[發明專利]玉米深加工過程廢水廢汽中水分及熱能的回收利用方法

在審

• 申請號: 202210230653.3
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114646019A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 王斌;張騰霄;李艷芳;劉超群;黃守磊;王鵬;董立強
• 申請（專利權）人: 綏化學院
• 主分類號: F17D1/06
• 分類號: F17D1/06;F17D1/07;F17D3/14;F17D1/14;F17D3/01;F26B21/00;F28B9/08;F22D11/06
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本發明提供一種玉米深加工過程廢水廢汽中水分及熱能的回收利用方法。針對當前玉米的深加工過程出現了水電消耗量大、排出的廢水廢汽量大、對環境造成較大的污染等問題，找了革新的關鍵環節，即各種物料的脫水干燥環節建立了一套可回收利用蒸發水蒸汽、殘存水蒸汽、冷凝熱水所蘊含的水和熱能的“循環式協作系統”。無論是物料蒸發出來的水蒸汽，還是系統內部和外部輸入的水蒸汽，其所有水和熱能幾乎全部被回收利用，實現了整個過程零排放，大大減少了水資源和能源的消耗。在原有設備的基礎上，只需要加裝幾個設備就組成了水和熱能的循環式回收利用系統，設備費用投入少，減輕和減緩了設備持續運行發熱和連續工作磨損，有利于延長設備的使用壽命。

技術領域

本發明屬于工業生產節能減排技術領域，具體涉及一種玉米深加工過程廢水廢汽中水分及熱能的回收利用方法。

背景技術

玉米是世界上公認的優良農作物，因為玉米不僅具有栽培管理簡便，生產成本較低，產量較高的優勢，而且還具有廣泛的用途。

玉米曾經主要用于加工為玉米食品或動物飼料，而當前的發展趨勢是玉米逐漸轉變為工業原料，對其進行深加工或作為發酵原料。玉米深加工的產品形式有玉米淀粉（包括食用淀粉、藥用輔料淀粉）、玉米糖漿、葡萄糖、玉米油、玉米蛋白粉、玉米纖維和玉米麩質。玉米深加工在國民經濟中有著重要的意義，尤其是對于推動我國農業工業化的進程，玉米加工占有重要地位。

然而，剛剛興起的玉米的深加工產業在工藝技術上存諸多問題，比如玉米原料利用的不充分、水電消耗量巨大，排出的廢水廢汽量大，對環境造成較大的污染。如果僅僅獲取一種玉米深加工產品是對玉米原料的浪費，因此，需要建立一套較為完善合理的、多產品并行生產的、節能環保的綜合性玉米深加工系統。在這個綜合性玉米深加工系統中，需要把玉米粒分割成多個部分，比如分割為種皮、胚乳、胚芽三個部分，把種皮部分加工為玉米麩質粉和纖維粉，把胚乳部分加工成玉米淀粉、胚乳蛋白粉和纖維粉，把胚芽部分加工為玉米油和胚芽蛋白粉。為了實現對玉米粒分割，需要用亞硫酸溶液或氫氧化鈉溶液對玉米粒進行充分浸泡，浸泡之后通過破碎、細磨和篩分等工序很容易實現三個部分的分割，但各個部分（含水量為40%~60%）及后續加工獲得的各個初始產品均為含水量大的濕物料，均需要脫水干燥處理，特別是胚芽部分對脫水干燥的要求特別高，要求使其含水量降低至3%~5%。但是，上述的各種物料脫水干燥均是非常耗費能源的操作，通常用高溫高壓水蒸汽作為加熱介質，以加快物料中水分的蒸發和保障干燥程度達標，每蒸發玉米濕物料中1千克水需要消耗1.2~1.6千克水蒸汽。

由此可見，為實現玉米各種深加工的中間物料的脫水干燥，一方面，需要連續大量生產制備高溫高壓水蒸汽，高溫高壓水蒸汽流經脫水干燥設備后，部分水蒸汽冷凝成水（在此命名為“冷凝熱水”），還有一部分水蒸汽沒有冷凝（在此命名為“殘存水蒸汽”），另一方面，從玉米各種深加工的中間物料蒸發產生了大量的濕熱氣體（在此命名為“蒸發水蒸汽”）。

當前的玉米深加工生產工藝存在的技術缺陷包括以下兩個方面：第一，玉米各種深加工的中間物料脫水干燥過程產生的廢汽直接排放或去除塵埃顆粒后排放或截留回收汽流中夾帶的物料顆粒后排放，而沒有回收利用廢汽中的熱能和水分；第二，作為加熱介質的高溫水蒸汽使用后形成的廢水廢汽直接排放或僅回收部分冷凝水后排放，沒有高效率回收利用廢水和熱能，造成極大的資源浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種玉米深加工過程廢水廢汽中水分及熱能的回收利用方法。

本發明所述的方法包括下列組成部分：

組成部分1、在玉米深加工過程涉及的各個物料脫水干燥設備上均設置一套氣流過濾-抽送設備，所述的氣流過濾-抽送設備用于收集和過濾物料中蒸發出來的濕熱氣體，在此命名為蒸發水蒸汽，并把過濾去除塵埃顆粒后的蒸發水蒸汽輸送到后續所述的冷凝熱水與水蒸汽分離兼儲存裝置。