乙醇在发酵、制药、化工与消毒制品行业用量都很大,尾气中的乙醇浓度高、气量大,回收的经济性总体不错。但乙醇沸点约 78℃、与水完全互溶,这两个性质决定了它的回收配置不能照搬甲苯、二甲苯那一套:冷凝温位要更低,回收液几乎必然带水,回用前要处理。
发酵行业的乙醇尾气集中在发酵罐呼吸与放罐、蒸馏塔顶不凝气、以及配制与灌装环节。发酵罐呼吸是连续低浓度排放,蒸馏环节是高浓度集中排放,两股气的浓度差很大,处理上要分开考虑。化工行业的乙醇尾气多来自反应尾气、储罐呼吸与清洗作业。
发酵罐呼吸气虽然浓度不高,但气量大、持续时间长,全年累计的乙醇损失可观,是回收价值不容忽视的一股气。
发酵罐的呼吸口与排气口接收集支管,多台罐汇入主管时按罐的批次启停设置风阀,避免空罐抽吸。蒸馏塔顶不凝气浓度高,单独接一路回收,不与低浓度气流合流。储罐呼吸口装收集接口,装卸作业时段的置换气一并收集。
收集管路的坡度与集液点要设置到位:乙醇蒸气在管壁冷凝的量比芳香烃大,管路积液比其他溶剂更常见,低点排液要成为日常检查项目。
按乙醇的沸点,冷凝段温位要比回收芳香烃类低一级。高浓度气流先经预冷把水汽与部分乙醇凝下,再进低温段,能明显减缓结霜。低浓度大流量的呼吸气,宜先做浓度提升或分级处理,直接深冷处理大流量低浓度气流的能耗不划算。
与水互溶带来的特殊性是:冷凝液即醇水混合物,不存在"油水分层"的便利。回收液的处理深度按回用要求定,作燃料或消毒用途的门槛低,作化工原料回用的需要精馏提浓。
| 环节 | 配置考虑 | 说明 |
|---|---|---|
| 发酵罐呼吸 | 大流量低浓度 | 按批次启停风阀,避免空罐抽吸 |
| 蒸馏不凝气 | 高浓度集中 | 单独一路回收,先预冷再深冷 |
| 储罐呼吸 | 装卸时段集中 | 呼吸口装收集接口 |
| 冷凝温位 | 比芳香烃低一级 | 预冷除水可减缓结霜 |
| 回收液 | 醇水混合物 | 按回用要求确定提浓深度 |
| 管路 | 坡度与低点排液 | 乙醇管壁冷凝量大,勤排液 |
醇水混合物的提浓能耗与含醇比例直接相关:浓度越高,提浓到同样指标的能耗越低。因此提高收集浓度、避免高湿气流混入,比后端加大精馏能力更经济。回收液的暂存要密闭,乙醇吸湿性强,敞口存放浓度会下降。
单看浓度不显眼,但气量大、持续时间长,全年累计量可观。是否配置回收按全年乙醇损失量与装置投资核算,多数规模化的发酵车间核算结果是成立的。
含水的乙醇热值下降,对燃料用途一般需要提浓到一定浓度。具体浓度要求与使用端工艺有关,按用途确定提浓深度。
先查来气含湿来源,是否与高湿气流合流、预冷段是否正常。来气除湿到位后,结霜速度会明显放缓,清理周期也随之拉长。
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