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高效蒸汽节能与废水减量排放
来源: fbe-china.com作者: Kenny Fu 时间:2019-09-16 13:58:00点击:540

现就任于三得利啤酒(上海)有限公司工务部设备主管的高级工程师林云,有多年食品饮料生产的实际经验,擅长工艺装备、过程控制和质量监控。在“食品饮料工程峰会”(FES)上,林工与业内专家及听众分享了三得利啤酒在高效蒸汽节能以及废水减量排放两个方面的成功经验,希望为行业用户优化生产、提升效率提供更多启发。

高效蒸汽节能

啤酒生产主要分为两个部分,即酿造和包装。酿造工序主要包括:麦芽的粉碎、糊化、过滤、煮沸、回旋沉淀、冷却、发酵、成熟以及过滤。蒸汽节能主要体现在糖化工艺麦汁煮沸过程,此工序的能量消耗几乎占啤酒生产的50%,非常巨大。麦汁煮沸时,煮沸锅内会产生大量的二次蒸汽,通常全部排入大气,不仅造成了热能的极大浪费,同时二次蒸汽中所含的残留麦汁还会污染周围环境。

据了解,目前国内啤酒工厂对于二次蒸汽的回收利用手段多停留在麦汁预热、加热系统热水供应阶段,能源回收效果不甚明显。三得利啤酒(上海)有限公司借鉴日本集团母公司热能回收技术,在利用回收热能进行热交换的基础上,采用了蒸汽喷射式热泵技术VRC ,通过蒸汽喷射器直接吸收二次蒸汽与一次蒸汽混合,并将产生的混合蒸汽再次送入煮沸锅内加热用于麦汁的煮沸。此二次蒸汽回收利用系统为三得利啤酒带来了诸多收益。

“据统计,酿造糖化车间麦汁煮沸蒸汽消耗约占全厂用汽量的25%。我们的啤酒厂年产量约为20万吨,,改造前在麦汁煮沸过程中平均每年二次蒸汽排放量1.5万吨,损失折合人民币180万元。而蒸汽喷射式热泵技术VRC的引入,使我们的工厂取得了较为可观的经济效益和环境效益:目前公司能回收60%的二次蒸汽,年可节约蒸汽近万吨,折合人民币120万元。而且该设备的投资回收期很短,仅为10~12个月。”林工以非常直观的数字说明了蒸汽喷射式热泵技术VRC 在蒸汽节能方面的惊人效果。“事实上,除了惊人的节能效果外,由于二次蒸汽排放量减少,因此锅炉灰尘、SO2、NOx(氮氧化物) 以及C02的排放量都得以降低,更有益于环境保护,带来了良好的社会效益。2014年中国啤酒产量约5千万吨,二次蒸汽排放达5百万吨,按此计算每年可节约费用折合人民币约3.6亿,不仅经济效益可观,社会影响同样巨大。”

污水减量化排放

污水和污泥处理一直是困扰人们的难题。2014年底统计表明,中国共有城市污水处理厂1808座,设计规模达到13088万m3/d。而每万吨废水处理后,产生的污泥约为0.5~3.0吨,污水排放量非常大;目前全国城镇污水厂生产的干泥约1600万吨/年;如不经过脱水,总量将达约90亿吨/年。因此,针对污泥处理,我国提出了减量化、稳定化、无害化、资源化的原则。但是在现有污泥处理设施中,有污泥稳定处理设施的(消化)不到1/4,污泥消化池能正常运行的也为数不多。由此可见,我国污水和污泥处理存在诸多弊端。

据了解,原来的污水处理工艺:前段采用厌氧方法,然后通过PAT低酸化,通过IC反应器后,进行曝气。后处理环节则是通过船将处理后的产物运出,其中98%是水。三得利啤酒通过工艺改良,在污水的后处理环节中采用以卧式螺旋卸料沉降离心机为核心设备的离心脱泥装置,将其中98%的水脱离,只把2%的污泥外运,大大减少了外运产物的体积,实现了资源节约。

林工简单介绍了卧式螺旋卸料沉降离心机的构成及工作原理。该设备主要由转鼓、螺旋推料机、差速器和机座组成。转鼓有圆锥型、圆柱形和柱锥形三种基本形式。啤酒生产废水污泥液固分离机转鼓为柱锥形,转鼓和推料器作同向旋转,但因差速器的差速运动,螺旋推料器的转筒比转鼓转速快1%~3%(8~10rpm)。待分离的沉淀污泥浆料通过中心进料管进入机内,旋转的离心力将其甩至转鼓内部。由于污泥浆料中的固相粒子比液相重,因而被沉降于转鼓内壁。分离后的泥饼石渣由螺旋推料器转鼓小端渣口被离心力卸出,留下的水形成横一个内环,在转鼓里面通过大端上的溢液孔流出。

在引入该设备的同时,三得利啤酒还选择了一款进口的实时监控设备,将卧式螺旋卸料沉降离心机所有的现场控制和管理的点都连接起来,对机器的实时故障进行监控。监测数据被实时反馈到智能专家系统中,并通过WIFI等通讯设施预警设备可能出现的故障,实现了工厂的智能化管理。在故障发生前,即可进行有计划的停机、维修,避免了不必要损失。

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