发展循环经济酒精生产工艺过程节水措施.docx
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发展循环经济酒精生产工艺过程节水措施
发展循环经济__酒精生产工艺过程节水措施
（张建华山东青州云门酒业（集团）有限公司）
酒厂是传统的用水大户，在酒精生产过程中注意节水，专门是结合工艺中的各用水特点，采纳新设备、新技术，以达到节水的目的对企业节能减排、增加效益有着重要的作用。
山东青州云门酒业（集团）有限公司，是山东省酿酒行业的重点企业，公司始建于1948年，现有3000m3/d污水处理设备一套，各类饮用白酒灌装生产线7条，具有5万t/a食用酒精、5000t/a粮食酒生产能力，是山东地区循环经济试点企业之一。
为搞好企业环境爱护和清洁生产工作，公司近几年来大力推行（原载于《中国白酒》杂志2010年第7期）循环经济生产方式，在生产工艺过程中节能降耗，形成了一套设备先进、工艺技术一流的综合治理、循环利用的清洁生产体系，现将生产工艺过程中的节水措施总结如下：
一、公司生产过程中废水产生情形：
要紧是酒精生产产生的废糟液，精塔废水，设备清洗水，粮食酒甑底水、蒸馏冷凝水，洗瓶水。
二、节水技术改造
酒精生产由粉碎、糊化、糖化、发酵、蒸馏五道工序组成，生产过程中要紧用水工序是粉碎、糖化、发酵等工序。
公司技术人员通过多年的生产实践及借鉴其他酒厂节水措施，通过反复实验论证，总结出一套适合本企业特点的节水改造措施，以减少新奇水的使用量，提升水的重复利用率，具体如下：
（一）、酒精车间
1、粉碎工序
该工序拌料水比在1:
2.8～3.0之间，故每吨酒精需用原料在3吨，粉碎拌料水用量在8.4～9.0吨，该拌料水水质达到一样工业用水指标皆可。
采纳部分糖化、发酵工段冷（原载于《中国白酒》杂志2010年第7期）却水拌料，提升水的重复利用率。
用水比例一样操纵在总用水量的30%～40%比较合理，符合工艺要求。
吨酒精可节约水3～3.4吨。
采纳酒糟过滤清液20%～30%替代新奇水拌料，吨酒精节约水2～2.5吨。
综合该工序吨酒精节约水5～5.9吨，共计节约水25～29.5万吨/年。
粉碎工序新增设备明细表
序号
设备名称
单位
数量
功率（kW）
备注
1
洗尘塔
台
1
2
浓浆泵
台
2
15
3
配套管路及附件
套
1
合计
4
15
2、糖化工序
糖化作业完成后，要将近60℃的糖液温度降至30℃左右，送入发酵罐，这一过程传统上都采纳排管式喷淋冷却，为了操纵发酵温度，必须把发酵过程中产生酒精生产中的热量移走，这一过程是靠发酵的排管冷却完成，排管表面容易结成冰垢，这两个条件决定了它需要再补充混入大量的低温水来完成冷却，为了节约糖液后冷却过程中用水总量，用螺旋板换热器替代传统的排管式喷淋冷却，是十分有效的一项改进措施。
螺旋板换热器是一种冷热流体全逆流的高效换热器，由于两股流体在各自通道中的流速均较高，通道又扁薄，因而它的换热成效专门好，在酒精生产中用于糖液后冷却，它的传热系数可比排管式喷淋冷却高5～8倍，这就使它的传热面积配置大为减少。
更由于它是全逆流型式换热，当利用发酵排出的冷却水（27～28℃）作二次水冷却时，其排水温度可达54～55℃，进排水温差平均高（原载于《中国白酒》杂志2010年第7期）达27℃，而传统的排管式喷淋冷却进排水温差仅为10～12℃，因而螺旋板换热器的用水总量仅为排管式喷淋冷却的40%。
排管式喷淋冷却糖化冷却水用量4吨/吨酒精左右，故采纳螺旋板换热器吨酒精节水2.4吨左右。
共计节约水12万吨/年。
糖化工序新增设备明细表
序号
设备名称
单位
数量
功率（kW）
备注
1
空气冷却器
台
1
15
2
螺旋板换热器
台
2
3
电控
套
1
4
其他配套设备
套
2
5
配套管路及附件
套
1
合计
7
15
3、发酵工序
⑴发酵工序冷却水用量大，但换热量较小，冷却完物料后，冷却水升温不多，可连续用作糖化工序的冷却水，冷却水不与物料接触，且在封闭管路中差不多没有受到污染，只是温度升高，因此将这部分水排入循环水池冷却后一部分回用作为糖化、发酵工段冷却水循环使用，另一部分作为粉碎工序的拌料用水，提升了水的重复利用率。
⑵调整原料破裂工艺，操纵破裂颗粒直径1.5mm～1.8mm，拌料加水比由1:
2.8～3.0调整为1:
2.6～2.8，在酒精生产过程中，发酵成熟醪酒精含量从8.5%提升到10～11%，从而达到节水节能成效，吨酒精可节约工艺用水1.0～1.3吨，共计节约用水5～6.5万吨/年。
⑶发酵过程中发酵罐冷却原先使用传统的排管式冷却，冷却成效差，用水量大，容易结垢，传统的排管式冷却吨酒精冷却水用量在8吨左右，现改用螺旋板换热器后吨（原载于《中国白酒》杂志2010年第7期）酒精节水4.8吨左右，共计节约用水24万吨/年。
综上酒精车间共计节约用水66～72万吨，该项目取下限66万吨。
发酵工序新增设备明细表
序号
设备名称
单位
数量
功率（kW）
备注
1
螺旋板换热器
套
10
2
浓浆泵
台
10
75
3
刷罐器
台
10
11
4
冷却塔
座
2
8
5
循环水池
座
1
6
管路及附件
套
1
合计
34
94
二、粮食酒车间和包装车间
粮食酒的生产是将酒醅加热蒸馏冷却后，冷却水没有得到回收，经改造回收用作包装车间的洗瓶水，以提升水的重复用率。
目前，公司每生产１吨粮食酒耗水35吨，除车间清洗设备、地面，培养窖泥用水及蒸馏过程中的挥发消耗大约7吨左右，剩余冷却水28吨用于包装车间一次洗瓶、刷瓶。
该车间工艺用水28m3×0.5万吨酒=14万m3。
包装车间年产3万吨成品酒，吨酒耗水8.6m3，该车间用水8.6m3×3万吨酒=25.8万m3，将此粮食酒车间工艺用水回用于包装车间，能节水14万m3。
粮食酒车间及包装车间新增设备表
序号
设备名称
单位
数量
功率（kW）
备注
1
30m
3
储水罐
个
2
2
冲控机
台
6
10.8
3
10m
3
清洗机
台
6
9
4
洗瓶机
台
6
24
5
管路及附件
套
1
合计
21
43.8
三、结论
通过上述改造后，项目可节约用水总
计80万
吨。
节水汇总表
序号
项目名称
指标（t）
总计（万t）
备注
一
酒精车间
66
产能5万吨
1
粉碎工序
5-5.9
25
取下限
2
糖化工序
2.4
12
3
发酵工序
5.8
29
二
粮食酒及包装车间
1
包装车间
14
一次洗瓶、刷瓶
三
合计
80
四
、改造前后能耗对比
1、国家酒精行业能耗指标
国家酒精行业要紧技术标准
序号
项目名称
单位
一级
二级
三级
1
耗水
M
3
/千升
≤20
20-40
≥40
2
耗电
kWh/千升
≤140
140-170
≥170
3
耗气
吨/千升
≤2.8
2.8-3.0
≥3.0
2、改造前酒精生产能耗
改造前企业5万吨酒精生产能耗
序号
项目名称
单位
单耗
备注
1
耗水
吨
36.2
2
耗电
kWh
152
3
耗气
吨
3.2
3、改造后酒精生产能耗
改造后企业5万吨酒精生产能耗
序号
项目名称
单位
单耗
备注
1
耗水
吨
23
2
耗电
kWh
159.1
3
耗气
吨
3.2
五、经济效益分析
１、经济效益：
节约水80万吨/年，平均按2.2元/吨（水资源费+取水费），实现节约收入176万元/年。
酒精生产节水改造设备一次性总投资为：
767万元。
附：
酒精节水改造投资估算表
表3单位：
万元
序号
设备名称
单位
数量
单价
合计
一
粉碎工序
1
洗尘塔
台
1
10
10
2
泥浆泵
台
2
3
6
3
配套管路及附件
套
1
8
8
小计
4
24
二
糖化工序
1
空气冷却器
台
1
20
20
2
螺旋板换热器
台
2
8
16
3
电控
套
1
12
12
4
其他配套设备
套
2
25
50
5
配套管路及附件
套
1
40
40
小计
7
138
三
发酵工序
1
螺旋板换热器
套
10
8
80
2
浓浆泵
台
10
2.8
28
3
刷罐器
台
10
1
10
4
冷却塔
座
2
20
40
5
循环水池
座
1
80
80
6
升级会员 