[发明专利]酒精两塔蒸馏装置中醪塔再沸器换热量的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制方法，更具体地说，本发明涉及一种酒精两塔蒸馏装置中醪塔再沸器换热量的控制方法。

技术背景

现有的酒精两塔蒸馏装置，其结构为：

醪塔再沸器（即换热器）的壳程的气相接口、液相接口分别通过气体酒精回流管路、液体酒精排出管路与蒸馏精塔的塔顶气相出口、塔中上部液相回流接口相接，液体酒精排出管路中按靠近醪塔再沸器的先后顺序依次设有精塔回流罐、精塔回流泵、液位自动控制阀，精塔回流罐上安装一台远传液位计，远传液位计的输出端与液位自动控制阀的输入端相接（即远传液位计的输出信号控制液位自动控制阀）；醪塔再沸器的管程的液相进口、液相出口分别通过第一醪液管路、第二醪液管路与醪塔的塔釜底部的液相出口、塔釜中部的液相进口相接，第一醪液管路中设有醪塔循环泵。

所述醪塔再沸器的具体换热过程如下：醪塔再沸器中的两种换热介质分别是从醪塔的塔釜底部流出的醪液（俗称粗酒,为冷介质）、从蒸馏精塔的塔顶回流的气体酒精（为热介质），醪塔再沸器的管程内充满醪液，没有相变过程，与醪塔再沸器内的换热列管的换热面全接触，醪塔再沸器的壳程内充满从蒸馏精塔的塔顶回流的气体酒精，醪液、气体酒精之间通过醪塔再沸器内的换热列管进行换热，气体酒精在所述壳程内发生相变，其潜热通过醪塔再沸器内的换热列管传递给换热列管内的醪液，气体酒精被冷凝成液体酒精。

众所周知，换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，使流体温度达到工艺流程规定指标的热量交换设备，又称热交换器。它是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。

在正常生产使用过程中，换热器的换热量是通过安装在管道上的阀门调节物料流量大小来控制的。

根据传热计算公式：

Q = KS△t

式中：

Q---为总换热量；

K---为导热系数；

S---为换热面积；

△t---为冷、热介质的平均温度差。

一般地，在换热器制造完成后，K值、S值基本保持不变；在工艺不变的情况下，△t值保持不变。

对于现有的酒精两塔蒸馏装置而言，从蒸馏精塔的塔顶回流的气体酒精的回流量占醪塔再沸器的总换热量Q的90%以上，气体酒精与壳程内的换热列管的接触面积为换热面积S，从醪塔的塔釜底部流出的醪液温度、从蒸馏精塔的塔顶回流的气体酒精温度之间的温度差值为冷、热介质的平均温度差△t。

按酒精蒸馏工艺的相关要求，需将蒸馏精塔的塔顶压力、塔顶温度提高，换言之，需将从蒸馏精塔的塔顶回流的气体酒精的温度提高（即需将热介质的温度提高），但，由于醪塔再沸器的总换热量Q不变，在K值、S值保持不变的情况下，冷、热介质的平均温度差△t也必须保持不变，故将热介质的温度提高后，从醪塔的塔釜底部流出的醪液（即冷介质）的温度就得以提高。因此，使得所述酒精两塔蒸馏装置运行不太平稳并存在以下缺陷：1、醪塔的塔釜底部的醪液温度较高（达到92℃），醪液中的糖份在温度较高时，糖焦化程度增大，醪液的颜色变深，导致玉米酒糟蛋白饲料（DDGS）颜色变深，使玉米酒糟蛋白饲料的质量下降；2、蒸馏精塔的蒸汽用量较大（达到每小时10吨），使得能耗较高，对生产企业的经济效益产生较大的负面影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种酒精两塔蒸馏装置中醪塔再沸器换热量的控制方法，本方法使得醪塔再沸器的换热量调整方便、酒精两塔蒸馏装置运行平稳，确保醪塔的塔釜底部的醪液温度、蒸馏精塔的蒸汽用量均有效降低，以致玉米酒糟蛋白饲料的质量、生产企业的经济效益均得到提高，另，本方法工艺简单，使用设备少，投资小。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种酒精两塔蒸馏装置中醪塔再沸器换热量的控制方法，其方法为：醪塔再沸器的壳程的气相接口、液相接口分别通过气体酒精回流管路、液体酒精排出管路与蒸馏精塔的塔顶气相出口、塔中上部液相回流接口相接，液体酒精排出管路中按靠近醪塔再沸器的先后顺序依次设有精塔回流罐、精塔回流泵、液位自动控制阀，醪塔再沸器的管程的液相进口、液相出口分别通过第一醪液管路、第二醪液管路与醪塔的塔釜底部的液相出口、塔釜中部的液相进口相接，第一醪液管路中设有醪塔循环泵；

通过与醪塔再沸器的壳程相连通的一台远传液位计，控制液位自动控制阀的开度大小；