淀粉糖液化噴射蒸汽在蒸發濃縮系統的應用*

黃智鈞 徐正康 羅建勇 郭 峰 李碧珠 葉曉蕾 林漫娜

（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州 510280）

淀粉糖漿是指以含淀粉的糧食、薯類等為原料，采用先進的生物酶法技術制取的糖液，包括麥芽糖漿、葡萄糖漿、果葡糖漿等。淀粉糖漿消費領域廣，消費數量大，廣泛應用于食品、醫藥、造紙等行業。近年來，隨著食品工業的發展及酶制劑等生物技術的進步和人們消費結構的變化，我國淀粉糖行業取得了顯著的發展。

廣州雙橋股份有限公司是一家淀粉糖漿制造企業，以玉米淀粉為原料，經過酸法、酸酶法或酶法，生產麥芽糖漿、葡萄糖漿、啤酒用糖漿和果葡糖漿等幾大類產品。淀粉糖漿的生產流程如下頁圖1所示，其中液化噴射作為一個關鍵工序，其效果直接影響糖化指標和過濾效果，另外噴射過程需要消耗能源，如電力和蒸汽。蒸發濃縮則是后期一個重要工序，濃縮效果的好壞對產品質量指標的控制及成本控制產生重要影響。本文利用這兩道工序的共同點“蒸汽的使用”作為切入點，通過技改措施，對液化噴射產生的蒸汽尾氣進行回收利用，并驗證方案的可行性，為公司的節能降耗及降低生產成本提供依據。

圖1 淀粉糖漿的生產工藝流程圖

1 液化噴射系統

本研究采用美國進口的噴射器，液化噴射系統示意圖如圖2所示。利用蒸汽液化噴射器將蒸汽直接噴射入淀粉乳薄層，形成高強度的微湍流，使淀粉乳在短時間內達到要求的溫度，完成淀粉的糊化、液化。經過噴射環節后的蒸汽，溫度有所降低，成為尾氣排走。

圖2 液化噴射系統

2 蒸發濃縮系統

本試驗采用四效降膜式蒸發器，如圖3所示。其工作原理為：低濃度溶液經入料泵進入第四效蒸發器，經過加熱蒸發后進入分離室，蒸汽與溶液在此分離，溶液從底部流出并通過物料轉移泵進入第三效蒸發器，而二次蒸汽排出后進入冷凝器形成冷凝水。按照與第四效相同的方式進行工作，溶液傳輸到第三效蒸發器進行濃縮，而二次蒸汽進入第四效作為加熱蒸汽，直到溶液傳輸到第一效蒸發器進行濃縮，濃縮后的溶液進入閃蒸器進行降溫和脫氧后，經出料泵輸送到貯罐。第一效的加熱蒸汽由鍋爐直接供給，一次蒸汽冷凝水返回鍋爐房進行回收利用，第一效的二次蒸汽進入第二效作為加熱蒸汽。

圖3 四效降膜式蒸發器示意圖

3 液化噴射蒸汽尾氣回收利用的可行性試驗

液化噴射蒸汽回收利用的節能改造示意圖如圖4所示。將液化噴射后的蒸汽尾氣排氣管道連接至四效降膜式蒸發器的一效蒸發器的蒸汽進氣管位置上，并安裝蒸汽控制閥，同時在濃縮設備控制板面加裝蒸汽控制表，使液化蒸汽尾氣能根據濃縮所需適當補充蒸汽。

圖4 節能改造示意圖

3.1 改造實施前后的蒸汽能耗比較

設備改造期為2016年8月1日至2日，采取改造之前的12個月（即2015年8月至2016年7月）作為試驗基準期，改造之后的12個月（即2016年8月至2017年7月）作為試驗報告期，比較改造前后蒸發每噸水所需蒸汽量，從而驗證改造后的節能效果。改造實施前后基準期與報告期的數據分別見下頁表1、圖5和表2、圖6。

表1 基準期蒸汽消耗統計表

表2 報告期蒸汽消耗統計表

圖5 基準期每月生產蒸發水量統計圖

圖6 報告期每月生產蒸發水量統計圖

3.2 改造實施后的節能效果

改造前后蒸發水單位析出量蒸汽消耗情況見表3。

表3 改造前后蒸發水單位析出量蒸汽消耗情況表

從表3可以看出，改造后蒸發每噸水析出量所需蒸汽量比改造前下降了22.27%。由此可知，本試驗通過將液化蒸汽尾氣排氣管道連接到蒸發濃縮設備的一效蒸發器，利用液化噴射產生的蒸汽尾氣進行蒸發濃縮，減少了新鮮蒸汽的使用量，達到了節能的目的。

3.3 節能量的確定

試驗節能量的計算公式：

式中：△E′12——試驗總節能量，t（標準煤）；

E1——報告期蒸發水單位析出量蒸汽消耗，t/t；

E2——基準期蒸發水單位析出量蒸汽消耗，t/t；

D2——基準期蒸發水析出量，t。

根據公式計算出試驗節能量為834.49 t標準煤，節能效果明顯。

4 結論

通過對液化噴射工序產生的蒸汽尾氣連通到蒸發濃縮設備進行回收利用，根據技術改造后的數據驗證，得出如下結論：液化噴射工序產生的蒸汽尾氣在蒸發濃縮系統的回收利用方案是可行的；蒸汽尾氣的回收利用節能效果明顯，為公司的降本增益起到重要作用。

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