CN215947024U - 制酒废液酒精回收*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种制酒废液酒精回收***，包括预浓缩***、机械蒸汽再压缩强制循环***、酒精回收***以及固液分离***，预浓缩***与机械蒸汽再压缩强制循环***连通，预浓缩***与酒精回收***连通，机械蒸汽再压缩强制循环***与固液分离***连通。制酒废液通过上述预浓缩***、机械蒸汽再压缩强制循环***、酒精回收***以及固液分离***进行蒸发循环，热量消耗以及能耗均消耗较小，整个回收***的余热可以对废液中的酒精进行高效回收，在实现能耗充分利用的同时也能对酒精等资源进行充分回收。
Description
技术领域
本实用新型涉及废液回收领域，特别是涉及一种制酒废液酒精回收***。
背景技术
传统酒厂处理生产中产生的含有酒精的废液是依靠臭氧配合生物以及化学方法来实现的。由于生物以及化学方法处理周期较长，容易受到其他外界因素影响处理效果。由于废液中有机物浓度高，在进入厌氧生物反应池或好氧生物反应池前需要进行絮凝沉淀，去除高浓度的固体含量以及降低进生物池的化学需氧量，此方法虽然投资成本不大，但工艺复杂，运行过程并不稳定，此外还具有占地面况大、水资源不能回收利用的缺点。并且一般酒厂废液中还含有一定浓度的酒精，直接让其降解还会对资源进行浪费。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种处理效果稳定以及资源循环利用的制酒废液酒精回收***。
本实用新型提供一种制酒废液酒精回收***，包括预浓缩***、机械蒸汽再压缩强制循环***、酒精回收***以及固液分离***，所述预浓缩***与所述机械蒸汽再压缩强制循环***连通，所述预浓缩***与所述酒精回收***连通，所述机械蒸汽再压缩强制循环***与所述固液分离***连通；其中，
所述预浓缩***包括依次串联连接的原液储存装置、第一换热装置、第二换热装置以及第一分离装置；
所述机械蒸汽再压缩强制循环***包括第二分离装置和加热装置；
所述酒精回收***包括酒精冷凝器以及与所述酒精冷凝器连接的酒精罐；
所述第一分离装置的出液口与所述第二分离***的入液口连通，所述第一分离装置的出气口与所述酒精冷凝器的入气口连通，所述第二分离装置的浓缩液出口与所述固液分离***连通。
在其中一个实施例中，所述预浓缩***还包括原液输送泵、过滤器以及预浓缩液泵；其中，
所述原液储存装置与所述原液输送泵的入口连通，所述原液输送泵的出口与所述过滤器的入口连通，所述过滤器的出口与所述第一换热装置的原液入口连通，所述第一换热装置的原液出口与所述第二换热装置的预浓缩液入口连通，所述第二换热装置的预浓缩液出口与所述第一分离装置的入液口连通，所述第一分离装置的出液口与所述预浓缩液泵的入口连通。
在其中一个实施例中，所述机械蒸汽再压缩强制循环***还包括蒸汽压缩机以及强制循环泵；其中，
所述预浓缩液泵的出口与所述第二分离装置的预浓缩液入口连通，所述第二分离装置的循环液出口与所述强制循环泵的入口连通，所述强制循环泵的出口与所述加热装置的循环液入口连通，所述加热装置的循环液出口与所述第二分离装置的循环液入口连通，所述第二分离装置的出气口与所述蒸汽压缩机的入口连通，所述蒸汽压缩机的出口与所述加热装置的入气口连通。
在其中一个实施例中，所述机械蒸汽再压缩强制循环***还包括外接蒸汽装置，所述外接蒸汽装置的出口与所述第二分离装置的蒸汽入口连通。
在其中一个实施例中，所述第一换热装置、所述第二换热装置与所述酒精冷凝器各自独立地选自管壳式换热器或板式换热器。
在其中一个实施例中，所述第二分离装置的浓缩液出口处设置回流反冲装置。
在其中一个实施例中，所述固液分离***包括固液分离装置、浓缩液泵、母液泵以及母液罐；其中，
所述第二分离装置的浓缩液出口与所述浓缩液泵的入口连通，所述浓缩液泵的出口与所述固液分离装置的入口连通，所述固液分离装置的液体出口与所述母液罐的入口连通，所述母液罐的出口与所述母液泵的入口连通，所述母液泵的出口与所述第二分离装置的浓缩液入口连通。
在其中一个实施例中，还包括蒸馏水回收***，所述蒸馏水回收***包括蒸馏水罐、蒸馏水泵以及水处理***；其中，
所述蒸馏水罐的第一入液口与所述第二换热装置的出液口连通，所述蒸馏水罐的出液口与所述蒸馏水泵的入口连通，所述蒸馏水泵的出口与所述水处理***的入口连通。
在其中一个实施例中，所述水处理***为反渗透水处理***。
在其中一个实施例中，所述反渗透水处理***中的膜元件选自超低压膜元件、抗污染膜元件、苦咸水淡化膜元件和海水淡化膜元件中的至少一种。
制酒废液通过上述预浓缩***、机械蒸汽再压缩强制循环***、酒精回收***以及固液分离***进行蒸发循环，热量消耗以及能耗均消耗较小，整个回收***的余热可以对废液中的酒精进行高效回收，在实现能耗充分利用的同时也能对酒精等资源进行充分回收，避免资源浪费。
附图说明
图1为制酒废液酒精回收***，附图标号说明如下：
10：制酒废液酒精回收***，101：原液储存装置，102：原液输送泵，103：过滤器，104：第一换热装置，105：蒸馏水泵，106：蒸馏水罐，107：第二换热装置，108：酒精罐，109：预浓缩液泵，110：第一分离装置，111：酒精冷凝器，112：母液泵，113：浓缩液泵，114：第二分离装置，115：蒸汽压缩机，116：外接蒸汽装置，117：加热装置，118：强制循环泵，119：固液分离装置，120：母液罐，121：固体回收装置，122：反渗透水处理***。
具体实施方式
本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
本实用新型中的词语“优选地”、更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本实用新型实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本实用新型的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件例如层、膜或基板被指为在另一膜层“上”时，其能直接在其他膜层上或亦可存在中间膜层。进一步说，当层被指为在另一层“下”时，其可直接在下方，亦可存在一或多个中间层。亦可以理解的是，当层被指为在两层“之间”时，其可为两层之间的唯一层，或亦可存在一或多个中间层。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。
除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，以便于理解本实用新型，但不一定按照真实比例绘制，附图中的比例不构成对本实用新型的限制。需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示为本实用新型提供的一种制酒废液酒精回收***10，包括预浓缩***、机械蒸汽再压缩强制循环***、酒精回收***以及固液分离***。预浓缩***与机械蒸汽再压缩强制循环***连通。预浓缩***与酒精回收***连通。机械蒸汽再压缩强制循环***与固液分离***连通。其中，
预浓缩***包括依次串联连接的原液储存装置101、第一换热装置104、第二换热装置107以及第一分离装置110。
机械蒸汽再压缩强制循环***包括第二分离装置114和加热装置117。
酒精回收***包括酒精冷凝器111以及与酒精冷凝器111连接的酒精罐108。酒精罐108用于收集酒精冷凝器111凝集的酒精。
预浓缩***中的第一分离装置110的出液口与机械蒸汽再压缩强制循环***中第二分离***的入液口通过管道连通。预浓缩***中的第一分离装置110的出气口与酒精回收***中酒精冷凝器111的入气口通过管道连通。机械蒸汽再压缩强制循环***中第二分离装置114的浓缩液出口与固液分离***通过管道连通。
在一个具体示例中，预浓缩***还包括原液输送泵102、过滤器103以及预浓缩液泵109。其中原液储存装置101与原液输送泵102的入口通过管道连通，原液输送泵102的出口与过滤器103的入口通过管道连通。过滤器103的出口与第一换热装置104的原液入口通过管道连通。第一换热装置104的原液出口与第二换热装置107的预浓缩液入口通过管道连通。第二换热装置107的预浓缩液出口与第一分离装置110的入液口通过管道连通。第一分离装置110的出液口与预浓缩液泵109的入口通过管道连通。
具体来说，调节在原液储存装置101中的制酒废液的pH至6～8随后由原液输送泵102泵送至过滤器103内进行过滤，过滤后的滤液在第一换热装置104内进行换热至50℃～65℃，上述由管道输送到第二换热装置107进行换热将滤液温度提高到70℃～80℃后，由管道输送到第一分离装置110，第一分离装置110中的酒精蒸汽进入酒精回收***中的酒精冷凝器111冷凝后进入酒精罐108，第一分离装置110中的低浓度浓缩液由预浓缩液泵109泵送至机械蒸汽再压缩强制循环***中的第二分离装置114。
还需要说明的是，预浓缩液泵109送至第二分离装置114的管道中还设置有乙醇自动监测仪，用来控制对应的机械蒸汽再压缩强制循环***的进液管电动阀门与机械蒸汽再压缩强制循环***中的进液管电动阀门。具体地，当第一分离装置110中的酒精浓度达到2％～5％时，将打开去机械蒸汽再压缩强制循环***的电动阀门，关闭去第一分离装置110的电动阀门。
进一步地，调节pH的溶液可以但不限于是盐酸或碳酸钠。
可以理解地，酒精罐108中的酒精浓度为40％～60％，第一分离装置110中的低浓度浓缩液为2％～5％浓度的酒精。
在一个具体示例中，机械蒸汽再压缩强制循环***还包括蒸汽压缩机115以及强制循环泵118。其中预浓缩液泵109的出口与第二分离装置114的预浓缩液入口通过管道连通，第二分离装置114的循环液出口与强制循环泵118的入口通过管道连通，强制循环泵118的出口与加热装置117的循环液入口通过管道连通，加热装置117的循环液出口与第二分离装置114的循环液入口通过管道连通，第二分离装置114的出气口与蒸汽压缩机115的入口通过管道连通，蒸汽压缩机115的出口与加热装置117的入气口通过管道连通。
在一个具体示例中，机械蒸汽再压缩强制循环***还包括外接蒸汽装置116。外接蒸汽装置116的出口与第二分离装置114的蒸汽入口通过管道连通。外接蒸汽装置116为第二分离装置114提供蒸汽的温度为120℃～150℃。
具体来说，经第一分离装置110分离出的预浓缩的废液由预浓缩液泵109泵送进入第二分离装置114。废液第二分离装置114中的循环液出口传输至强制循环泵118泵送至加热装置117。废液以1.5m/s～3.0m/s的流速在加热装置117中的换热管内流动，第二分离装置114中的气体经出气口传送至蒸汽压缩机115输送至加热装置117，在加热装置117内实现气体与废液的换热，控制换热管内压强为110kPa～480kPa高于废液在102℃～150℃的饱和蒸气压避免在管内沸腾，加热后的废液由第二分离装置114中的循环液入口进入第二分离装置114。由于第二分离装置114中为常压废液进行闪蒸，产生的气体由第二分离装置114的出气口，产生的溶液进入第二分离装置114的底部再次通过循环泵泵送至加热器至溶液中溶质的含量不断增加，至浓度为90％后由第二分离装置114中的浓缩液出口流出进入浓缩液泵113，由其泵送至固液分离***的入液口进行固液分离，分离出的溶液依次进入母液罐120以及母液泵112进入第二分离装置114进行再次蒸发。
在一个具体示例中，第一换热装置104、第二换热装置107与酒精冷凝器111各自独立地选自管壳式换热器或板式换热器。
在一个具体示例中，第二分离装置114内浓缩液出口处设置有回流反冲装置。可以理解地是为了防止晶体堵塞。
具体地，回流反冲装置设置于第二分离装置114内浓缩液出口与浓缩液泵之间，优选地上述回流反冲装置的位置更靠近浓缩液泵。
在一个具体示例中，固液分离***包括固液分离装置119、浓缩液泵113、母液泵112以及母液罐120。其中，第二分离装置114的浓缩液出口与浓缩液泵113的入口通过管道连通，浓缩液泵113的出口与固液分离装置119的入口通过管道连通，固液分离装置119的液体出口与母液罐120的入口通过管道连通，母液罐120的出口与母液泵112的入口通过管道连通，母液泵112的出口与第二分离装置114的浓缩液入口通过管道连通。
可以理解地，上述管路采用多法兰设计，易拆卸以及易清理。
进一步地，固液分离***还包括固体回收装置121。固液分离装置119的固体出口与固体回收装置121的入口通过管道连接。
在一个具体示例中，制酒废液酒精回收***10还包括蒸馏水回收***。蒸馏水回收***包括蒸馏水罐106、蒸馏水泵105以及水处理***，其中，蒸馏水罐106的第一入液口与第二换热装置107的出液口通过管道连通，蒸馏水罐106的出液口与蒸馏水泵105的入口通过管道连通，蒸馏水泵105的出口与水处理***的入口通过管道连通。
进一步地，蒸馏水罐106的第二入液口与加热装置117的出液口通过管道连通。具体地，第二换热装置107的出液口的100℃～120℃的蒸馏液由管道运输至蒸馏水罐106中，加热装置117的102℃～150℃的蒸馏液由管道运输至蒸馏水罐106中。
在一个具体示例中，水处理***为反渗透水处理***122。
具体地，反渗透水处理***122的膜元件可以根据但不限于根据蒸馏水出水水质进行选择，可以理解地，上述膜元件选自超低压膜元件、抗污染膜元件、苦咸水淡化膜元件以及海水淡化膜元件中的至少一种。
进一步地，进水总溶解固体(TDS)小于1000ppm可选用超低压膜元件进水；3000ppm＞TDS＞1000ppm可选用抗污染膜元件进水；TDS≥3000ppm可选用苦咸水淡化膜元件；进水TDS＞5000PPM可选用海水淡化膜元件。
与此同时上述膜元件也可以根据产水量进行选择。
在一个具体示例中，反渗透水处理***122中的膜元件根据产水量可以选自4040膜元件和8040膜元件中的至少一种。
具体来说，产水量<4吨/小时的选用4040膜元件，0.25吨/小时反渗透设备，选择4040的膜为1根，0.5吨/小时的2根，1吨/小时反渗透4根；产水量≥4吨/小时的选用8040膜元件。8040膜元件大概为1吨/小时，4吨/小时的反渗透设备就选择4根8040膜元件。
制酒废液通过上述预浓缩***、机械蒸汽再压缩强制循环***、酒精回收***以及固液分离***进行蒸发循环，热量消耗以及能耗均消耗较小，整个回收***的余热可以对废液中的酒精进行高效回收，在实现能耗充分利用的同时也能对酒精等资源进行充分回收。采用上述制酒废液作为原料酒精回收***可实现最终水中化学需氧量(COD)含量为50mg/L～100mg/L，氨氮含量在20mg/L以下，酒精的回收率为80％～95％。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，便于具体和详细地理解本实用新型的技术方案，但并不能因此而理解为对实用新型专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本实用新型提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑地分析、推理或者有限的实验得到的技术方案，均在本实用新型所附权利要求的保护范围内。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书以及附图可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种制酒废液酒精回收***，其特征在于，包括预浓缩***、机械蒸汽再压缩强制循环***、酒精回收***以及固液分离***，所述预浓缩***与所述机械蒸汽再压缩强制循环***连通，所述预浓缩***与所述酒精回收***连通，所述机械蒸汽再压缩强制循环***与所述固液分离***连通；其中，
所述预浓缩***包括依次串联连接的原液储存装置、第一换热装置、第二换热装置以及第一分离装置；
所述机械蒸汽再压缩强制循环***包括第二分离装置和加热装置；
所述酒精回收***包括酒精冷凝器以及与所述酒精冷凝器连接的酒精罐；
所述第一分离装置的出液口与所述第二分离装置的入液口连通，所述第一分离装置的出气口与所述酒精冷凝器的入气口连通，所述第二分离装置的浓缩液出口与所述固液分离***连通。
2.如权利要求1所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述预浓缩***还包括原液输送泵、过滤器以及预浓缩液泵；其中，
所述原液储存装置与所述原液输送泵的入口连通，所述原液输送泵的出口与所述过滤器的入口连通，所述过滤器的出口与所述第一换热装置的原液入口连通，所述第一换热装置的原液出口与所述第二换热装置的预浓缩液入口连通，所述第二换热装置的预浓缩液出口与所述第一分离装置的入液口连通，所述第一分离装置的出液口与所述预浓缩液泵的入口连通。
3.如权利要求2所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述机械蒸汽再压缩强制循环***还包括蒸汽压缩机以及强制循环泵；其中，
所述预浓缩液泵的出口与所述第二分离装置的预浓缩液入口连通，所述第二分离装置的循环液出口与所述强制循环泵的入口连通，所述强制循环泵的出口与所述加热装置的循环液入口连通，所述加热装置的循环液出口与所述第二分离装置的循环液入口连通，所述第二分离装置的出气口与所述蒸汽压缩机的入口连通，所述蒸汽压缩机的出口与所述加热装置的入气口连通。
4.如权利要求3所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述机械蒸汽再压缩强制循环***还包括外接蒸汽装置，所述外接蒸汽装置的出口与所述第二分离装置的蒸汽入口连通。
5.如权利要求1所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述第一换热装置、所述第二换热装置与所述酒精冷凝器各自独立地选自管壳式换热器或板式换热器。
6.如权利要求1所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述第二分离装置的浓缩液出口处设置回流反冲装置。
7.如权利要求1所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述固液分离***包括固液分离装置、浓缩液泵、母液泵以及母液罐；其中，
所述第二分离装置的浓缩液出口与所述浓缩液泵的入口连通，所述浓缩液泵的出口与所述固液分离装置的入口连通，所述固液分离装置的液体出口与所述母液罐的入口连通，所述母液罐的出口与所述母液泵的入口连通，所述母液泵的出口与所述第二分离装置的浓缩液入口连通。
8.如权利要求1～7任一项所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，还包括蒸馏水回收***，所述蒸馏水回收***包括蒸馏水罐、蒸馏水泵以及水处理***；其中，
所述蒸馏水罐的第一入液口与所述第二换热装置的出液口连通，所述蒸馏水罐的出液口与所述蒸馏水泵的入口连通，所述蒸馏水泵的出口与所述水处理***的入口连通。
9.如权利要求8所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述水处理***为反渗透水处理***。
10.如权利要求9所述的制酒废液酒精回收***，其特征在于，所述反渗透水处理***中的膜元件选自超低压膜元件、抗污染膜元件、苦咸水淡化膜元件和海水淡化膜元件中的至少一种。
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