[發明專利]醇法制備濃縮蛋白過程中糖漿蒸發回收乙醇的裝置及工藝

在審

• 申請號: 201711309069.2
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108176066A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 耿文廣;員冬玲;柴本銀;李選友;趙改菊
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/26;B01D1/28;B01D1/30;C07C29/76;C07C31/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

一種醇法制備濃縮蛋白過程中糖漿蒸發回收乙醇的裝置及工藝，它包括梯級聯用的至少兩個加熱室、兩個蒸發室和一個汽提塔，其特征是其中二效加熱室的管程入口通過二效加料泵與原料液連通，二效加熱室的管程出口與二效蒸發室連通；二效蒸發室底部的料液出口通過一效加料泵送入一效加熱室的管程入口；一效加熱室的管程出口與一效蒸發室連通，一效蒸發室底部的料液出口通過一效出料泵送入汽提塔上部；一效蒸發室頂部的蒸汽出口連通二效加熱室殼程；汽提塔下部設置有新蒸汽入口，汽提塔底部設置有產品液出口，汽提塔頂部設置有蒸汽出口且與蒸汽壓縮噴射泵連通；蒸汽壓縮噴射泵入口與高壓新蒸汽連通，蒸汽壓縮噴射泵出口與一效加熱室殼程連通。

技術領域

本發明涉及醇法制備濃縮蛋白過程中糖漿蒸發回收乙醇的節能工藝及裝置，屬于化工分離過程和節能技術領域。

背景技術

在中國，大豆深加工產業約占據全球市場70%的份額，醇法制備大豆濃縮蛋白主要的耗能工藝涉及萃取、蒸發、干燥等，其中用于蒸發和干燥的蒸汽消耗約占濃縮蛋白生產運行成本的65%，系統電耗約占總運行成本的25%，另有部分乙醇和水的消耗補充。

目前大豆濃縮蛋白制備過程的糖漿蒸發一般沿用美國上世紀八九十年代的工藝，該工藝主要包括三個系統，即一個兩效蒸發系統、汽提系統和薄膜蒸發系統，具體流程為稀糖漿經過兩效蒸發后進入汽提塔，完成汽提過程的糖漿最后進入薄膜蒸發器蒸發后達標備用，其中兩效蒸發的第一效、汽提塔和薄膜蒸發器的熱源均為新鮮蒸汽。所蒸發出的二次蒸汽（乙醇和水的混合蒸汽，乙醇濃度約為65%）經列管式冷凝器冷凝后返回系統浸出工段重復利用。該工藝中，蒸發1噸溶液（乙醇占比57%，水占比16%）約消耗0.54噸蒸汽，能耗偏大，并且需要耗費大量的冷卻循環水用于冷凝二次蒸汽，因此有必要對該傳統工藝進行改進，開發新的節能工藝即配套設備。有用于有機溶劑脫水的MVR-蒸汽滲透耦合裝置及工藝方法CN201510778862.1提及采用蒸汽再壓縮模式，取代多效蒸發，其工藝核心為：將二次蒸汽直接利用壓縮機壓縮，提高其溫度和壓力，作為加熱室的熱源。值得注意的是：含有有機溶劑的料液蒸發產生的二次蒸汽中含有有機溶劑，帶有有機溶劑的二次蒸汽直接進壓縮機，壓縮機葉輪與機殼機械摩擦發熱甚至產生火花，存在一定的燃爆風險，安全性有待于進一步考證。因此本專利不建議采用直接壓縮模式。

另有一種用于有機溶劑蒸發行業中的MVR蒸發濃縮設備CN201420320321.5，其工藝特點為：有機溶劑原料液蒸發產生的二次蒸汽與軟水換熱制得軟水蒸汽，壓縮機壓縮軟水蒸汽獲得較高溫度和壓力的蒸汽，軟水蒸汽與原料液換熱將原料液加熱至沸騰狀態，此專利所提的工藝增加一級中間軟化水的換熱。因存在兩級換熱過程，需要提供較大的換熱溫差（20~30℃）才能實現，這要求壓縮機的溫升較高，蒸汽溫升25℃壓縮機耗電約80kW·h，耗電量極大，不建議采用。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種適合于濃縮蛋白糖漿蒸發新的工藝及節能裝備，新的工藝可節省蒸汽33%，并且能省減少27%循環冷卻水，折合能節能運行費用約32.8%。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種醇法制備濃縮蛋白過程中糖漿蒸發回收乙醇的裝置，它包括梯級聯用的至少兩個加熱室、兩個蒸發室和一個汽提塔，其特征是其中二效加熱室的管程入口通過二效加料泵與原料液連通，二效加熱室的管程出口與二效蒸發室連通；二效蒸發室底部的料液出口通過一效加料泵送入一效加熱室的管程入口，二效蒸發室頂部的蒸汽出口連通表面冷凝器入口形成冷凝液；一效加熱室的管程出口與一效蒸發室連通，一效蒸發室底部的料液出口通過一效出料泵送入汽提塔上部；一效蒸發室頂部的蒸汽出口連通二效加熱室殼程，二效加熱室下部殼程出口連通二效冷凝水桶；汽提塔下部設置有新蒸汽入口，汽提塔底部設置有產品液出口，汽提塔頂部設置有蒸汽出口且與蒸汽壓縮噴射泵連通；蒸汽壓縮噴射泵入口與高壓新蒸汽連通，蒸汽壓縮噴射泵出口與一效加熱室殼程連通，一效加熱室下部殼程出口連通一效冷凝水桶。

本方案的具體特點還有，一效冷凝水桶和二效冷凝水桶通過冷凝水泵排出冷凝液。