特征在于 ： 所述的精馏塔， 塔板数 为 65 80 块， 全部为斜孔板， 从塔顶往下数在第 4 。
7、8 层取出酒精产品。 权 利 要 求 书 CN 102992952 A 2 1/3 页 3 酒精差压蒸馏生产设备 技术领域 0001 本发明涉及一种酒精差压蒸馏生产设备， 属于酒精生产领域。 背景技术 0002 目前酒精的生产以发酵法为主， 经过发酵得到的醪液乙醇含量在1116度 （体积 分数） ， 必须对醪液进行蒸发浓缩才能得到高浓度乙醇产品。目前酒精的提浓工艺为， 蒸馏 醪液， 得到粗酒， 然后再蒸馏除去醛类物质， 最后经过精馏塔精馏才能得到高浓度酒精。酒 精的蒸馏、 精馏过程是个能耗很高的过程， 能耗费用占酒精生产成本的 50% 70%， 醪液含 有的乙醇浓度每提高一个百分点， 酒精生产。
8、的成本可以下降 10%， 因此目前降低生物酒精的 生产成本的主要研究方向是如何提高发酵后醪液的酒精浓度。醪液酒精浓度越高， 酵母的 耐受性下降， 想要提高醪液乙醇浓度， 必须培育出耐高浓度乙醇的酵母。酒精浓度提高， 会 刺激酵母， 使其生长过程中除了生产酒精外， 其他有机物质的分泌量也增加了， 这对后续分 离提纯乙醇的纯度增加了困难。 因此一味的提高醪液中乙醇含量未必能够降低生物酒精的 生产成本 （特别是食用酒精） 。除了从增加醪液乙醇浓度的方法来降低生物酒精的生产成本 以外， 还可以从酒精的蒸馏、 精馏过程的潜热回收综合利用来减少能耗， 降低生产成本。 0003 酒 精 差 压 蒸 馏 技 。
9、术 的 出 现， 大 大 降 低 酒 精 蒸 馏 过 程 的 能 耗。 如 专 利 ZL200610035346.0（特级食用酒精六塔蒸馏装置及其工艺） ， 采用粗馏塔、 真空脱醛塔、 水 洗塔、 精馏塔、 甲醇塔和回收塔六塔差压蒸馏技术， 得到特级食用级的酒精， 能耗为 2.2 2.3t/t 酒， 但采用六塔式的蒸馏方法， 物料从塔到塔的流动过程中不免会有能量损失， 因 此能耗还是比较大， 工艺的增多， 动力设备的消耗也会增加， 而且经过六塔蒸馏后的酒精也 把有益成分分离掉 （酒精中有害成分是杂醇油、 醛类和甲醇， 而乙酸乙酯、 乙酸丁酯等为有 益成分） ， 所得产品纯度虽然较高， 但产品的。
10、香味下降 （香味成分乙酸乙酯、 乙酸丁酯、 乙酸 异戊酯等被分离掉） ， 因此一味的追求产品的纯度而放弃产品质量是不明智的， 也是不科学 的。 酒精中对人体有害的成分是醛类物质、 甲醇和杂醇油， 含有这些物质的酒精过得食用会 毒害圣体。因此生产食用酒精的目的是要把有害成分 （甲醛、 乙醛、 甲醇、 杂醇油） 去除掉， 而 芳香成分乙酸乙酯、 乙酸丁酯、 乙酸异戊酯等没有必要去除掉， 如果为了追求纯度， 不仅增 加蒸馏过程的能耗， 还会使产品收率降低， 产品质量下降。 发明内容 0004 本发明的目的是针对目前生物乙醇蒸馏、 精馏能耗高， 潜热回收率低等问题， 提出 了一种酒精差压蒸馏方法， 本。
11、发明采用三塔差压的蒸馏技术， 通过合理设计潜热回收系统， 并为每个蒸馏塔选择合适的塔板数及优化每个塔的蒸馏参数， 使产品酒精中的有害物质杂 醇油、 醛类和甲醇去除掉， 而保留芳香成分， 所得产品气味芳香并能达到食用级。通过本发 明能够得到高质量食用酒精， 并能够提高蒸馏过程潜热的回收利用率， 达到节能减排的作 用。 0005 本发明是这样实现的 ： 一种酒精差压蒸馏生产设备， 包括醪塔、 醛塔、 精馏塔、 预热 说 明 书 CN 102992952 A 3 2/3 页 4 器、 冷凝器组、 闪蒸器和再沸器组， 其特征在于 ： 成熟醪液通过管道从预热器 4 的顶部进入， 预热器 4 底部用管道与。
12、醪塔 1 的进料口相连， 醪塔 1 的顶部用管道与冷凝器 17 的进料口相 连， 冷凝器 17 的出料口与冷凝器 18 进料口相连 ； 冷凝器 18 的出料口与粗酒储罐 5 的顶部 相连 ； 粗酒储罐 5 的顶部用管道与真空泵相连， 底部用管道与泵 14 相连， 泵 14 与预热器 6 侧面的进料口相连， 预热器 6 的出料口与醛塔 2 的进料口相连， 醛塔 2 的顶部用管道与冷凝 器11的入口相连， 冷凝器11的出口与冷凝器12的入口相连， 冷凝器12的出口与冷凝器13 的入口相连， 冷凝器 11 和冷凝器 12 的进口用管道与醛塔 2 侧面的回流液进口相连 ； 醛塔 2 底部用管道与泵 1。
13、5 的进料口相连， 泵 15 的出料口用管道与精馏塔 3 上方侧面的进料口相 连， 精馏塔3的顶部用管道与再沸器8的进口相连， 再沸器8的出口与再沸器9的进口相连， 再沸器 9 的出口与再沸器 10 的进口相连， 再沸器 8、 再沸器 9 和再沸器 10 的进口都用管道 与精馏塔 3 侧面的回流液进口相连通 ； 精馏塔 3 的底部用管道与泵 16 的进料口相连， 泵 16 的出料口与闪蒸器7的进料口相连 ； 醪塔1下部侧面用管道与再沸器8的冷凝液进口相连， 再沸器 8 的冷凝液出口与再沸器 9 的冷凝液进口相连， 再沸器 9 的冷凝液出口与再沸器 10 的冷凝液进口相连， 再沸器 10 的冷凝。
14、液出口用管道与醛塔 1 的进料口相连 ； 闪蒸器 7 顶部 用管道与预热器 4、 预热器 6 的蒸汽入口相连。 0006 所述的醪液蒸发塔， 塔板数为 20 30 块， 塔板类型为泡罩板， 热的醪液从第 6 15 块塔板加入。 0007 所述的醛蒸馏塔， 塔板数为 35 45 块， 其中泡罩板 15 板， 斜孔板为 20 35 块。 0008 所述的精馏塔， 塔板数为 65 80 块， 全部为斜孔板， 从塔顶往下数在第 4 8 层 取出酒精产品。 0009 本发明的优点是 ： 1、 醪液作为精馏塔蒸汽冷凝的热交换物质， 即起到精馏塔蒸汽冷凝不需要冷却水， 又能够加热醪液使温度达到沸腾的温度， 。
15、节省了蒸馏醪液的蒸汽消耗， 达到节能减排的目 的。 0010 2、 使用一个闪蒸器， 把精馏塔排出的高温废液部分蒸发产生蒸汽， 产生的蒸汽 作为醪液、 粗酒预热的热能及醛塔蒸馏和杂醇油塔加热的热能， 通过潜热回收利用， 降低了 酒精生产过程蒸汽的消耗量， 降低生产成本。 0011 3、 本发明采用三塔差压蒸馏设备及技术， 通过合理设计每个塔的塔板数和蒸馏 工艺， 使投入较少的设备能产出质量符合国家标准的食用级酒精， 能耗少， 成本低。 附图说明 0012 图 1 是本发明酒精差压蒸馏生产设备的设备图。 0013 其中 ： 1 为醪塔， 2 为醛塔， 3 为精馏塔， 4、 6 为预热器， 5 为。
16、粗酒储罐， 7 为闪蒸器， 8,9,10 为再沸器， 11,12,13， 17， 18 为冷凝器， 14,15,16, 为泵。 具体实施方式 0014 以下结合附图说明本发明的具体实施方式 ： 发酵成熟的醪液进入预热器 4， 采用来至于闪蒸器 7 的蒸汽加热至 60， 从醪塔 1 的第 九层加入到醪塔 1 中， 开启真空泵， 使醪塔 1 内的真空度达到 -0.05MPa， 醪液从醪塔 1 底部 说 明 书 CN 102992952 A 4 3/3 页 5 通过真空作用， 自动流入与精馏塔相连的 3 个串联的冷凝器 8,9,10 中， 与精馏塔 3 塔顶出 来的蒸汽换热后， 从串联的冷凝器 8,。
17、9,10 的冷却水出口流回醪塔， 由于采用精馏塔的蒸汽 与醪液热交换， 能使醪液温度达到 85 90， 在负压下沸腾， 产生蒸汽， 因此醪塔不需要锅 炉房的蒸汽加热， 减少了能耗 ； 从醪塔1塔顶产生的蒸汽经过串联的冷凝器17,18冷凝后得 到粗酒， 粗酒进入粗酒储罐 5， 粗酒从粗酒储罐 5 的底部用泵 14 输送入预热器 6 中， 用来至 于闪蒸器的蒸汽加热， 得到热粗酒， 加入到醛塔 2 中， 采用来自于闪蒸器的蒸汽作为蒸馏的 热能进行蒸馏， 蒸汽经过与醛塔 2 相连的串联的冷凝器 11,12,13 冷凝作用冷凝成液体， 冷 凝液从冷凝器11,12回流到醛塔2中复蒸， 难冷凝或不冷凝成份。
18、为低沸点的有害物质， 从冷 凝器 13 排出 ； 用泵 15 从醛塔 2 的底部把醛塔内的液体输入到精馏塔 3 中， 精馏塔 3 采用加 压蒸馏法， 压力为 1.0MPa， 采用 250的高温蒸汽作为精馏塔 3 的精馏热能， 精馏塔 3 产生 的蒸汽进入与精馏塔 3 相连的串联的冷凝器 8,9,10， 采用成熟醪液作为精馏塔 3 产生的蒸 汽的冷却介质， 冷凝过程不需要自来水来作为冷却水， 因此节约了水资源 ； 得到的冷凝液从 冷凝器 8,9,10 的蒸汽入口回流到精馏塔 3 进行复蒸， 难冷凝或不冷凝物质从冷凝器 10 的 顶部排出， 从精馏塔3塔顶往下数第6层提取酒精产品 ； 从精馏塔3塔。
19、底排除的废液通入闪 蒸器 7， 从闪蒸器 7 顶部管道排出的蒸汽作为醛塔 1 蒸馏的热能以及作为粗酒预热、 醪液预 热的热能。 0015 醪塔的塔板数为 30 块泡罩板 ； 醛塔的塔板数为 40 块， 其中 15 块为泡罩板， ， 令 25 块为斜孔板 ； 精馏塔的塔板数为 78 块斜孔板 ； 表 1 是本发明的方法得到食用级酒精的检测结果 主要检测项目技术要求 检测结果 乙醇 /（%vol） 95.095.4 氧化时间 /min 2047 醛 （以乙醛计） /(mg/L) 303 甲醇 /(mg/L) 15013 正丙醇 /(mg/L) 100 1 异丁醇 + 异戊醇 /(mg/L) 304 从表中看出， 通过本发明的三塔差压蒸馏技术， 使用乙醇中的有害物质醛类和甲醇的 含量非常低， 达到了优级纯的指标， 部分检测结果达到了特级纯的要求。 由于本发明采用三 塔蒸馏技术， 相比四塔、 五塔、 六塔等蒸馏技术， 由于物料减少了塔与塔之间交换的动力能 耗及设备投资， 本发明具有能耗低， 投入少， 成本低等优点。 说 明 书 CN 102992952 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102992952 A 6 。