無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]無水酒精是指指濃度大于99%(質(zhì)量)的酒精，又稱為無水乙醇，是一種基礎(chǔ)化工原料。在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、油墨、粘合劑、油漆、香料、化妝品、洗滌劑、橡膠等行業(yè)得到廣泛瑩瑩。近年來，隨著世界上能源危機(jī)和使用日趨緊張，無水酒精的需求迅速增長，無水酒精在國外最大的消費(fèi)市場(chǎng)是用作燃料，特別是汽車燃料。
[0003]—般制得的工業(yè)酒精最高濃度為95%。為獲得無水酒精，可用下列三種方法進(jìn)一步脫水:①用生石灰處理工業(yè)酒精，使水轉(zhuǎn)變成不溶解的氫氧化鈣，然后蒸出酒精，再用金屬鈉干燥，這是最老的方法。三元共費(fèi)蒸餾法，即在蒸餾時(shí)加入第三種物質(zhì)，如苯、環(huán)己烷或其他溶劑，使混合物產(chǎn)生恒沸。該方法得到的產(chǎn)品會(huì)含有大量的殘余溶劑，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而且增加了溶劑和能源的消耗。用吸附劑處理工業(yè)酒精，常用的吸附劑有石灰、活性炭、離子交換樹脂、分子篩、硅膠等，目前最為常用的分子篩脫水法節(jié)能效果好，以分子篩脫水是生產(chǎn)無水酒精最常用的方法。
[0004]現(xiàn)有的無水酒精生產(chǎn)設(shè)備中存在耗能大、生產(chǎn)效率低、污染大、冷卻水用量大、酒精產(chǎn)品濃度低等問題，因此，在無水酒精生產(chǎn)過程中減少能量消耗和提高設(shè)備的利用率對(duì)降低生產(chǎn)成本十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有無水酒精生產(chǎn)存在的問題，提供一種能耗低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品純度高、生產(chǎn)成本低的無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，包括進(jìn)料栗、酶解罐、發(fā)酵罐、精餾罐、過熱器、吸附器和熱交換器，它們依次連接;所述酶解罐的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A，所述酶解罐和發(fā)酵罐的底端分別設(shè)有攪拌器，攪拌器的上方還設(shè)有攪拌棒，攪拌棒分別設(shè)在酶解罐和發(fā)酵罐的中下段，酶解罐的底部設(shè)有與發(fā)酵罐連接的U型導(dǎo)管，發(fā)酵罐的頂部還設(shè)有加料口，發(fā)酵罐底部通過導(dǎo)管與精餾罐的連接，精餾罐的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B，所述精餾罐的頂部設(shè)有與過熱器連通的導(dǎo)汽管A，過熱器通過導(dǎo)汽管B與吸附器連接，吸附器的頂部設(shè)有與熱交換器連接的導(dǎo)汽管D，熱交換器的下方設(shè)有冷凝器A，冷凝器A的底部連接有無水酒精回收罐;所述吸附器的底部還設(shè)有導(dǎo)汽管C，吸附器通過與冷凝器B連接，冷凝器B的下方連接有真空緩沖罐，真空緩沖罐還通過導(dǎo)管與真空栗連接，真空緩沖罐的下方連接有淡酒回收罐。
[0007]優(yōu)選地，以上所述酶解罐的上方還設(shè)有熱回流管A，發(fā)酵罐的頂部設(shè)有與精餾罐連接的熱回流管B。
[0008]優(yōu)選地，以上所述換熱器的頂部還設(shè)有與精餾罐連接的熱回流管C。
[0009]優(yōu)選地，所述吸附器6的頂部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管C。
[0010]優(yōu)選地，以上所述酶解罐和發(fā)酵罐的內(nèi)部還設(shè)有溫度計(jì)和pH計(jì)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明設(shè)備能將發(fā)酵后的粗酒精直接進(jìn)行精餾和脫水，實(shí)現(xiàn)無水酒精的連續(xù)生產(chǎn)，操作簡單、提高了工作效率，本設(shè)備還具有能耗低、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)的無水酒精質(zhì)量濃度大于99.5%。
[0012]2、本發(fā)明設(shè)備設(shè)置有精餾罐，在淡酒蒸汽進(jìn)入酒精脫水塔之前，在精餾罐中進(jìn)行精餾使其酒精濃度大大提高，解決了將淡酒蒸汽直接應(yīng)用于分子篩吸附脫水，其脫水效率將非常低，導(dǎo)致脫附成本直線上升的技術(shù)問題。
[0013]3、本發(fā)明設(shè)備設(shè)有多根熱回流管，能將熱能充分的回收利用，降低了能耗，進(jìn)而降低酒精的生產(chǎn)成本，有效克服了現(xiàn)有設(shè)備耗能大、成本高的問題。
[0014]4、本發(fā)明設(shè)備中設(shè)有真空系統(tǒng)，僅采用抽真空方式即可完成分子篩的再生利用，無需在分子篩再生時(shí)對(duì)分子篩進(jìn)行加熱，節(jié)省了能源，同時(shí)還可回收剩余的淡酒，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0015]5、本發(fā)明在酶解罐的底部設(shè)有U型導(dǎo)管，避免了管道阻塞的問題，而大大提高了酶解效率和發(fā)酵效率。
[0016]6、本發(fā)明設(shè)備在吸附器后還設(shè)有熱交換器，熱交換器剩余的熱量可供精餾罐使用，節(jié)約了能源和減少冷凝水的用量。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)識(shí)中:1_進(jìn)料栗，2-酶解罐，3-發(fā)酵罐，4精餾罐，5-過熱器，6-吸附器，7-熱交換器，8-冷凝器A，9-無水乙醇回收罐，10-冷凝器B，11-真空緩沖罐，12-真空栗，13-淡酒回收罐，14-熱回流管A，15-蒸汽進(jìn)口管A，16-攪拌器，17-攪拌棒，18-U型導(dǎo)管，19-熱回流管B，20-進(jìn)料口，21-熱回流管C，22-導(dǎo)汽管A，23-蒸汽進(jìn)口管B，24-導(dǎo)汽管B，25-蒸汽進(jìn)口管C，26-導(dǎo)汽管C，27-導(dǎo)汽管D。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不限于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]實(shí)施例1
如附圖1所示，所述無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，包括進(jìn)料栗1、酶解罐2、發(fā)酵罐3、精餾罐4、過熱器5、吸附器6和熱交換器7，它們依次連接;所述酶解罐2的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A 15，所述酶解罐2和發(fā)酵罐3的底端分別設(shè)有攪拌器16，攪拌器16的上方還設(shè)有攪拌棒17，攪拌棒17分別設(shè)在酶解罐2和發(fā)酵罐3的中下段，酶解罐2的底部設(shè)有與發(fā)酵罐3連接的U型導(dǎo)管18，發(fā)酵罐3的頂部還設(shè)有加料口 20，發(fā)酵罐3底部通過導(dǎo)管與精餾罐4的連接，精餾罐4的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B 23，所述精餾罐4的頂部設(shè)有與過熱器5連通的導(dǎo)汽管A 22，過熱器2通過導(dǎo)汽管B 24與吸附器6連接，吸附器6的頂部設(shè)有與熱交換器7連接的導(dǎo)汽管D 27，熱交換器7的下方設(shè)有冷凝器A 8，冷凝器A 8的底部連接有無水酒精回收罐9;所述吸附器6的底部還設(shè)有導(dǎo)汽管C 26，吸附器6通過與冷凝器B 10連接，冷凝器B 10的下方連接有真空緩沖罐11，真空緩沖罐11還通過導(dǎo)管與真空栗12連接，真空緩沖罐11的下方連接有淡酒回收罐13ο
[0021]所述酶解罐2的上方還設(shè)有熱回流管A14，發(fā)酵罐3的頂部設(shè)有與精餾罐4連接的熱回流管B 19。所述換熱器7的頂部還設(shè)有與精餾罐4連接的熱回流管C 21。所述吸附器6的頂部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管C 25。所述酶解罐2和發(fā)酵罐3的內(nèi)部還設(shè)有溫度計(jì)和pH計(jì)。
[0022]使用時(shí)，開啟進(jìn)料栗I，用進(jìn)料栗I將淀粉漿液輸送至酶解罐2，從蒸汽進(jìn)口管A15通入蒸汽，控制溫度在55°C，然后用進(jìn)料栗I將淀粉酶溶液輸送至酶解罐2，控制酶解的溫度為75 °C、pH為6、酶解時(shí)間為80min，酶解過程中開啟攪拌器16對(duì)物料進(jìn)行攪拌，得酶解產(chǎn)物;打開酶解罐2下方的U型導(dǎo)管18上的閥門，將酶解產(chǎn)物送入發(fā)酵罐3，酶解產(chǎn)物排出后即可打開熱回流管A 14上方的閥門，剩余的水蒸氣即可用于第二批淀粉漿液的發(fā)酵，打開熱回流管B19上方的閥門，酶解產(chǎn)物冷卻過程中產(chǎn)生的熱量排入精餾罐4，可用于粗酒精的精餾，將酶解產(chǎn)物冷卻至300C后，打開進(jìn)料口 20上方的蓋子，從進(jìn)料口 20加入酵母，將蓋子蓋上，控制PH為5，開啟攪拌器16對(duì)物料進(jìn)行攪拌，發(fā)酵培養(yǎng)60h，即可得到粗酒精。打開發(fā)酵罐3底部導(dǎo)管上的閥門，將粗酒精輸送至精餾罐4，從精餾罐4的底部通入蒸汽，控制溫度為80 V，精餾罐不揮發(fā)的液體從罐底部的出液管排除，酒精蒸發(fā)后從精餾罐4頂部的導(dǎo)汽管A22進(jìn)入過熱器5，加熱至120°C，得到酒精水蒸汽，酒精水蒸汽經(jīng)過導(dǎo)汽管B 24進(jìn)入吸附器6進(jìn)行吸附脫水，吸附過程中從蒸汽進(jìn)口管25通入200°C的熱空氣，吸附器6的內(nèi)部裝有分子篩，水分被分子篩吸收，得到無水酒精過熱蒸汽，無水酒精過熱蒸汽經(jīng)過熱交換器7初步冷卻得到無水酒精蒸汽，初步冷卻過程中打開導(dǎo)汽管D27上方的閥門，產(chǎn)生的熱量從導(dǎo)管D進(jìn)入精餾塔，無水酒精蒸汽再經(jīng)過冷凝器A冷卻，即可得到無水酒精，無水酒精再流入無水酒精收集器9。當(dāng)吸附器6水濃度接近飽和時(shí)，關(guān)閉導(dǎo)汽管A 23上方的閥門，停止通入酒精水蒸汽，啟動(dòng)真空栗12，同時(shí)打開導(dǎo)汽管C 26上方的閥門，抽真空控制真空度為-0.09Mpa，，抽真空時(shí)間為Imin，在抽真空時(shí)，抽取的低濃度酒精蒸汽被冷凝器B 10冷凝后，得到低濃度酒精溶液再進(jìn)入緩沖罐11，隨后排入淡酒回收罐13，即可完成分子篩的再生。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:包括進(jìn)料栗(I)、酶解罐(2)、發(fā)酵罐(3)、精餾罐(4)、過熱器(5)、吸附器(6)和熱交換器(7)，它們依次連接;所述酶解罐(2)的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A(15)，所述酶解罐(2)和發(fā)酵罐(3)的底端分別設(shè)有攪拌器(16)，攪拌器(16)的上方還設(shè)有攪拌棒(17)，攪拌棒(17)分別設(shè)在酶解罐(2)和發(fā)酵罐(3)的中下段，酶解罐(2)的底部設(shè)有與發(fā)酵罐(3)連接的U型導(dǎo)管(18)，發(fā)酵罐(3)的頂部還設(shè)有加料口(20)，發(fā)酵罐(3)底部通過導(dǎo)管與精餾罐(4)的連接，精餾罐(4)的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B(23)，所述精餾罐(4)的頂部設(shè)有與過熱器(5)連通的導(dǎo)汽管A(22)，過熱器(2)通過導(dǎo)汽管B(24)與吸附器(6)連接，吸附器(6)的頂部設(shè)有與熱交換器(7)連接的導(dǎo)汽管D(27)，熱交換器(7)的下方設(shè)有冷凝器A(S)，冷凝器A(S)的底部連接有無水酒精回收罐(9);所述吸附器(6)的底部還設(shè)有導(dǎo)汽管C(26)，吸附器(6)通過與冷凝器B(1)連接，冷凝器B(1)的下方連接有真空緩沖罐(11)，真空緩沖罐(11)還通過導(dǎo)管與真空栗(12)連接，真空緩沖罐(11)的下方連接有淡酒回收罐(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述酶解罐(2)的上方還設(shè)有熱回流管A(14)，發(fā)酵罐(3)的頂部設(shè)有與精餾罐(4)連接的熱回流管B(19)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述換熱器(7)的頂部還設(shè)有與精餾罐(4)連接的熱回流管C(21)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述吸附器(6)的頂部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管C( 25)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無水酒精連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，包括進(jìn)料泵、酶解罐、發(fā)酵罐、精餾罐、過熱器、吸附器和熱交換器，它們依次連接；所述酶解罐的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A,酶解罐的底部設(shè)有與發(fā)酵罐連接的U型導(dǎo)管，發(fā)酵罐的頂部還設(shè)有加料口，發(fā)酵罐底部通過導(dǎo)管與精餾罐的連接，精餾罐的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B,所述精餾罐的頂部設(shè)有與過熱器連通的導(dǎo)汽管A,過熱器通過導(dǎo)汽管B與吸附器連接，吸附器的頂部設(shè)有與熱交換器連接的導(dǎo)汽管D,熱交換器的下方設(shè)有冷凝器A,冷凝器A的底部連接有無水酒精回收罐。本發(fā)明設(shè)備能將發(fā)酵后的粗酒精直接進(jìn)行精餾和脫水，實(shí)現(xiàn)無水酒精的連續(xù)生產(chǎn)，操作簡單、提高工作效率，還具有能耗低、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、酒精純度高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C07C29/80, C07C29/76, C07C31/08
【公開號(hào)】CN105622341
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610051453
【發(fā)明人】凌雪英
【申請(qǐng)人】柳州易農(nóng)科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日