CN212998455U - 无水乙醇生产的三塔蒸馏*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无水乙醇生产的三塔蒸馏***，用于对发酵成熟醪进行蒸馏处理，包括醪塔、组合塔和精馏塔，所述醪塔对进入塔内的发酵成熟醪进行脱气得到脱气醪，并对脱气醪进行脱醛得到粗酒精；所述组合塔对进入塔内的脱气醪进行正压粗馏得酒份95%以上的酒精蒸汽；所述精馏塔对进入塔内的粗酒精进行杂醇提取和精馏，并通过分子筛进行脱水得到酒份99.5%以上的无水乙醇，采用双粗塔三效热耦合蒸馏技术，蒸汽总管中的蒸汽通过再沸器换热来对精馏塔加热；同时通过再沸器和换热器的配合，精馏塔塔顶酒精蒸汽供热组合塔，组合塔塔顶酒汽供热醪塔，使得能量充分得到再利用，大大降低了乙醇蒸馏过程中的能源消耗。

Description

无水乙醇生产的三塔蒸馏***

技术领域

本实用新型涉及燃料乙醇制造领域，尤其涉及一种无水乙醇生产的三塔蒸馏***。

背景技术

随着节能降排成为当今世界主流的环保口号，乙醇汽油逐渐被用来代替传统的汽油，乙醇汽油，是指在不含MTBE含氧添加剂的专用汽油组分油中，按体积比加入一定比例的变性燃料乙醇，由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351-2004的质量要求，通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料。能源结构调整和降低环境污染推动了乙醇燃料的发展。目前的粮食制备乙醇工艺中，所制成的乙醇纯度较低，且能耗较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是目前的粮食制备乙醇工艺中，所制成的乙醇纯度较低，且能耗较大，本实用新型提供了一种无水乙醇生产的三塔蒸馏***来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无水乙醇生产的三塔蒸馏***，用于对发酵成熟醪进行蒸馏处理，包括醪塔、组合塔和精馏塔，所述醪塔、组合塔和精馏塔均连接有用于提供蒸馏所需热量的再沸器，发酵成熟醪经过所述醪塔、组合塔和精馏塔逐渐被蒸馏，所述醪塔对进入塔内的发酵成熟醪进行脱气得到脱气醪，并对脱气醪进行脱醛得到粗酒精；所述组合塔对进入塔内的脱气醪进行正压粗馏得酒份95%以上的酒精蒸汽；所述精馏塔对进入塔内的粗酒精进行杂醇提取和精馏，并通过分子筛进行脱水得到酒份99.5%以上的无水乙醇。

进一步地：所述醪塔处于负压状态，所述醪塔中由上至下依次设置有脱醛部、脱气部和粗馏部，所述脱气部的顶部设置有物料进口，所述脱气部的底部与所述粗馏部的顶部通过自流管相连通；所述脱气部与所述组合塔之间设置有第一进料泵，所述第一进料泵将所述脱气部脱去气体的发酵醪泵送至所述组合塔中；所述粗馏部的底部设有第一出液口；所述脱气部的顶部设置有第一出气口，所述醪塔上还设有第一换热器、第二换热器和醪塔回流罐，所述第一换热器的管程连接所述物料进口和所述第二换热器的管程出口，所述第二换热器的管程入口连接发酵醪进料泵，所述第一换热器的壳程分别连接所述第一出气口和所述醪塔回流罐的进口。

进一步地：所述粗馏部的顶部设有第二出气口，所述脱醛部的底部设有与所述第二出气口相连通的第三进气口；所述脱醛部的中部设有第三出液口，所述脱醛部的顶部设有第三出气口，所述第二换热器的壳程分别连接所述第三出气口和所述醪塔回流罐的进口。

进一步地：所述再沸器包括醪塔再沸器、组合塔再沸器和精塔再沸器，所述三塔蒸馏***还设有第一预热器、第二预热器和组合塔回流罐，所述组合塔上设有第四进气口和第四进液口，所述第一预热器的管程分别连接所述第一进料泵与所述第二预热器的管程进口，所述第二预热器的管程出口与所述第四进液口相连通，所述组合塔顶部设置有第四出气口，所述第四出气口连通所述醪塔再沸器的进口，所述醪塔再沸器的出口连接所述组合塔回流罐，所述组合塔回流罐的出液口与所述组合塔通过组合塔回流泵相连通，所述醪塔再沸器能够加热所述醪塔；所述组合塔底部设有第四出液口。

进一步地：所述第四出液口通过组合塔酒糟泵与所述第二预热器的壳程进口相连通，所述第二预热器的壳程出口与所述粗馏部相连通。

进一步地：所述三塔蒸馏***还包括辅助塔和粗酒预热器，所述粗酒预热器的管程分别连接所述第三出液口和所述辅助塔的进液口；所述辅助塔的顶部设有第五出气口，所述第五出气口连接所述第四进气口；所述辅助塔的塔釜设置有第五出液口，所述第五出液口连接有精馏塔进料泵。

进一步地：所述精馏塔上设有第六进液口，所述第六进液口与所述精馏塔进料泵之间设置有精馏塔预热器，所述精馏塔预热器的管程分别连接所述第六进液口与所述精馏塔进料泵的出口，所述精馏塔上设置有杂醇油出液口，所述精馏塔的顶部设置有第六出气口，所述第六出气口连接所述分子筛。

进一步地：所述第六出气口与所述组合塔再沸器的进口相连通，所述组合塔再沸器的出口连接有精塔回流罐，所述精塔回流罐的进液口连接所述组合塔回流罐的出液口，所述精塔回流罐的出液口通过精馏塔回流泵与所述精馏塔相连通。

进一步地：所述精塔再沸器上连接有蒸汽总管，所述蒸汽总管提供蒸馏所需热量的蒸汽，所述辅助塔上设置有辅助塔再沸器。

进一步地:所述醪塔、组合塔、辅助塔和精馏塔底部均设有液位控制器和报警器，所述液位控制器与所述报警器电性连接，所述报警器能够接受所述液位控制器的信号并发出报警。

本实用新型的有益效果是，本实用新型无水乙醇生产的三塔蒸馏***通过醪塔、组合塔、精馏塔和分子筛的配合，制备出酒份99.5%以上的无水乙醇，采用双粗塔三效热耦合蒸馏技术，蒸汽总管中的蒸汽通过再沸器换热来对精馏塔加热，同时通过再沸器和换热器的配合，精馏塔塔顶酒精蒸汽供热组合塔，组合塔塔顶酒汽供热醪塔，使得能量充分得到再利用，大大降低了乙醇蒸馏中的能源消耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型无水乙醇生产的三塔蒸馏***的工艺流程图；

图2是的醪塔的结构示意图；

图3是组合塔的结构示意图；

图4是精馏塔的结构示意图。

图中1、醪塔，2、组合塔，3、精馏塔，4、蒸汽总管，5、辅助塔，10、物料进口，11、自流管，12、第一进料泵，13、第一出液口，14、第一出气口，15、第一换热器，16、第二换热器，17、醪塔回流罐，20、第二出气口，21、第三进气口，22、第三出液口，23、第三出气口，24、第一预热器，25、第二预热器，26、组合塔回流罐， 30、醪塔再沸器，31、组合塔再沸器，32、精塔再沸器，33、辅助塔再沸器，40、第四进气口，41、第四进液口，42、第四出气口，43、第四出液口，44、组合塔酒糟泵，50、粗酒预热器，51、第五出气口，52、第五出液口，60、精馏塔进料泵，61、第六进液口，62、精馏塔预热器，63、杂醇油出液口，64、第六出气口，65、精塔回流罐。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

如图1所示，本实用新型提供了一种无水乙醇生产的三塔蒸馏***，用于对发酵成熟醪进行蒸馏处理，包括醪塔1、组合塔2和精馏塔3，所述醪塔1、组合塔2和精馏塔3均连接有用于提供蒸馏所需热量的再沸器，发酵成熟醪经过所述醪塔1、组合塔2和精馏塔3逐渐被蒸馏，所述醪塔1对进入塔内的发酵醪进行脱气得到脱气醪，并对脱气醪进行脱醛得到粗酒精；所述组合塔2对进入塔内的脱气醪进行正压粗馏得酒份95%以上的酒精蒸汽；所述精馏塔3对进入塔内的粗酒精进行杂醇提取和精馏，并通过分子筛进行脱水得到酒份99.5%以上的无水乙醇。

结合图2、图3和图4所示，所述醪塔1处于负压状态，所述醪塔1中由上至下依次设置有脱醛部、脱气部和粗馏部，所述脱气部的顶部设置有物料进口10，所述脱气部的底部与所述粗馏部的顶部通过自流管11相连通；所述脱气部与所述组合塔2之间设置有第一进料泵12，所述第一进料泵12将所述脱气部脱去气体的发酵醪泵送至所述组合塔2中；所述粗馏部的底部设有第一出液口13；所述脱气部的顶部设置有第一出气口14，所述醪塔1上还设有第一换热器15、第二换热器16和醪塔回流罐17，所述第一换热器15的管程连接所述物料进口10和所述第二换热器16的管程出口，所述第二换热器16的管程入口连接发酵醪进料泵，所述第一换热器15的壳程分别连接所述第一出气口14和所述醪塔回流罐17的进口。

发酵醪进料泵将发酵醪泵入醪塔1中，发酵醪流经第二换热器16和第一换热器15并从物料进口10进入醪塔1的脱气部，入塔后发酵醪中的二氧化碳、挥发酸类和低沸点杂质在负压作用下与发酵醪分离形成蒸汽，蒸汽在脱气部上升从第一出气口14排出，并流经第一换热器15给发酵醪加热后冷凝成冷凝液流入醪塔回流罐17中；脱去气体的发酵醪为脱气醪，部分脱气醪中通过第一进料泵12泵入组合塔2中，其余脱气醪通过自流管11流入粗馏部中并下行，同时被塔底上升的蒸汽加热，酒汽上行与废醪液分离形成含有酒精的酒汽和无酒精含量的废醪液，废醪液从第一出液口13排出。

所述粗馏部的顶部设有第二出气口20，所述脱醛部的底部设有与所述第二出气口20相连通的第三进气口21；所述脱醛部的中部设有第三出液口22，所述脱醛部的顶部设有第三出气口23，所述第二换热器16的壳程分别连接所述第三出气口23和所述醪塔回流罐17的进口。

酒汽上行进入排醛段进行脱醛处理，得到脱醛粗酒精从第三出液口22排出；含有挥发酸和低沸点杂质的较高浓度的酒精蒸汽从第三出气口23排出，并流经第二换热器16给发酵醪加热后冷凝成冷凝液流入醪塔回流罐17中。

所述再沸器包括醪塔再沸器30、组合塔再沸器31和精塔再沸器32，所述三塔蒸馏***还设有第一预热器24、第二预热器25和组合塔回流罐26，所述组合塔2上设有第四进气口40和第四进液口41，所述第一预热器24的管程分别连接所述第一进料泵12与所述第二预热器25的管程进口，所述第二预热器25的管程出口与所述第四进液口41相连通，所述组合塔2顶部设置有第四出气口42，所述第四出气口42连通所述醪塔再沸器30的进口，所述醪塔再沸器30的出口连接所述组合塔回流罐26，所述组合塔回流罐26的出液口与所述组合塔2通过组合塔回流泵相连通，所述醪塔再沸器30能够加热所述醪塔1；所述组合塔2底部设有第四出液口43。

部分脱气醪通过第一进料泵12泵入组合塔2中，经第一预热器24和第二预热器25预热后从第四进液口41进入组合塔2中，脱气醪在组合塔2中下行，并经由上升的蒸汽加热，形成分离的上行酒汽和无酒精含量废醪液，废醪液从第四出液口43排出；酒汽上行进入组合塔浓缩段，酒汽逐渐浓缩，至塔顶酒汽的酒精浓度达到95%以上；酒汽通过第四出气口42进入醪塔再沸器30中冷凝成冷凝液，冷凝液流入组合塔回流罐26中，组合塔回流泵将组合塔回流罐26中的冷凝液泵入组合塔2中，同时醪塔再沸器30加热醪塔1。

所述第四出液口43通过组合塔酒糟泵44与所述第二预热器25的壳程进口相连通，所述组合塔酒糟泵44将所述第四出液口43的废醪液泵送至所述第二预热器25中，所述第二预热器25的壳程出口与所述粗馏部相连通。

组合塔酒糟泵44将第四出液口43的废醪液泵送至第二预热器25中，废醪液在第二预热器25预热脱气醪，然后排入醪塔1的粗馏部进行闪蒸，闪蒸汽作为醪塔1的部分热源。

所述三塔蒸馏***还包括辅助塔5和粗酒预热器50，所述粗酒预热器50的管程分别连接所述第三出液口22和所述辅助塔5的进液口；所述辅助塔5的顶部设有第五出气口51，所述第五出气口51连接所述第四进气口40；所述辅助塔5的塔釜设置有第五出液口52，所述第五出液口52连接有精馏塔进料泵60。

醪塔1脱醛部排出的粗酒精经过粗酒预热器50预热后进入辅助塔5顶部，部分酒精蒸汽上行通过第五出气口51进入组合塔2，其余粗酒精进入辅助塔5塔釜，通过精馏塔进料泵60泵送至精馏塔3。

所述精馏塔3上设有第六进液口61，所述第六进液口61与所述精馏塔进料泵60之间设置有精馏塔预热器62，所述精馏塔预热器62的管程分别连接所述第六进液口61与所述精馏塔进料泵60的出口，所述精馏塔3上设置有杂醇油出液口63，所述精馏塔3的顶部设置有第六出气口64，所述第六出气口64连接所述分子筛脱水层。

粗酒精经过精馏塔预热器62加热后进入精馏塔3，在逐渐浓缩的同时，甲醇类等低沸点杂质随酒精蒸汽上升至塔顶，含杂醇油的淡酒从杂醇油出液口63流出，并经冷却器冷却后送到分离器分离出杂醇油；从第六出气口64采出酒份95%以上的酒精蒸汽去分子筛脱水层进行脱水，得到酒份99.5以上的无水乙醇。

所述第六出气口64与所述组合塔再沸器31的进口相连通，所述组合塔再沸器31的出口连接有精塔回流罐65，所述精塔回流罐65的进液口连接所述组合塔回流罐26的出液口，所述精塔回流罐65的出液口通过精馏塔回流泵与所述精馏塔3相连通，所述精馏塔回流泵将所述精塔回流罐65底部的酒***泵送至所述精馏塔3中。

从第六出气口64排出的部分酒精蒸汽进入组合塔再沸器31加热组合塔2，冷凝成冷凝液回流到精塔回流罐65中，同时组合塔回流罐26中的一部分冷凝液进入精塔回流罐65中，并通过精馏塔回流泵泵送至精馏塔3中。

所述精塔再沸器32上连接有蒸汽总管4，所述蒸汽总管4提供蒸馏所需热量的蒸汽，所述辅助塔5上设置有辅助塔再沸器33。精馏塔3的加热方式是通过蒸汽总管的蒸汽通入精塔再沸器32换热来对精馏塔3加热，辅助塔5的加热方式是通过辅助塔再沸器33进行加热。

所述醪塔1、组合塔2、辅助塔5和精馏塔3底部均设有液位控制器和报警器，所述液位控制器与所述报警器电性连接，所述报警器能够接受所述液位控制器的信号并发出报警。通过所述液位控制器可维持塔底恒定液位，当塔底液位超过预设液位时，所述报警器能够接受所述液位控制器的信号并发出警报，便于及时发现并处理异常问题，液位控制器和报警器均为现有技术中的公知产品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种无水乙醇生产的三塔蒸馏***，用于对发酵成熟醪进行蒸馏处理，包括醪塔、组合塔和精馏塔，其特征在于：所述醪塔、组合塔和精馏塔均连接有提供蒸馏所需热量的再沸器，所述发酵成熟醪经过所述醪塔、组合塔和精馏塔逐渐被蒸馏，

所述醪塔对进入塔内的发酵成熟醪进行脱气得到脱气醪，并对脱气醪进行脱醛得到粗酒精；

所述组合塔对进入塔内的脱气醪进行正压粗馏得酒份95％以上的酒精蒸汽；

所述精馏塔对进入塔内的粗酒精进行杂醇提取和精馏，并通过分子筛脱水得到酒份99.5％以上的无水乙醇。

2.如权利要求1所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述醪塔处于负压状态，所述醪塔中由上至下依次设置有脱醛部、脱气部和粗馏部，所述脱气部的顶部设置有物料进口，所述脱气部的底部与所述粗馏部的顶部通过自流管相连通；所述脱气部与所述组合塔之间设置有第一进料泵，所述第一进料泵将所述脱气部脱去气体的发酵醪泵送至所述组合塔中；所述粗馏部的底部设有第一出液口；

所述脱气部的顶部设置有第一出气口，所述醪塔上还设有第一换热器、第二换热器和醪塔回流罐，所述第一换热器的管程连接所述物料进口和所述第二换热器的管程出口，所述第二换热器的管程入口连接发酵醪进料泵，所述第一换热器的壳程分别连接所述第一出气口和所述醪塔回流罐的进口。

3.如权利要求2所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述粗馏部的顶部设有第二出气口，所述脱醛部的底部设有与所述第二出气口相连通的第三进气口；所述脱醛部的中部设有第三出液口，所述脱醛部的顶部设有第三出气口，所述第二换热器的壳程分别连接所述第三出气口和所述醪塔回流罐的进口。

4.如权利要求3所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述再沸器包括醪塔再沸器、组合塔再沸器和精塔再沸器，所述三塔蒸馏***还设有第一预热器、第二预热器和组合塔回流罐，所述组合塔上设有第四进气口和第四进液口，所述第一预热器的管程分别连接所述第一进料泵与所述第二预热器的管程进口，所述第二预热器的管程出口与所述第四进液口相连通，所述组合塔顶部设置有第四出气口，所述第四出气口连通所述醪塔再沸器的进口，所述醪塔再沸器的出口连接所述组合塔回流罐，所述组合塔回流罐的出液口与所述组合塔通过组合塔回流泵相连通，所述醪塔再沸器能够加热所述醪塔；所述组合塔底部设有第四出液口。

5.如权利要求4所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述第四出液口通过组合塔酒糟泵与所述第二预热器的壳程进口相连通，所述第二预热器的壳程出口与所述粗馏部相连通。

6.如权利要求4所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述三塔蒸馏***还包括辅助塔和粗酒预热器，所述粗酒预热器的管程分别连接所述第三出液口和所述辅助塔的进液口；所述辅助塔的顶部设有第五出气口，所述第五出气口连接所述第四进气口；所述辅助塔的塔釜设置有第五出液口，所述第五出液口连接有精馏塔进料泵。

7.如权利要求6所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述精馏塔上设有第六进液口，所述第六进液口与所述精馏塔进料泵之间设置有精馏塔预热器，所述精馏塔预热器的管程分别连接所述第六进液口与所述精馏塔进料泵的出口，所述精馏塔上设置有杂醇油出液口，所述精馏塔的顶部设置有第六出气口，所述第六出气口连接所述分子筛。

8.如权利要求7所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述第六出气口与所述组合塔再沸器的进口相连通，所述组合塔再沸器的出口连接有精塔回流罐，所述精塔回流罐的进液口连接所述组合塔回流罐的出液口，所述精塔回流罐的出液口通过精馏塔回流泵与所述精馏塔相连通。

9.如权利要求6所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述精塔再沸器上连接有蒸汽总管，所述蒸汽总管提供蒸馏所需热量的蒸汽，所述辅助塔上设置有辅助塔再沸器。

10.如权利要求6所述的无水乙醇生产的三塔蒸馏***，其特征在于：所述醪塔、组合塔、辅助塔和精馏塔底部均设有液位控制器和报警器，所述液位控制器与所述报警器电性连接，所述报警器能够接受所述液位控制器的信号并发出报警。

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