酒精蒸餾生產節能技術探析

曹婉瑜 薛 寶

(1.河南天冠燃料乙醇有限公司，河南 南陽 473000;2.河南天冠企業集團有限公司，河南 南陽 473000)

0 引言

目前，我國大多數酒精生產行業，都采用手工蒸餾操作的方法生產，在酒精生產的過程中，蒸餾既是最重要的生產環節，同時也是整個生產過程中能量消耗最多的環節。因此，采用節能技術生產酒精蒸餾，不僅有利于酒精生產企業降低生產成本，實現可持續發展策略，還能夠在滿足合格酒精產品的要求上，實現節能控制的需求。因此，酒精生產行業應積極探索節能控制的方法與手段，只有這樣才能提升酒精行業的市場競爭力，并為酒精市場開拓出一片新的天地。

1 傳統酒精蒸餾生產耗能狀況

1.1 傳統的直接發酵法

以往生產酒精采用傳統的發酵法，將木薯、玉米、紅薯等原料蒸煮使其糊化，在里面加入淀粉酶進行糖化和液化，再加入酵母這三個工段(粉碎蒸煮、發酵、蒸餾工段)，就可以轉化為酒精。隨著世界能源危機的日益嚴重，越來越多的國家開始進行了酒精蒸餾生產的節能技術研究，人們發現，使用傳統的蒸煮淀粉方法非常耗費能量，以糖質為原料的過程有發酵工段和蒸餾工段，耗能約占整個酒精生產過程中能量的三分之一，尤其是蒸煮工段和蒸餾工段，耗能占60% ～70%之間，因此，人們開始研究用生淀粉直接完成酒精發酵。

1.2 傳統發酵法生產酒精的耗能情況

傳統的原料直接進行蒸煮，很難被糖化，主要有兩方面的原因：一是因為植物中的生淀粉細胞壁非常堅硬，在發酵過程中很難被破壞掉;二是因為生淀粉中的分子按照非常規則的順序進行排列，其組合成為了高度結晶化的狀態，也叫β-淀粉。這兩種原因結合在一起，就導致了原料直接進行發酵過程是非常不容易發生糖化的。因此，對原料進行蒸煮，植物里的生淀粉就會因為加熱而糊化，變成糊化淀粉，也叫α-淀粉，這樣就使原料的糖化發酵更加簡單。況且加熱過程也可以起到殺菌的作用，讓發酵出的酒精更加安全、健康，符合國家規定酒精標準。

2 酒精蒸餾生產的節能技術

為了實現原料的直接糖化，節約能源，目前主要采用酒精蒸餾生產節能技術來減少酒精蒸餾生產過程中的能耗現狀，降低企業生產成本，實現可持續發展。

2.1 調節最佳回流比，節約熱能

回流比的大小直接關系到酒精蒸餾過程中熱量的耗損多少，它是蒸餾過程中的重要參數。把回流比調節到最佳，就可以在同種分離結果的情況下，節省約百分之二十的能量耗損。在實際操作中，如果塔板數是固定值，那么回流比和產品的純度為正比，而且回流比大大決定了蒸餾過程中需要的熱能。

2.2 回收利用再沸器，節約蒸氣

蒸餾過程中，由于塔內溫度較高，流出的水如果沒有進行汽水分離，那么就會造成水的浪費。用閃蒸罐進行汽水分離，再進入蒸餾塔進行加熱和發酵，可以節約蒸氣，減少熱量的排出。

2.3 液相過塔改為氣相過塔，節約熱能和冷卻水

一般進行酒精蒸餾都采用液相過塔蒸餾，這樣可以盡可能多的排除雜質，使生產出的酒精產品可以達到國家的標準。但三塔蒸餾需要經過三次的冷凝來進行雜質的排除，這樣就造成了很多的熱能和冷卻水的浪費。因此，把蒸餾過程中的液相過塔改為氣相過塔(半直接三塔蒸餾工藝)，不以冷凝形式而采用氣相，將酒氣直接送入塔中再進行加熱，這樣可以節約三分之一的冷卻水和四分之一的蒸餾用氣。這樣可以達到更好的節能效果，并且生產出符合國家要求的食用酒精。

2.4 采用差壓蒸餾，提高能量使用率

差壓蒸餾也叫多次蒸餾，是在2個或2個以上的塔中對蒸氣的熱量進行重復利用。各塔的壓力不同，高壓的塔內冷凝溫度高于低壓塔，利用冷熱之間過剩的溫差，減少了有效能的損失，并充分利用了能量，提高了能量的使用效率，節能效果可在原有基礎上提高很多，甚至將近一半。

2.5 回收廢液中的潛熱，減少能量損耗

蒸餾過程中不可避免的產生較多的高溫廢液，將這些廢液進行回收利用，也可以降低能耗，節約成本。使用閃蒸罐將廢液中的低溫蒸氣回收至雜醇油中用作蒸餾蒸氣，基本可以滿足雜醇油的蒸氣量需求，不用進行補充，這樣大大減少了能耗的損失，并提高了企業的經濟效益。

3 結語

綜上所述，在酒精蒸餾的生產過程中，采取改造蒸餾工藝技術和更新生產設備，是實現節能生產的重要途徑。只有提高蒸餾的余熱利用率，才能有效的減少蒸氣與水資源的使用率。更新生產設備，對蒸餾過程進行全方位的系統改造，使生產過程更加透明化、精準化，能夠更好、更方便地控制蒸餾參數，并保證整個生產過程的穩定性和節能性。因此，只有采取改造蒸餾工藝技術和更新生產設備的手段，才能達到高效率的生產和節能消耗的作用。

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