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第三章 工程分析
3.1 XX集团简介
河南XX企业集团的总部位于南阳市建设东路南侧,温凉河东西两岸,现有职工4600人,其中工程技术人员464人,固定资产10亿元,年销售收入8亿元,实现利税1亿元,是酒精行业唯一通过ISO9002质量体系认证、全国首家通过环保达标验收的单位。河南XX企业集团的总部地理位置见附图一。
河南XX企业集团总厂区内有5万t/a酒精厂、20万t/a燃料乙醇厂、1000t/a黄原胶厂、2万t/a CO2分厂、3000万m3/a沼气分厂、1.2万t/a醋酸分厂、2万t/a白酒分厂、热电站及2万t/a DDG饲料生产线,厂内主要废水污染源酒精糟液经厌氧发酵生产沼气,XX企业集团各分厂基本情况及环保治理达标情况见表3-1。河南XX企业集团总厂区平面布置见附图三。
表3-1 XX企业集团基本情况及环保治理达标情况
序号
生产厂
规模(t/a)
主要污染源
环保治理及达标状况
1
酒精厂
50000
废酒糟液及设备、车间冲洗水
均进入XX集团现有厌氧发酵处理系统处理达标后排放
2
燃料乙醇厂
200000
车间冲洗水
3
黄原胶厂
1000
精馏残液及发酵罐冲洗水
4
醋酸分厂
12000
酒精回收精馏残液
5
CO2分厂
20000
净化塔排水、冷却水
6
白酒分厂
20000
设备、车间地面冲洗水及洗瓶水
7
热电站
2台35t/h锅炉
锅炉烟气
经文丘里麻石水膜除尘,除尘效率96%,由85m烟囱达标排放
3.2 新建项目简介
增氧汽油是一种新型环保节能型燃料,燃料乙醇在车用乙醇汽油中
的含量为10%(v/v)左右,可明显降低汽车尾气中的污染物排放量,CO排放量约降低20%~30%,挥发性有机化合物(VOC)约降低12%左右,有害物质排放总量减少30%以上。燃料乙醇是由乙醇再加工变性而得,XX企业集团生产酒精已有六十多年的历史,有着丰富的生产实践经验,各种工艺、消耗指标始终位于全国同行业领先水平,本项目建设规模为30万t/a燃料乙醇,以陈化粮为原料生产酒精,再加工成燃料乙醇,主要工艺技术成熟、可靠,总投资139570.4万元,工程定员991人,占地738990m2,年利润12986.3万元,投资回收期8.43年。该项目的实施,不仅改善燃油品质及大气环境质量,而且还可缓解我国石油紧缺的矛盾,解决我国陈化粮转化问题。
3.3 工程分析的思路和方法
XX集团30万t/a燃料乙醇项目为异地新建项目,该项目的主要环境问题是水污染问题,因此水污染物的控制是本项目的污染控制重点。根据评价对建设项目的初步分析,本工程主要有以下特点,评价将据此确定工程分析的思路和方法。
①XX集团在酒精生产方面技术力量雄厚,集团现有一套5万t/a酒精生产装置和20万t/a燃料乙醇生产装置,前者生产工艺和技术装备属国内较先进水平,后者属国际先进水平,水污染末端治理控制技术成熟可靠,并进行了较全面的监测验收。
②XX集团分别以小麦、玉米作原料进行过生产,在用小麦生产酒精方面具有较为丰富的经验,据厂家介绍,两者在生产及末端控制方面没有多大差别,只是酒糟中蛋白质含量比玉米高10%左右,因此现有5万t/a酒精生产装置可作为新建工程的类比对象。
③本项目酒精生产技术工艺成熟,采用DDGS工艺处理酒精糟液,基本上无工艺废水排放,其它废水排放状况与XX集团现有工程相似。
④新建工程拟选的两个厂址执行不同的排放标准。
针对以上项目特点确定工程分析的思路为以水污染控制为重点,在充分类比XX现有酒精生产产排污情况的同时,依据项目设计参数,结合物料衡算、水量平衡计算测算工程产排污源强,在经济可行的前提下,按照不同排放标准的要求,给出相应的废水处理方案,重点做好全厂水平衡计算,分析该厂水重复利用水平,并对工程各项污染防治措施的处理效果进行评价分析,提出可行的防污减污方案和清洁生产措施,并对新建工程排污源强进行达标分析。
3.4 新建工程概况
3.4.1 生产规模及产品方案
新建工程生产规模为年处理陈化粮小麦99万t,其产品方案见表3-2。
表3-2 新 建 工 程 产 品 方 案
序 号
产品名称
单 位
数 量
备 注
1
燃料乙醇
万t/a
30
产 品
2
小麦谷朊粉
万t/a
4.5
副产品
3
液体二氧化碳
万t/a
2
4
小麦麸皮
万t/a
10.14
5
小麦胚芽
t/a
1350
6
DDGS蛋白饲料
万t/a
14.975
7
加气混凝土砌块
万m3
8
8
粉煤灰砖
万块
1000
3.4.2 工程内容
新建工程主要内容见表3-3.
3.4.3工程主要设备
新建工程主要设备见表3-4。
表3-3 新 建 工 程 主 要 内 容
工程类别
车间名称
规 格
(一)主要生产车间
1
原料清理车间及筒仓
加工小麦99万t/a
2
小麦制粉车间
加工小麦52万t/a
3
谷朊粉车间
4.5万t/a
4
燃料乙醇车间
30万t/a
(二)综合利用车间
1
液体二氧化碳车间
2万t/a
2
DDGS蛋白饲料车间
14.975万t/a
3
粉煤灰砌块车间
8万m3/a
4
粉煤灰砖车间
1000万块/a
(三)辅助生产工程
1
小麦麸皮、胚芽仓库
1500m2
2
成品库(DDGS)
9098m2
3
成品贮罐
10000m3 4个
4
原辅材料库
2736m2
5
地磅房
30t 4台
6
空压机房
160m2
7
机修车间
2736m2
8
铁路专运线及配套工程
(四)公用工程
1
热电站
2
给水系统
Q=18552m3/d
(五)办公及生活设施
1
综合办公楼
4500m2
2
研发中心
1200m2
3
综合服务楼
3500m2
4
油库及加油站
120m2
5
职工浴室
500m2
6
门卫、传达
4个
7
厕所
90m2
(六)环保工程
1
污水处理站
Q=7000m3/d
2
消防站
小型站
表3-4 新 建 工 程 主 要 设 备
车间名称
序号
设备名称
型 号
规 格
功率
数量
原料清理
车间及筒仓
1
埋刮板输送机
RMS40×50m
Q=195~205t/h
37kw
5
2
斗式提升机
TZD400×30m
Q=200t/h H=40m
37kw
3
3
除铁器
TCXT40
Q=80~100t/h
6
4
圆筒初清筛
TCQW150
Q=200t/h
3
3
5
立仓
V=6104m3 D18×24m
16
小麦制粉
车间
7
锤片粉碎机
先锋668-IV
Q=40t/h
200
2
8
打麦机
FDMW40×150
Q=15t/h
15
18
9
磨粉机
MDDK12.5×2
Q=15t/h
40
54
10
清粉机
FQFD60×2×3
Q=15t/h
11
6
11
高方筛
FSFG8×24D
Q=15~25t/h
11
14
谷朊粉车间
12
和面机
Q=9t/h
90
6
13
三相卧螺分离机
Q=25m3/h
14
螺旋挤压脱水机
Q=10t/h
3
3
15
气流干燥机组
Q=18t/h
2300
3
燃料乙醇
车间
16
液化罐
V=193m3 D=6340mm
90
2
17
闪蒸罐
V=25m3 D=3000mm
2
18
螺旋板式换热器
F=300m2 B=20mm
4
19
糖化罐
V=138m3 D=5600mm
2
20
发酵罐
V=2936m3
5.5
8
21
粗馏塔
Φ6700 30板 H=450mm
1
22
精馏塔
Φ5850 72板 H=300mm
2
23
分子筛
Φ=3700×12000mm
2
液体二氧
化碳车间
21
罗茨鼓风机
L52LD
Q=42m3/min P=3000mmH2O
30
2
22
净化塔
Φ=1400×5000mm
2
23
无油润滑
CO2压缩机
4L-16/17
Q=16m3/min P=1.7MPa
160
3
24
冷凝液化器
F=240m3
2
25
螺杆式冷凝机组
LG20F-200Z
200
2
DDGS蛋白
饲料车间
26
卧螺沉降式
离心分离机
WL-730
处理量 Q=35m3/h
120
12
27
四效蒸发浓缩系统
蒸发水量 80m3/h
150
2
28
回转式干燥机
干燥面积 1000m3
240
6
29
造粒机
处理量 Q=2-5t/h
45
3
粉煤灰砌块车间
30
切割机
JFQA
3900×1200mm
31.5
1
31
蒸压釜
JFQA
4
粉煤灰砖
车间
32
鄂式破碎机
PE250×400
Q=10t/h
15
1
33
干式球磨机
MQG
Φ=1200×4500mm
55
1
34
蒸压釜
Φ=2000×21000mm
3
循环水系统
35
热水循环泵
S500-59
Q=2020m3/h H=59m
460
6
36
冷水循环泵
S350-26
Q=972-1440m3/h H=32-22m
112
7
37
冷却塔
HBLD-500
Q=500m3/h Δt=5℃
11
1
38
双曲线混凝土
冷却塔
95SS437
1500m2
1
空压站
39
螺杆式空压机
LU2000
Q=45.3m3/min P=0.7MPa
250
3
热电站
40
锅 炉
CG-130/5.29-M2
130t/h 5.29MPa 450℃
3
41
背压式汽轮机
B12-4.9/0.784
12000KW 4.9/0.784Mpa 435/240℃
2
42
汽轮发电机
QF-12-2
43
钢球磨煤机
DTM250/320
280
6
44
鼓风机
G4-73-11 No.16D
560
3
45
引风机
Y4-73-11 No.20D
355
6
46
NID脱硫除尘装置
单式三电场 除尘面积
84m2 除尘效率99.2% 脱硫效率80%
130
3
3.4.4工程主要经济指标及劳动定员
新建工程总投资139570.4万元,其中建设投资124215.7万元,含外汇1590万美元。本项目资本金36671.3万元,拟由XX集团公司与中国石化集团公司出资,其余全部贷款,年利润12986.3万元,投资回收期8.43年(税后)。工程定员991人,高级管理者和主要技术骨干向社会公开招标,一般生产人员根据工作需要,由公司统一调配或向社会招工。新建工程主要经济指标及劳动定员见表3-5。
表3-5 主要经济指标及劳动定员
序号
指 标
单 位
数 量
备 注
1
总投资
万元
139570.4
其中含1590美元
2
建设投资
万元
124215.7
其中含1590美元
其中:不可预见费
万元
12465.11
建设期贷款利息
万元
5982.2
3
流动资金
万元
15354.7
4
单位产品占用建设投资
元/单位产品
4140.52
5
百元销售收入占用流动资金
元/百元
12.54
6
年总成本(100%负荷)
万元
131576.8
7
正常年主产品单位产品成本
元
3031.45
制造成本
8
年销售收入
万元
122488.3
9
年销售税金及附加
万元
4926.0
10
年利润
万元
12986.3
11
投资回收期
年
8.43
税后
年
8.3
税前
12
投资利税率
%
12.83
13
投资利润率
%
9.3
14
财务内部收益率
%
12.2
税后
%
12.95
税前
15
全厂定员总计
人
991
其中:生产人员
人
789
非生产人员
人
202
3.4.5工作制度
全年生产天数 300天
每天工作时间 24小时(3班/天、8小时/班)
3.4.6厂址及总图布置
本工程建设方提供的可供比选的厂址共有两处,厂址一位于南阳市西郊王村附近,距离南阳市区约10km,北靠312国道,东离宁西铁路编组站2km,东距南水北调工程4.8km,厂址现状大部分为农田,地势平坦;厂址二位于南阳市南郊,在溧河乡玉皇庙街处,距离市区约15km,西距宁西铁路南阳东站1km。厂区总平面布置方案见表3-6,厂区占地情况见表3-7。两厂址地理位置见附图一,厂区总平面布置见附图四(王村厂址)、附图五(玉皇庙街厂址)。王村厂址现状实景见图2-1,玉皇庙街厂址现状实景见图2-2。
表3-6 厂区总平面布置方案
序号
项 目
厂 区 总 图 布 置 方 案
1
生产设施及公用工程
·厂内铁路专用线布置在厂区南北两侧
·在北铁路专用线南侧由东向西依次布置为成品灌区(4个Ф30成品罐)、原料仓储区(DDGS饲料成品库)、生产辅助区(消防站)
·成品罐区南侧为主要生产区(小麦胚芽、麸皮仓库、小麦制粉车间、谷朊粉车间、燃料乙醇车间、液体二氧化碳车间)
·在南铁路专用线北侧由东向西依次为原料仓储区(机修车间、原辅材料库、原料暂存场)生产区(原料清理车间及筒仓)、生产辅助区(空压站、制冷站、循环水泵房及循环水池、给水系统)
·在南铁路专用线南侧由东向西依次为副产品区(粉煤灰砌块车间、粉煤灰砖车间)、动力辅助区(煤堆场、干煤棚、化水间、热电站、主控楼)、生产辅助区(汽车库、油库及加油站、污水处理站)
2
办公及生活设施
·生产区东侧为绿地、花园、厂前区(综合办公楼、研发中心、地磅房、综合服务楼)
·厂区设出入口四个(一个人流出入口,三个物流出入口),均在厂区东侧
3
预留区
·厂区西北角为预留发展区
·厂区东北角为预留生活服务区
4
备注
厂区平面按玉皇庙街厂址进行说明,王村厂区平面布置与之相同,摆放方向不同。
表3-7 厂 区 占 地 情 况
序号
名 称
单 位
数 量
备 注
1
厂区占地面积
m3
738990
折合1108.485亩
2
建构筑物占地面积
m3
106967.25
3
堆场占地面积
m3
42449
4
道路铺砌面积
m3
131250
5
建筑系数
%
20.22
6
土地利用系数
%
38.0
7
围墙长度
m
4400
8
绿化系数
%
28.5
3.4.7 主要原、辅材料消耗及成分
3.4.7.1 主要原、辅材料消耗
新建工程主要原、辅材料消耗见表3-8。
表3-8 新建工程主要原、辅材料消耗
序号
指 标
单 耗
年 耗
单位
数量
单位
数量
1
陈化粮小麦
t/t燃料乙醇
3.3
万t/a
99
2
液体曲
kg/t燃料乙醇
200
万t/a
6.0
3
活性干酵母
kg/t燃料乙醇
0.1
t/a
30
4
水
t/t燃料乙醇
8.17
m3/a
5565600
5
电
kw·h/t燃料乙醇
182
MW·h
113.32
6
汽
t/t燃料乙醇
3.28
t/h
2393784
7
煤
t/t燃料乙醇
0.66
万t/a
28.7
注:表中所列水、电、汽、煤单耗为燃料乙醇单耗指标,年耗为整个工程消耗指标。
3.4.7.2主要原、辅材料成分
新建工程小麦收购按国家标准GB1315-1999规定,采用二级标准,详见表3-9。工程用煤为平顶山大庄矿煤,其煤质见表3-10。
表3-9 小 麦 质 量 标 准
等级
体积质量(g/l)
不完善粒重(%)
杂质量(%)
水分(%)
色泽、气味
总量
其中:矿物质
1
≥790
≤6.0
≤1.0
≤0.5
≤12.5
正常
2
≥770
≤6.0
3
≥750
≤6.0
4
≥730
≤8.0
5
≥710
≤10.0
表3-10 煤 质 分 析
序 号
项 目
单 位
数 量
1
灰分(Ay)
%
15.4
2
挥发分(Vy)
%
21~33
3
全水分(Wy)
%
8
4
内水分(Wf)
%
1.05
5
碳(Cy)
%
63.55
6
硫(Sy)
%
0.98
7
煤灰熔融性(ST)
℃
>1400
8
低位发热量(QyDW)
MJ/kg
25.5
3.4.8 产品质量
新建工程质量标准分别见表3-11至3-16。
表3-11 变性燃料乙醇质量标准 (GB18350-2001)
项 目
指 标
外观
清澈透明、无肉眼可见悬浮物和沉淀物
乙醇 %(V/V)
92.1
甲醇 %(V/V) ≤
0.5
实际胶质 mg/100ml ≤
5.0
水分 %(V/V) ≤
0.8
无机Cl(以Cl-计) mg/l ≤
32
酸度(以乙酸计) mg/l ≤
56
铜 mg/l ≤
0.08
PH值
6.5-9.0
2002年4月1日前,PH值暂按5.7-9.0执行
注:应加入有效的金属腐蚀抑制剂
表3-12 谷 朊 粉 质 量 标 准
项 目
指 标
外 观
淡黄色粉末
气 味
口味正常,有谷物醇香味
水 分
≤8.0%
灰 分
≤1.0℅(干基)
蛋 白 质
≥75℅(干基)
吸 水 率
≥170℅(干基)
粗 细 度
≥99℅(200微米筛绢通过率)
脂 肪
≤1.80℅(干基)
注:参照国外相关企业标准
表3-13 液体二氧化碳质量标准 GB1917-94
项 目
指 标
优等品
合格品
含量 ℅(V/V) ≥
99.8
99.5
游离水 ℅(m/m) ≤
0.2
/
醇类(以乙醇计 ㎎/l ≤
30
100
气味
无异味
酸度
符合试验
油分
不得检出
表3-14 DDGS 蛋 白 饲 料
项 目
含量(℅)
水 分
7~10
粗 脂 肪
1~3
灰 分
4.5~7
粗 蛋 白
30~36
注:企业暂定标准
表3-15 蒸汽加气混凝土砌块质量标准 GB/T11969-1997
项 目
指 标
优等品(A)
一等品(B)
合格品(C)
尺寸允许偏差㎜
长度
L1
3
4
5
宽度
B1
2
3
+3
-4
高度
H1
2
3
+3
-4
缺棱掉角
个数不多于 (个)
0
1
2
最大尺寸不得大于 ㎜
0
70
70
最小尺寸不得大于 ㎜
0
30
30
平面弯曲不得大于 ㎜
0
3
5
裂纹
条数不多于 (条)
0
1
2
任一面上的裂纹长度不得大于裂纹方向尺寸的
0
1/3
1/3
贯穿一棱二面的裂纹长度不得大于裂纹所在面的裂纹方向尺寸总和的
0
1/3
1/3
爆裂、粘膜和损坏深度不得大于 ㎜
10
20
30
表面疏松、层裂
不允许
表面油污
不允许
表3-16 粉 煤 灰 砖 质 量 标 准 JC239-91
项 目
指 标
优等品
一等品
合格品
尺寸允许偏差
长
2
3
4
宽
2
3
4
高
2
3
4
对应高度差不大于
1
2
3
每缺棱掉角的最小破坏尺寸
不大于
10
15
25
完整面不小于
二条面和一顶面或二条面和一条面
一条面和一顶面
一条面和一顶面
裂纹长度不大于
a 大面上宽度方向的裂纹(波扩延伸到条面上的长度)
b 其它裂纹
30
50
50
70
70
100
层裂
不允许
注:在条面或顶面上破坏面的两个尺寸同时大于10㎜和20㎜者为非完整面
3.4.9 供电
根据新建工程热负荷情况,采用以热定电、余电外供的原则,拟建3台130t/h次高压煤粉炉带2台12Mw次高压抽气背压式汽轮发电机的热电联产方案,南阳市电业局承诺本项目玉皇庙街厂址拟采用35kV电压等级与十二里河变电站并网,王村厂址与南阳东站110kV变电站35kV并网,以保证该项目生产的最大用电量,并作为备用回路。
3.5生产工艺及产污环节分析
3.5.1生产工艺
由于新建工程生产车间较多,本评价分主要生产车间、综合利用车间及热电站三部分进行论述。
3.5.1.1 主要生产车间
新建工程主要生产车间包括原料清理车间及筒仓、小麦制粉车间、谷朊粉车间及燃料乙醇车间。
①原料清理车间及筒仓
运来小麦经人工解袋倒入受料槽后,落入埋刮板输送机,经核子称计量,再落入斗式提升机,提升一定高度后,经除铁器除去铁质杂物,再落入圆筒初清筛清理,除去麻绳等大杂,再经斗式提升机提升至埋刮板输送机输送至立仓暂存;立仓小麦经埋刮板输送机输送至小麦制粉车间。原料清理工艺流程及污染物产出流程见图3-1。
②小麦制粉车间
小麦制粉清理工段采用三筛、两打、两去石、一精选、一着水和三磁选的生产工艺,制粉工段采用四皮、五心、二渣、二尾、中后路打麸、一道清粉的生产工艺;全粒法清理工段则采用两筛、一打、一去石、两磁选的生产工艺,制粉采用锤片粉碎机一次性粉碎法的生产工艺。
受料槽
埋刮板输送机
核子称
埋刮板输送机
埋刮板输送机
立仓
小麦制粉车间间
运来小麦
斗式提升机
除铁器
圆筒初清筛
斗式提升机
固
固
图3-1 原料清理工艺流程及污染物产出流程
a.小麦制粉
毛麦由毛麦立仓经斗式提升机进入清理筛,进行第一道筛选和风选,除去大部分粗、细和轻杂,然后进行第一道除石,除去大部分中粗和并肩石,再进行第一道磁选和打麦,打麦后进入第二道筛选和风选,将打麦机打下的中下杂、碎麦及轻杂除去,经着水机着水后,送入润麦仓,润麦后进行第二道去石处理,除去细小石杂,进入第二道磁选和打麦,打麦后进入第三道筛选和风选,除净小麦表面附着的杂质,最后经第三道磁选和喷雾着水机进入制粉间净麦仓。
小麦自净麦仓投放至一皮磨,经一皮磨粉机研磨后,通过筛粒分级依次把物料按质量和颗粒大小分成皮料、粗料、心粉、粉等四种类型分别进入二皮磨、清粉机、重筛和面粉收集螺旋机等下道工序,清粉机将来料进一步提纯,而重筛将来料进一步分级,照此原理进行下去,形成了皮磨、心磨、渣磨、尾磨等系统,最终把小麦胚乳从麦皮上尽可能的剥刮干净,并磨成一定粒度的面粉;各系统筛出的面粉通过送粉系统吹入面粉仓或直接输送至谷朊粉车间使用,面粉仓出料也供谷朊粉车间使用,麸皮和胚芽在个系统筛粉时筛出,打包装袋后送入仓库代售。小麦制粉工艺流程及污染物产出流程见图3-2。
清粉机
打麸机
胚芽打包机
麸皮打包机
小麦胚芽产品
小麦麸皮产品
谷朊粉车间
图3-2 小麦制粉工艺流程及污染物产出流程
打麦机
振动清理筛
磁选器
喷雾着水机
净麦仓
立仓来毛麦
振动清理筛
分级比重去石机
磁选器
打麦机
固
固
固
磨粉机
高方筛
螺旋输送机
斗式提升机
送粉系统
小麦粉仓
振动清理筛
着水机
润麦仓
分级比重去石机
磁选器
固
固
噪
b.全粒法及调浆
毛麦由毛麦立仓流入斗式提升及送至第一道筛选和风选,除去毛麦中的大部分粗、细和轻杂,然后进入第一道去石,除去其中的大部分中粗和并肩石,再进行第一道磁选和打麦,打麦后进入第二道筛选和风选,将打麦机打下的中下杂、碎麦及轻杂除去,再经磁选器入锤片粉碎机粉碎至达标粒度,由送粉系统送入全粒法工艺小麦粉仓,在粉碎过程中产生的小麦粉尘由除尘装置收集后亦由送粉系统送入粉仓内。
小麦粉经水粉螺旋机与燃料乙醇车间来的混合热水混合后进入调浆罐,同时向调浆罐加NaOH液和部分液化酶以及来自谷朊粉车间的淀粉浆,搅拌均匀并保持一定时间后由泵送至燃料乙醇车间。全粒法和调浆工艺流程及污染物产出流程见图3-3。
振动清理筛
光麦仓
磁选器
锤片粉碎机
粉仓
除尘装置
滤粉系统
立仓来毛麦
振动清理筛
分级比重去石机
磁选器
打麦机
固
固
固
噪
水粉螺旋机
调浆罐
去燃料乙醇车间
燃料乙醇车间来热水
燃料乙醇车间来滤液
α-淀粉酶
谷朊粉车间来淀粉浆
图3-3 全粒法和调浆工艺流程及污染物产出流程
气
气
③谷朊粉车间
面粉与水按1∶0.85~0.95在和面机中混合,经均质机处理后,用泵送入三相卧螺分离机进行分离,轻相C淀粉(主要是半纤维素、聚戊糖等)与重相A淀粉混合,中相B淀粉(主要为谷朊蛋白)经转鼓熟化机充分熟化后,用曲筛将谷朊蛋白与淀粉分离,淀粉与轻相及重相一起混合后,进入制粉车间调浆罐;分离出的谷朊蛋白经清水洗涤后,进行脱水,脱水后用高压泵送至气流干燥机中干燥,经筛分、计量,包装入库。谷朊粉生产工艺流程及污染物产出流程见图3-4。
转鼓熟化机
面 粉
水
和 面 机
均 质 器
中 相 (面筋和B淀粉)
三相卧螺机
轻 相(C淀粉)
重 相(A淀粉)
曲 筛
工艺水
B淀粉
去制粉车间
谷朊粉产品
脱 水
气流干燥机
排入贮水罐循环使用
图3-4 谷朊粉生产工艺及污染物产出流程
水
冲洗水
④燃料乙醇车间
a.液化、糖化、发酵工段
由小麦制粉车间来的麦浆进入初液化罐,加热至90℃液化,然后经喷射蒸煮器加热到120℃左右,进入闪蒸罐,使醪液温度降至90℃左右,然后进入末液化罐中,并添加余下的液化酶液化,液化完毕调PH,进一步冷却至60℃左右进入糖化罐,在液体曲作用下糖化,糖化醪冷却器冷却至30℃进预发酵罐,同时添加一定量的活性干酵母,然后进入发酵罐进行发酵。该工段采用连续发酵,温度控制在35℃左右,发酵周期为50小时左右,发酵采用全密闭方式,产生的CO2去液体二氧化碳车间,淡酒和发酵醪同时送去蒸馏。液化、糖化、发酵工艺流程及污染物产出流程见图3-5。
b.蒸馏工段
发酵成熟醪由泵经预热器进入初馏塔,初馏塔在负压下工作,酒糟水溶液由初馏塔底排出,泵送至DDGS车间分离工段,分离清液进入初馏塔再沸器,经精馏塔顶酒汽加热,同时再沸器中的酒汽得到冷凝,未冷凝酒汽再经醪液预热器,回流至精馏塔,离心清液得以浓缩去DDGS车间蒸发工段。
粗馏塔塔顶排出的酒精气体进入醪液预热器、冷凝器,由冷凝器排出的废气经洗气塔洗涤后,淡酒进入淡酒贮罐,废气通过真空泵排入大气,整个系统处于负压状态。
精馏塔采用生蒸汽加热,塔内保持一定压力。塔顶酒汽部分经醪塔再沸器、醪液预热器回流到精馏塔,部分酒汽直接进入吸附工段的吸附塔。部分酒糟分离清液、高温冷却水混合为拌料混合水进入小麦制粉车间拌料系统,加热蒸汽经精馏塔再沸器冷却后回锅炉房,杂醇油由精馏塔中下部液相取出,经杂醇油分离器、冷却器,泵送入贮罐。酒精蒸馏工艺流程及污染物产出流程见图3-6。
c.吸附、变性工段
精馏塔酒气进入吸附塔,经吸附塔后酒精脱水,然后进入冷凝器,冷凝后进入均质器,变性后由泵送至成品贮罐。再生时将吸附塔酒精出完,用压缩空气经换热器加热至一定温度后将吸附剂水分置换出来,吸附剂恢复后,置换尾气进回收塔回收,使酒度达到8~19%,泵入发酵罐。吸附、变性工艺流程及污染物产出流程见图3-7。
去蒸馏工段
高温发酵
初液化罐
喷射蒸煮
闪蒸罐
末液化罐
换热器
糖化罐
冷却器
α-淀粉酶
小麦制粉车间来小麦粉浆
(已加入部分淀粉酶)
蒸汽
液体曲
酒糟离心清液
CO2去液体CO2车间
图3-5 液化、糖化、发酵工艺流程及污染物产出流程图
冲洗水
冲洗水
冷却水
冷却水
1#预热器
2#预热器
粗馏塔
冷凝器
粗酒罐
粗酒预热器
精馏塔
冷却器
分离器
醛酒回发酵
余馏水去拌料
95%(v/v)酒汽
去吸附塔
回流泵
杂醇油
酒槽
DDGS车间分离工段
洗汽塔
淡酒
气
再沸器
分离清液
制粉车间
去DDGS车间
再沸器
蒸汽
凝结水回锅炉房
发酵醪由发酵工段来
冲洗水
冲洗水
冷却水
冷却水
图3-6 酒精蒸馏工艺流程及污染物产出流程
8~19%酒精
吸 附 塔
冷 凝 器
均 质 器
蒸馏工段来95%酒汽
尾气回收塔
压缩空气
换 热 器
蒸汽
去发酵工段
燃料乙醇
图3-7 脱水、变性工艺流程及污染物产出流程图
冷却水
3.5.1.2 综合利用生产车间
综合利用车间包括液体二氧化碳车间、DDGS蛋白饲料车间、粉煤灰砌块车间及粉煤灰砖车间。
① 液体二氧化碳车间
a.一级净化
由发酵车间来的CO2气体,先进入缓冲罐,然后进入罗茨鼓风机,增压后进入1#净化塔,与氧化剂高锰酸钾作用,将其中易氧化的醇、酸、酮等杂质氧化,再进入2#净化塔,用净水洗净1#净化塔中产生的氧化物等有机杂质,然后进入除雾器去除塔中带入的水分,再进入活性炭吸附器,除去残存的醇、酯、酸等物质,达到脱臭去异味的作用,同时可进一步净化除水。
b.二级净化
由吸附器流出的CO2气进入无油润滑CO2压缩机,经过二级压缩,进入冷冻干燥器,使水汽先大量结露排出,然后进入分子筛干燥器,去除残存的微量水分及水分中的醇、醛、酸等微量杂质,达到进一步去杂净
化的效果。
c.冷却
经过二级干燥后的CO2进入冷凝液化器与冷媒进行热交换,气体温度降至-28℃以下成为液体CO2,进入CO2贮罐贮存。
吸附器使用过热蒸汽再生;分子筛再生采用内热净化器再生法,即将电热元件安置在干燥器内,利用系统中的纯净CO2气体作介质进行再生;1#净化塔使用的洗涤剂高锰酸钾溶液浓度为6%,循环使用,每周更换一次。液体二氧化碳生产工艺流程及污染物产出流程见图3-8。
发酵工段来CO2
液体CO2
除雾器
吸附器
无油润滑CO2压缩机
分子筛干燥器
冷凝液化器
罗茨鼓风机
噪
去发酵工段
2号净化塔
水
噪
图3-8 液体二氧化碳生产工艺流程及污染物产出流程
1号净化塔
溶解罐
KMnO4
水
冷冻干燥器
冷却水
②DDGS蛋白饲料车间
从燃料乙醇车间来的糟液,用泵送入卧螺沉降式离心分离机进行分离,所得糟粕由螺旋输送机送入干燥机进行干燥,而分离清液则流入清液贮槽,46%用泵返回燃料乙醇车间使用,其余再用泵送至四效蒸发浓缩系统蒸发浓缩成40%的浓浆液,而后送至浓浆罐贮存。
浓浆罐的浓浆送至干燥工段,与离心工段来的糟粕混合后进入干燥机干燥,干燥后的物料1/3通过返料螺旋输送机与糟粕混合后再返回干燥机,其余物料干燥后由罗茨风机风送系统降温后,通过旋风分离器、闭风器、螺旋输送机送入粉料仓,一半进行称量打包,可得粉状DDGS成品,一半送入造粒机中造粒,然后进行冷却、筛分、称量打包,即可得到粒状DDGS成品。DDGS蛋白饲料生产工艺流程及污染物产出流程见图3-9。
酒糟
离心分离
分离清液
蒸发浓缩
浓缩液
混合
噪
46%分离清液回燃料乙醇车间
冷凝水
糟粕
颗粒DDGS蛋白饲料
图3-9 DDGS蛋白饲料生产工艺流程及污染物产出流程
干燥
粉料
粉料称量打包
造粒
冷却
筛选
颗粒称量打包
1/3回粉
粉料DDGS蛋白饲料
冷却水
气
气
气
③粉煤灰砌块车间
将粉煤灰加水球磨成浆料,加入适量生石灰、水泥、石膏及发泡剂-铝粉膏溶液,经搅拌后注入模框内,静置发泡固化,然后,由翻转式切割机将其切成所需规格的砌块,再由蒸养车送入蒸压釜内,在0.8~1.2Mpa的饱和蒸汽下高压蒸养8~10小时,即制成成品。粉煤灰砌块生产工艺流程及污染产出流程见图3-10。
生石灰
球磨机
料浆搅拌罐
打浆罐
浇注机
静停发泡
脱模
切割
粉煤灰砖砌块
蒸压养护
水泥
石膏
蒸汽
破碎机
球磨机
给料机
粉煤灰
水
噪
噪
噪
图3-10 粉煤灰砌块生产工艺流程及污染物产出流程
气
④粉煤灰砖车间
将粉煤灰、煤渣及生石灰加适量水混合搅拌、轮碾、消化后由压砖
积压制成砖块,再由蒸养车送入蒸压釜内,在0.8~1.0Mpa饱和蒸汽下蒸养8小时左右,即制成粉煤灰蒸压砖。粉煤灰砖生产工艺流程及污染产出流程见图3-11。
气
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