CN101736059B - 一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法，属于淀粉质原料糖化技术领域。一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法，蒸煮液化的淀粉质液化液经层流保温后，出料进行抽真空冷却，得到冷却的淀粉质液化液，抽真空得到的二次蒸汽经换热装置回收余热和冷凝水。本发明还提供该方法的专用设备。该方法既做到了淀粉质原料糖化过程中余热的循环综合利用，又减少了冷却水的需求，符合国家节能减排要求，具有显著的经济和社会效益。

Description

一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法
技术领域
本发明涉及一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法，属于淀粉质原料糖化技术领域。
背景技术
近年来，我国淀粉质原料深加工获得了快速的发展，以玉米淀粉质资源为例，“十五”期间我国玉米消费量从2000年的1.12亿吨增长到2005年的1.27亿吨，年均增长2.5％。2006年国内玉米消费量(不含出口)为1.34亿吨，比2005年增长5.5％；其中，深加工消耗玉米3589万吨，占消费总量的26.8％，比重呈稳固增长趋势。这些玉米淀粉质资源经深加工后或做成淀粉糖、多元醇产品，或做成发酵用产品，均需经过液化处理。
玉米深加工业的快速增长，对带动农业结构调整、加快产业化经营具有积极的作用。但是，近年来玉米深加工业在发展过程中也出现了加工能力盲目扩张、重复建设严重的情况，新建、扩建或拟建项目合计产能增长速度大大超过玉米产量增长幅度，导致了外调原粮数量减少，并影响到饲料加工、禽畜养殖等相关行业的正常发展。为此国家对玉米加工产业政策进行了调整。先后发布《关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》等指导性文件，对玉米加工项目加以限制，特别是对新改建项目严格控制，提高了行业准入门槛，从玉米消耗、能源消耗、水消耗等指标严格控制，目的在于遏制玉米深加工业盲目过快发展势头，避免产生与饲料行业争粮的现象，平抑目前部分产品因玉米价格上涨而上涨的局面。
因此节能节水、降低消耗就显得尤为重要，这不仅符合国家相关政策，也是企业降低单位生产成本、提高竞争力的需要。传统淀粉质原料深加工工艺，是将α-淀粉酶加入淀粉后高温液化，使α-淀粉酶充分打断淀粉链，然后通入冷却水降温，再进行糖化，进而加工成淀粉糖或发酵制成各种产品。由于液化后采用冷却水降温，热量无法回收，导致大量热能浪费，生产成本升高。如公开号为CN1337471的中国专利，公开了一种液体深层发酵，它将淀粉液化液、糖化液一步转化为异麦芽低聚糖的方法，它是将20-35％的淀粉液液化或糖化，加入花生麸、玉米浆、玉米粉、豆饼粉、麸皮等辅料，高温灭菌，冷却后接入黑曲霉或米曲霉液体种，在25-40℃发酵3天，发酵终产物经活性炭、树脂脱色，减压浓缩，即得异麦芽低聚糖含量为50-90％的产品。
充分利用淀粉质原料液化时的热源来加热需要加热的物料，既做到热源的综合利用，又减少了液化液降温糖化需要的冷却水用量，符合国家节能减排要求，有着极大的经济效益和社会效益。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法，通过对淀粉质液化液余热进行综合利用，减少淀粉质制糖过程中能源和水资源的消耗。
本发明的技术方案如下：
一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法，蒸煮液化的淀粉质液化液经层流保温后，出料进行抽真空冷却，得到冷却的淀粉质液化液，抽真空得到的二次蒸汽经换热装置回收余热和冷凝水。回收的二次蒸汽可与需要蒸发浓缩的料浆、喷射液化的料浆或中和脱色的料浆，以及淀粉质原料制糖中的其他料浆等进行热交换，同时回收热交换过程中生成的冷凝水，冷却的淀粉质液化液可以继续进行糖化处理。
优选的，所述经层流保温后的出料在真空罐的沸点为50-80℃。沸点由真空罐内的真空度决定，当沸点过低，需要增大真空泵的能耗，总耗能增加；沸点过高，无法达到充分回收余热的目的。
优选的，所述的冷却的淀粉质液化液温度为50-60℃。
优选的，所述的出料经抽真空冷却后，制得冷却的淀粉质液化液。当上述经抽真空冷却后的淀粉质液化液温度高于50-60℃时，再经过二次冷却装置进行二次冷却，使料液温度冷却至合适温度。
优选的，所述出料的温度为80-100℃。
一种淀粉质原料加工过程中余热回收的专用设备，它设置于淀粉质原料加工设备的层流罐与糖化罐之间，包括真空罐、换热装置和真空泵，真空罐设置有进料口、出料口和出气口，真空罐的进料口通过管道与层流罐出料口相连，真空罐的出气口与换热装置相连接，换热装置与真空泵相连，真空罐的出料口通过管道与糖化罐相连。
所述的真空罐与糖化罐之间设置有二次冷却装置。
所述的二次冷却装置选自板式换热器、列管换热器、盘管换热器或螺旋板换热器。
所述的真空罐设置于糖化罐的上方。真空罐设置于较高位置，有利于真空罐的进料与出料，并有利于罐内保持负压状态。
本发明的有益效果如下：
本发明通过对经蒸煮后的淀粉质液化液进行抽真空降温，不仅提高了产品浓度，减少了浓缩费用，同时回收了二次蒸汽。然后将二次蒸汽与其他需加热的物料进行热交换，利用生产过程中的能源，二次蒸汽冷凝后的冷凝水也可回收利用。这样既提高了液化液浓度，减少了后续浓缩费用，还减少了冷却水的用量，并且充分利用了能源。利用该工艺进行淀粉质液化生产有以下积极效果：
1、减少淀粉质制糖蒸汽能源的消耗，并提高液化液浓度，减少后续浓缩费用。
2、减少淀粉质制糖水资源的消耗。
3、符合国家资源、能源节约要求，降低生产成本。
附图说明
图1是淀粉质原料加工过程中的工艺流程图。
图2是淀粉质原料加工过程中余热回收设备的结构示意图。
其中：1、层流罐，2、真空罐，3、换热装置，4、真空泵，5、二次冷却装置，6、糖化罐。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。
实施例1
一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法，如图1所示，蒸煮液化的淀粉质液化液经层流保温后，出料温度在80-95℃范围内，对出料进行抽真空冷却，此时，真空罐内的淀粉质液化液沸点为60℃，抽真空得到的二次蒸汽经换热装置与待蒸发的淀粉糖浆进行热交换回收余热和冷凝水。
每生产1t淀粉糖(干重)可节约20℃的冷却水约10吨，节省蒸汽约0.25吨。具有较高的经济效益。
实施例2
如实施例1所述的余热回收的方法，不同之处在于，出料温度在95-100℃之间，罐内的淀粉质液化液沸点为65℃，二次蒸汽经换热装置与待加热的淀粉质原料进行热交换回收余热和冷凝水。
每生产1t淀粉糖(干重)可节约20℃的冷却水约14吨，节省蒸汽约0.5吨。具有较高的经济效益。
实施例3
一种淀粉质原料加工过程中余热回收的专用设备，如图2所示，它设置于淀粉质原料加工设备的层流罐1与糖化罐6之间，并位于糖化罐6的上方，包括真空罐2、换热装置3和真空泵4，真空罐2设置有进料口、出料口和出气口，真空罐2的进料口通过管道与层流罐1出料口相连，真空罐2的出气口与换热装置3相连接，换热装置3与真空泵4相连，真空罐2的出料口通过管道与糖化罐6相连。真空罐2与糖化罐6之间设置有二次冷却装置5，二次冷却装置5为板式换热器。

Claims (4)

1.一种淀粉质原料加工过程中余热回收的方法，其特征在于，蒸煮液化的淀粉质液化液经层流保温后，出料温度在95-100℃范围内，对出料进行抽真空冷却，此时，真空罐内的淀粉质液化液沸点为65℃，抽真空得到的二次蒸汽经换热装置与待蒸发的淀粉糖浆进行热交换回收余热和冷凝水。
2.一种权利要求1所述的淀粉质原料加工过程中余热回收方法的专用设备，其特征在于，它设置于淀粉质原料加工设备的层流罐与糖化罐之间，包括真空罐、换热装置和真空泵，真空罐设置有进料口、出料口和出气口，真空罐的进料口通过管道与层流罐出料口相连，真空罐的出气口与换热装置相连接，换热装置与真空泵相连，真空罐的出料口通过管道与糖化罐相连；所述的真空罐与糖化罐之间设置有二次冷却装置。
3.如权利要求2所述的专用设备，其特征在于，所述的二次冷却装置选自板式换热器、列管换热器、盘管换热器或螺旋板换热器。
4.如权利要求2所述的专用设备，其特征在于，所述的真空罐设置于糖化罐的上方。
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