酒精生产常见设备.docx

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酒精生产常见设备

乙醇生产常用设备

一、乙醇生产设备选用、制作的基本要求

1、乙醇生产专用设备必须根据乙醇生产工艺要求和客观条件，进行认真的选型和严格的工艺计算，合理的确定其规格和各部位尺寸。

2、在乙醇生产正常运行中，凡最高工作压力大于或等于0.1MPa的，须按压力容器标准化技术标准设计、制造、检验与验收。

3、在乙醇生产正常运行中，以常压状态工作的容器，按常压容器技术条件进行设计、制造、试验和验收。

4、设备的附属部件，例如：

电机、电器、仪表、变速箱、减速器、搅拌装置、风动及液压系统，轴承及密封件等，必须安全可靠。

5、蒸馏设备宜采用奥氏体不锈钢制作。

6、设备选型首先必须考虑生产上的适用，技术性能好，能满足生产工艺和产品设计的要求，并能提高生产效益。

7、要考虑设备的的先进性，并尽可能的要求标准化、自动化程度高，易于操作。

8、生产设备要易于操作和安装，生产能力应与系统中其它设备相互配套。

9、结构上应易于制造，并考虑有较长的使用年限及维护费用低的要求。

10、所选择的设备易于采购，维护方便，运行费用少，效率高。

二、乙醇工厂常用的生产设备

1、带式输送机

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。

主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。

它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。

它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。

除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。

带式输送机的工作原理是以输送带作为牵引构件和承载构件的连续运输机械。

输送带绕经传动滚筒、托辊组和改向滚筒形成闭合回路，输送的承载和回程面都支撑在托辊上，由拉紧装置提供适当的张紧力，工作中通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料在胶带上与胶带一起运动。

带上的物料就沿着带的运动方向而被运送出去。

物品在带式输送机上的运送方向，既可是水平的，也可以是倾斜的，为使物料能稳妥放在带上，而又能倾斜上运，其倾斜角度一般不大于25度。

带式输送机的外形如下图所示：

2、除铁器

除铁器是一种能产生强大磁场吸引力的设备，它能够将混杂在物料中铁磁性杂质清除，以保证输送系统中的破碎机、研磨机等生产机械设备安全正常工作，同时可以有效地防止因大、长铁件划裂输送皮带的事故发生，亦可显著提高原料品位。

按其卸铁方式又可分为人工卸铁、自动卸铁和程序控制卸铁等多种工作方式，由于使用场合和磁路结构不同，形成了各种系列的产品。

除铁器一般安装于皮带输送机的头部或中部。

除铁器的类型有：

自冷式电磁除铁器；自冷式电磁自卸除铁器；永磁筒式磁选机；悬挂油冷式电磁除铁器；悬挂冷风式电磁除铁器；手动永磁除铁器；起重电磁铁；干式自卸电磁除铁器；铠装式永磁自卸除铁器；带式除铁器等。

除铁器的选择应根据除净率要求、物料含铁情况、现场工作环境等正确选用。

料层较厚、物料粒度较大时，宜选用超强磁除铁器，也可用多级除铁。

多级除铁应尽可能选用除铁器安装在皮带机头部使用。

对杂铁除净率要求较高时，也可采用不同工作方式的除铁设备配合使用，如皮带机头部采用永磁滚筒，皮带机中部选用带式除铁器。

现场环境粉尘较严重时，应选用全封闭结构的除铁器。

除铁器形状如下图所示：

3、螺旋输送机

螺旋输送机在乙醇工厂主要用于输送粉状、颗粒状、半粉状物料。

螺旋输送机的结构较为简单，它由外壳和一个旋转的螺旋、聊槽和传动装置构成，如上图所示。

当轴旋转时，螺旋把物料沿着料槽推动。

物料由于重力和对槽壁的摩擦力作用，在运动中以滑动形式沿料槽移动，而不随螺旋旋转。

发酵工厂常用的有全叶式和带式两种。

全叶式的结构简单，推力和输送量都很大，效率高，特别适用于松散物料的输送。

对粘稠物料的输送，则可用带式螺旋。

螺旋的直径普遍为150、200、300、400、500、600mm。

一般为50～80r/min（也可达120r/min的）。

螺旋的距离一般为螺旋直径的0.5～1.0倍，对易损伤物料取小值，对松散的物料取大值。

螺旋与料槽之间要保持一定的间隙，一般为5～15mm。

间隙小，阻力大，则运输效率低。

螺旋输送机的形状如下图所示：

4、螺旋拌料器

螺旋拌料器是用于粉状物料与水进行混合搅拌的常用设备。

螺旋拌料器一般与螺旋输送机的结构、形状一样，为了提高拌料效果，有的在螺旋拌料器末端增加扩张段，作为物料与水相互冲击的缓冲或二级拌料。

螺旋拌料器如图所示：

5、风机

风机是气力输送系统的能源，风机供给高速运动的空气流，带动物料进行输送或于除尘、通风等。

形状如下图所示：

6、旋风分离器

由风力将物料送进旋风分离器内, 旋转气流沿器壁自圆筒体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含颗粒气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的颗粒甩向器壁，颗粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落。

旋转下降的气流在到达圆锥体底部后，沿分离器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由分离器的排气管排出。

旋风分离器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体或除尘。

其形状如图所示：

7、锤式粉碎机

我国乙醇厂和酒厂常用的原料粉碎机有锤式粉碎机、辊式粉碎机和万能粉碎机等。

以锤式粉碎机的应用最普遍，它可用于谷类、薯类以及野生植物等各种原料的粉碎。

粉碎机是由装有锤片的安装固定在主轴上的转子，转子外围安装的齿板或筛片组成。

电机与转子一般采用直联传动。

粉碎机一般采用上进料，物料进入锤片和筛片的间隙中，在悬空状态下被一定线速运转的锤片强烈打击，成为若干碎粒，物料在锤片运动的圆形轨迹的切线方向撞击在筛片或齿板上，部分碎粒穿过筛孔，排出机外为合格物料，不合格的物料再回弹，再受锤片打击，如此往复达到粉碎目的。

粉碎机的外形如图所示：

8、喷射液化器

喷射液化器由进汽管、进料管、器身、紧固螺栓、法

兰等组成，其特征是：

在进汽管的下方装有组合喷嘴，它由喷嘴内件和喷嘴外件组成，喷嘴内件为两端呈锥形而中部为多孔分布盘的组合体，喷嘴外件为下端内孔和外圆均成锥形的中空短管，上端有止口与器身法兰相配合；组合喷嘴的下端有缩扩管，其内孔上缩下扩呈喉状，缩口的锥度与喷嘴外件外圆锥度相同，缩扩管上端有外螺纹，与器身底板相联接，用压紧螺母紧固。

喷射液化器主要用于料浆的加热液化。

常用的喷射液化器有两种：

低压喷射液化器、高压喷射液化器。

喷射液化器外形如图所示：

9、真空冷却器

真空冷却器的器身系圆筒锥底，料液以切线进入，由于器内为真空，醪液产生自蒸发，产生大量二次蒸汽，醪液在器内旋转被离心甩向周边沿壁下流，从底部排醪口排出。

二次蒸汽从器顶进入冷凝器，在冷凝器内与水直接接触而被冷凝，不凝性气体则由真空泵或水力喷射器抽走，造成器内真空。

真空度保持70～80kpa（530～600mmHg）,醪液的温度可降至60～65℃。

因器内压力低于大气压，所以真空冷却装置常装于较高的位置，一般高于糖化锅10m。

外形如图所示：

10、发酵罐

发酵罐是乙醇工厂的主要设备，是糖化醪液转化为乙醇过程所用的设备。

因为发酵过程是放热过程，所以发酵罐的设计制造要考虑降温措施。

目前的发酵降温有罐内降温和罐外降温两种。

罐内降温一般用罐内蛇管降温，而罐外降温则采取外循环的方式通过其它换热设备来实现。

乙醇工厂使用的发酵罐有锥底发酵罐和斜底发酵罐两种。

外形如图所示：

11、蒸馏塔

在发酵成熟醪中，酒精含量约为9～12%（容量）左右，而包括水、醇类、醛类、酸类、脂类的杂质几乎占90%，要得到纯净的酒精，就必须采用某种设备，把酒精从成熟醪中分离出来。

这种设备就是蒸馏塔。

根据功能的不同，乙醇工厂的塔设备分粗馏塔、醛塔、水洗塔、精塔、二精塔、脱甲醇塔、回收塔等；根据不同塔型又分浮阀塔、筛板塔、填料塔、泡罩塔、SD塔等。

下图是蒸馏塔的外观：

12、糖化罐

糖化罐是将经过糊化的淀粉转化为酵母可利用的糖的乙醇生产设备，一般配有搅拌器，有的配有冷却蛇管。

外形如图所示：

13、蒸发浓缩罐

蒸发浓缩罐是乙醇工厂废水蒸发浓缩的常用设备。

罐体设有观察孔、采样口、液位、温度等附属设施。

下图为施工中蒸发浓缩罐。

14、带式压滤机

 在乙醇工厂，带式压滤机一般用于污泥的脱水处理。

经过浓缩的污泥与一定浓度的絮凝剂在污泥搅拌器中充分混合以后，污泥中的微小固体颗粒聚凝成体积较大的絮状团块，同时分离出自由水，絮凝后的污泥被输送到重力脱水区的滤带上，在重力的作用下自由水被分离，形成不流动状态的污泥，然后夹持在上下两条网带之间，经过楔形预压区、低压区和高压区由小到大的挤压力、剪切力作用下，逐步挤压污泥，以达到最大程度的泥、水分离，最后形成污泥滤饼排出。

带式压滤机外形如图所示：

15、板框压滤机

板框压滤机用于固体和液体的分离，乙醇工厂一般用于酒糟或污泥的脱水处理。

与其它固液分离设备相比，压滤机过滤后的泥饼有更高的含固率和优良的分离效果。

固液分离的基本原理是：

混合液流经过滤介质（滤布），固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤泥饼。

而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液。

板框压滤机有手动压紧、机械压紧和液压压紧三种形式。

手动压紧是螺旋千斤顶推动压紧板压紧；机械压紧是电动机配H型减速箱，经机架传动部件推动压紧板压紧；液压压紧是有液压站经机架上的液压缸部件推动压紧板压紧。

两横梁把止推板和压紧装置连在一起构成机架，机架上压紧板与压紧装置饺接，在止推板和压紧板之间依次交替排列着滤板和滤框，滤板和滤框之间夹着过滤介质；压紧装置推动压紧板，将所有滤板和滤框压紧在机架中，达到额定压紧力后，即可进行过滤。

悬浮液从止推板上的进料孔进入各滤室（滤框与相邻滤板构成滤室），固体颗粒被过滤介质截留在滤室内，滤液则透过介质，由出液孔排出机外。

压滤机的出液有明流和暗流两种形式，滤液从每块滤板的出液孔直接排出机外的称明流式，明流式便于监视每块滤板的过滤情况，发现某滤板滤液不纯，即可关闭该板出液口；若各块滤板的滤液汇合从一条出液管道排出机外的则称暗流式，暗流式用于滤液易挥发或滤液对人体有害的悬浮液的过滤。

带式压滤机外形如图所示：

16、卧螺离心机

卧式螺旋沉降离心机简称为卧螺离心机，它是一种高效的离心分离设备。

卧螺离心机一般可分为卧式螺旋过滤离心机和卧式螺旋沉降离心机。

卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备。

卧螺离心机工作原理为：

转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。

输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。

较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。

本机能在全速运转下，连续进料、分离、洗涤和卸料。

具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。

乙醇工厂用于污泥、酒糟的脱水处理。

外形如下图所示：

17、螺旋板换热器

螺旋板换热器，是由两张平行的金属板卷制成两个螺旋形通道，冷热流体之间通过螺旋板壁进行换热的换热器。

螺旋板换热器有可拆的和不可拆的两种型式。

可拆式螺旋板换热器除螺旋通道两端的密封结构以外，其他与不可拆式完全相同。

为达到机械清洗的目的，可拆式螺旋通道，一端敞开，用平板盖和垫片密封，以防止流体漏到大气中或同一通道内的流体短路。

为了提高螺旋板的承压能力，在板与板之间用定距柱支撑。

筒体上的流体进出口有法向接管和切向接管两种。

是乙醇工厂广泛使用的换热设备之一。

18、板式换热器

板式换热器是乙醇工厂广泛使用的换热设备之一。

板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。

各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。

板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。

它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。

在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。

19、列管换热器

列管换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管换热器，不锈钢（304、316L）列管换热器和碳钢与不锈钢混合列管换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。

 列管换热器是乙醇工厂广泛使用的换热设备之一。

20、圆盘干燥机

圆盘干燥机在乙醇工厂主要用于DDGS的干燥。

湿物料自加料器连续地加到干燥器上部第一层干燥盘上，带有耙叶的耙臂作回转运动使耙叶连续地翻抄物料。

物料沿指数螺旋线流过干燥盘表面，在小干燥盘的物料被移送到外缘，并在外缘落到下方的大干燥盘外缘，在大干燥盘物料向里移动并从中间落料口落入下一层小干燥盘中。

大小干燥盘上下交替排列，物料得以连续地流过整个干燥器。

中空的干燥盘内通入加热介质加热介质形式有饱和蒸汽、热水、导热油，加热介质由干燥盘的一端进入，从另一端导出，已干物料从最后一层干燥盘落到壳体的底层，最后被耙叶移送到出料口排出。

湿份从物料中逸出，由设在顶盖上的排湿口排出，真空型盘式干燥器的湿气由设在顶盖上的真空泵口抽出。

从递呈排出的干物料可直接包装，通过配加翅片加热器、溶剂回收冷凝器、袋式除尘器、干料返混机构、引风机等辅机，可提高其干燥的生产能力，干燥膏糊状和热敏性物料，可方便地回收溶剂，并能进行热解和反应操作。

该设备封闭操作生产，调节简便、效率高、能耗低（1.3～1.6kg蒸汽/kg/H2O）、停留时间可调（15～60min）适用面广等优点。

外形如下图所示：

21、冷却塔

冷却塔是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到降温的目的。

它是利用蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置。

装置一般为桶状，故名为冷却塔。

冷却塔主要有填料塔和真空喷雾塔两种。

乙醇工厂主要用于循环水的降温。

其外形下图所示：