酒精发酵余热回收利用
发布时间：2019-05-26 11:35
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一、 余热热源：
1、 实消发酵罐：产生的余热有实消高温冷却水（可回收温度60--96°C，产生于实消降温阶段的初始30分钟）和实消尾汽（可回收温度110--120°C，产生于实消保温保压阶段）.
2、 连消发酵罐：产生的余热有连消高温冷却水（可回收温度40--50°C，产生于连消进料阶段）和空消尾汽（可回收温度110--120°C，产生于空消保温保压阶段）
在进行余热回收之前，上述热量主要通过尾汽排空和冷却水直接蒸发冷却散入大气环境，加重了环境热污染和水资源浪费。
二、余热回收措施：
1、消毒尾汽：（实消尾汽和空消尾汽）
如上图所示，该方案分两个组成部分：罐顶消毒尾气与正常发酵排气分离；汽水直接换热器热能回收。
（1）、消毒尾气与正常发酵排气分离
气—汽分离的目的是把消毒尾汽与正常发酵排气进行分离，以提高废汽利用温度。气—汽分离的实现是通过另外敷设一套独立的高温尾汽管道实现的，各发酵罐消毒尾气汇入集中热回收管道输送至汽水换热器。通过手动截止阀切换控制气、汽走向：正常发酵时，主排气阀打开，尾汽阀关闭；消毒操作时，主排气阀关闭，尾汽阀打开。
（2）、汽水直接换热器
汽水直接换热器是一种低温水直接喷淋混合装置，如下图：低温水由容器顶部喷淋，低压蒸汽沿切线进入容器，高温水由容器底部排出。
2、高温冷却水：
发酵车间目前可回收高温冷却水有两种温度：实消降温冷却水60--96°C，连消高温冷却水40--50°C。
（1）、对60--96°C冷却水采用蓄热回收再利用：
基本原理：
相变蓄热是依靠物质相变过程（固－液态转化）中必须吸收或放出大量相变潜热的物理现象进行能量的存储和释放。
相变蓄热球是相变蓄热产品和相变蓄热应用工程中最基础的结构产品。它以良好的热传导材料为载体，填充不同的相变蓄热材料，在保持良好的相变蓄热性能的情况下，大大方便了产品的安装和工程的实施，它可广泛应用于各种蓄热产品和场所，在相同的效能下，它比传统的水蓄热体积将缩小7倍以上。
典型的发酵实消余热回收和再用流程如下图：
n 余热回收：高温冷却水由温度控制的电动三通阀将实消降温过程中冷却水的高温部分导入低温蓄热罐（55°C）进行储存，低温部分直接并入冷却循环水系统。
n 进料时，通过循环泵、换热器，将储存在低温蓄热罐的热量取出，对培养基进行升温预热。
（2）、对40--50°C冷却水采用热泵制取70--85ºC高温水用于相应工艺，同时冷却水温度降低10°C进入冷却塔循环。
三、经济效益
（1）、提高进料预热温度：从20°C升温到50°C；
（2）、减少升温蒸汽消耗量约25%；
（3）、投资回收周期：两年。