【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酿酒业的酿酒蒸馏工艺及废热回收利用，再生产100℃-120℃饱和蒸汽的系统。
技术介绍
1、针对酿酒业的传统蒸馏工艺进行的节能减排改造和技术革新。
2、我国酿酒业传统的蒸馏方式为：由燃煤锅炉、燃气锅炉、燃烧生物质锅炉或电锅炉产生蒸汽，蒸汽通过管道接到酒甑底部再进入酒甑，加热酒甑中的酒醅并蒸发出酒蒸汽，再将酒蒸汽引出到传统的冷酒器进行冷凝，最后对冷凝后的酒液进行储存。对于不同种类的酒，如酱香、浓香、清香等，虽然工艺过程有些差异，但对冷却水基本都没有进行余热回收，只是某些酒类企业会使用部分热水来泡粮、洗甑或用于工人洗浴。酒企的生产季每天都会产生大量的60-70多度的冷却水，其中蕴含有很多余热，中大型酒企会利用冷却塔将冷却水进行冷却后再循环使用，部分小企业可能会直接排放掉，不仅浪费了能源，还造成环境污染，不利于达成节能减排、碳达峰、降低碳排放的目标。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，针对酿酒业的传统酿酒蒸馏工艺，进行节能减排改造，充分利用酿酒工艺中的废热进行余热回收，再生产出100℃-120℃的饱和蒸汽，供给蒸馏系统使用，使得废热得以循环利用，达到良好的节能减排效果。
2、本专利技术提供了一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，在达到余热回收利用的同时，减少了冷却塔等设备和装置的投资，消除了冷却塔对冷却水的污染和挥发散失，大大降低了冷酒器的结垢，提高了冷酒器的冷却效果，节约水资源，降低环境污染。
3、本专
4、本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的：
5、本专利技术采用专为酿酒业设计的以五氟丙烷r245fa为热媒的热回收机组、用于热回收的冷酒器和用于五氟丙烷r245fa的直热式蒸汽发生器为主要设备，辅助设备和辅材包括：空气能热水机组、空气能热水泵、储热水箱、水源水泵、软水机、电磁阀及其它阀门阀件、管道、管件及保温材料，以及plc控制系统。（这里所述的直热式蒸汽发生器，是相对于先把水加热到一定温度后，再送到闪蒸罐进行闪蒸的蒸汽发生方式而言的，用于五氟丙烷r245fa的直热式蒸汽发生器，是采用将高温高压的五氟丙烷r245fa气体，通入蒸汽发生器的换热盘管内，将管外的水加热到饱和蒸发温度，直接蒸发成蒸汽的方式）
6、本专利技术所述的蒸汽和热回收系统，以产生115℃蒸汽和有两个酒甑的系统为例，包含两个以五氟丙烷r245fa为热媒的热回收机组（或模块）31和32，该热回收机组（或模块）带有经济器（采用不锈钢板式换热器），压缩机带喷气增焓，该热回收机组（或模块）还带有再冷器30和29（采用不锈钢套环式换热器）。其热源来自于从储热水箱24出来的60℃热水（称为水源水），水源水通过水源水泵20和21分别输送到热回收机组31和32内的蒸发器，在蒸发器内将热能传递给热回收机组内的低温低压的五氟丙烷r245fa气体后，水源水温度降低到55℃，该水源水经过管道分别被输送至冷酒器的酒汽潜热回收段19和10内。同时，在热回收机组内，被水源水加热后的五氟丙烷r245fa气体，再经过热回收机组内的压缩机压缩做功，温度升高至136℃左右，变为高温高压的气体。
7、上述的136℃左右的五氟丙烷r245fa气体，经铜管33和34进入直热式蒸汽发生器1内的蚊香形盘管换热器，与蒸汽发生器1内的水进行热交换，冷凝成117℃左右的液体，再次回到热回收机组31和32中，分别进入热回收机组的再冷器30和29中。同时，蒸汽发生器1内的水被加热至115℃，蒸发成115℃的饱和水蒸汽。
8、上述的蒸汽发生器1内产生的115℃的饱和水蒸汽，经蒸汽管道4输送到酒甑5和6的底部，进入酒甑内加热酒甑内的酒醅，酒醅被加热后蒸发出78.3-100℃左右的酒蒸汽。
9、上述的酒醅被加热后蒸发出78.3-100℃左右的酒蒸汽，经过酒汽管道7和8进入冷酒器的酒汽潜热回收段19和10，酒汽在酒汽潜热回收段内被冷凝成55-56℃左右的酒液，并将热量交换给从热回收机组31和32输送过来的水源水，使水源水的温度升高，温度升高后的水源水通过管道回到储热水箱，完成一个水源水循环，同时酒汽所带的潜热和酒液的部分热量，被回收到了储热水箱内，完成了酒汽的潜热回收。
10、上述的酒汽在酒汽潜热回收段19和10内被冷凝成55-56℃左右的酒液，再流入酒液余热回收段16和12中，酒液余热回收段和酒汽潜热回收段是通过法兰连接在一起的。在酒液余热回收段内，酒液被从软水机9输送过来的低温水冷却至35℃以下，完成蒸馏工艺并进入酒液储罐中。同时，从软水机9输送过来的低温软水，吸收酒液传来的热量后，温度升高到30℃-50℃左右。
11、上述的酒液余热回收段内被加热至30℃-50℃左右的软水，完成了对酒液的余热回收，分别经管道输送到热回收机组31和32的再冷器30和29，在这里与来自直热式蒸汽发生器1的117℃左右的五氟丙烷r245fa液体进行热交换，使软水温度进一步上升至接近115℃的高温软水，该高温软水通过管道送至直热式蒸汽发生器1的补水口2，进入蒸汽发生器用于补充蒸汽发生器内因产生蒸汽而消耗掉的水，同时使从酒液余热回收段16和12中获得的那部分余热，得以充分利用，再生产出了100℃-120℃的饱和蒸汽。
12、本专利技术的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统设计，还解决了以下问题：
13、在热回收机组31和32刚开始运行直到蒸汽发生器1产生出115℃蒸汽，并使得酒甑5和6开始蒸发出酒汽之前，系统内是没有废热或余热可以回收利用的，此时储热水箱24中的水温较低，不能满足系统所需的水源水温度在50℃-60℃的运行要求。
14、在热回收机组31和32启动运行时，即使储热水箱24中的水源水温度能满足50℃-60℃的运行要求，但如果蒸汽发生器1中水的初始温度较低，热回收机组31和32也无法正常运行。
15、本专利技术为了解决上述两个问题，设计了空气源热水机组25、空气源热水泵26和相应的阀门阀件和管路连接，采用空气源热水机组25作为初始热源，这样做的目的是利用空气源热水机组的高能效比特性，可以大大节省能源，比用电加热管或其它热源节能三分之二以上，并且没有二氧化碳排放，使本系统真正做到全方位的节能和环保效果。
16、本专利技术是通过以下具体方法来解决初始热源问题的：启动热回收机组31和32之前，先关闭蒸汽发生器1下部的补水口2和排污口35的阀门，切断与空气源热水机组25、空气源热水泵26的管路连接；打开储热水箱24与空气源热水机组25、空气源热水泵26管路相连接的阀门；将空气源热水机组的热水温度设定为60℃,启动空气源热水机组，会自动启动空气源热水泵26，对储热水箱中的水进行循环加热，直到储热水箱24中的水温达到60℃时，停止空气源热水机组25和空气源热水泵26本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，该系统包括：以五氟丙烷R245fa为热媒的热回收机组、用于热回收的冷酒器、用于五氟丙烷R245fa的直热式蒸汽发生器、空气能热水机组、空气能热水泵、储热水箱、水源水泵、软水机、电磁阀及其它阀门阀件、管道、管件及保温材料，以及PLC控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的以五氟丙烷R245fa为热媒的热回收机组（或模块）31和32，该热回收机组（或模块）带有经济器，经济器采用不锈钢板式换热器；该热回收机组（或模块）的压缩机带有喷气增焓；该热回收机组（或模块）还带有再冷器30和29，再冷器采用不锈钢套环式换热器。
3.根据权利要求2所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的用于热回收的冷酒器是由酒汽潜热回收段和酒液余热回收段组成，酒汽潜热回收段和酒液余热回收段都用316L不锈钢管作为换热管，采用倾斜向下盘曲缠绕的方式，可按顺时针或逆时针方向盘绕，以保证酒液能完全顺利地流出冷酒器，不会产生酒液积留。
4.根据权利要求3所述的一种酿酒
5.根据权利要求4所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的直热式蒸汽发生器1的补水方式，是采用从软水机9过来的软水，先进入酒液余热回收段16和12与酒液换热后，再进入热回收机组（或模块）31和32的再冷器30和29中，与来自直热式蒸汽发生器1的高温五氟丙烷R245fa液体进行热交换，并以接近蒸汽发生器内水温的温度进入蒸汽发生器，不仅提高了热回收机组的效率，还大大降低了补水对蒸汽发生器内温度的影响。
6.根据权利要求5所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的空气能热水机组25被用作初始热源，利用空气能热水机组的高能效比特性，在热回收机组（或模块）31和32初始启动前，分别将直热式蒸汽发生器1和储热水箱24内的水温加热到75℃和60℃，保证热回收机组（或模块）31和32的正常和高效运行。
7.根据权利要求6所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的空气能热水机组25还解决了当余热回收不能满系统所需热量时的问题，当余热回收不能满系统所需的热量时，空气源热水机组25和空气源热水泵26会自动启动进行热源补充。
8.根据权利要求7所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的电磁阀22和自力式压力控制阀23在PLC的控制下，当PLC检测到酒液余热回收段16和12中酒液出口15和12温度高于35℃时，自动开启电磁阀22，使部分软水流进储热水箱中，增大进入酒液余热回收段16和12的软水流量，将酒液冷却到35℃以下。同时保证了对蒸汽发生器的补水不受影响。
9.根据权利要求8所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的电磁阀22和自力式压力控制阀23还用作对储热水箱24的补水。
10.根据权利要求9所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的电磁阀22和自力式压力控制阀23，在酒汽潜热回收段19和10中回收的热量超过系统所需时，储热水箱24内的水温将不断上升，当该温度超过63℃时，PLC也会开启电磁阀22，向储热水箱中注入低温水，以降储热低水箱内的温度。
11.根据权利要求10所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的酒汽潜热回收段19和10的酒汽入口处装有温度传感器，PLC能自动判断酒汽潜热回收段19和10是否处于工作中，如果酒汽潜热回收段19或10没有工作时，PLC会自动关闭电磁阀18或电磁阀14，以切断对应的酒液余热回收段的低温软水。
12.根据权利要求11所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的PLC可以通过检测热回收机组（或模块）是否运行，来控制来自电磁阀28和27的开或关，从而使来自...
【技术特征摘要】
1.一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，该系统包括：以五氟丙烷r245fa为热媒的热回收机组、用于热回收的冷酒器、用于五氟丙烷r245fa的直热式蒸汽发生器、空气能热水机组、空气能热水泵、储热水箱、水源水泵、软水机、电磁阀及其它阀门阀件、管道、管件及保温材料，以及plc控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的以五氟丙烷r245fa为热媒的热回收机组（或模块）31和32，该热回收机组（或模块）带有经济器，经济器采用不锈钢板式换热器；该热回收机组（或模块）的压缩机带有喷气增焓；该热回收机组（或模块）还带有再冷器30和29，再冷器采用不锈钢套环式换热器。
3.根据权利要求2所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的用于热回收的冷酒器是由酒汽潜热回收段和酒液余热回收段组成，酒汽潜热回收段和酒液余热回收段都用316l不锈钢管作为换热管，采用倾斜向下盘曲缠绕的方式，可按顺时针或逆时针方向盘绕，以保证酒液能完全顺利地流出冷酒器，不会产生酒液积留。
4.根据权利要求3所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的用于五氟丙烷r245fa的直热式蒸汽发生器1，其特征是采用了蚊香形式盘绕的换热器，可以对应多个独立的以五氟丙烷r245fa为热媒的热回收系统。该蒸汽发生器顶部安装有耐高温的电容式液位计，温度探头盲管、压力变送器和安全阀。其中电容式液位计具有精度高、不受水蒸发时气泡对水位的影响，自带水位显示并可向plc输出4-20ma的信号，用于水位控制。温度探头盲管内安装有pt100温度传感器，用于热回收机组的目标温度控制。压力变送器用于压力监视，自带压力显示并可向plc输出4-20ma的信号，用于压力监视和报警。该蒸汽发生器的补水口还安装有止回阀3，防止补水压力低于蒸汽发生器内的压力时出现高温水倒流进补水管。
5.根据权利要求4所述的一种酿酒蒸馏工艺的蒸汽和热回收系统，其特征在于，所述的直热式蒸汽发生器1的补水方式，是采用从软水机9过来的软水，先进入酒液余热回收段16和12与酒液换热后，再进入热回收机组（或模块）31和32的再冷器30和29中，与来自直热式蒸汽发生器1的高温五氟丙烷r245fa液体进行热交换，并以接近蒸汽发生器内水温的温度进入蒸汽发生器，不仅提高了热回收机组的效率，还大大降低了补水对蒸汽发生...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：徐革，
类型：发明
国别省市：
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