專利名稱:一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法
技術領域：
本發明涉及一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法，屬于淀粉質原料糖化技術領域：
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背景技術：
近年來，我國淀粉質原料深加工獲得了快速的發展，以玉米淀粉質資源為例， “十五”期間我國玉米消費量從2000年的I. 12億噸增長到2005年的I. 27億噸，年均增長
2.5%。2006年國內玉米消費量(不含出口)為I. 34億噸，比2005年增長5. 5%;其中，深加工消耗玉米3589萬噸，占消費總量的26. 8%，比重呈穩固增長趨勢。這些玉米淀粉質資源經深加工后或做成淀粉糖、多元醇產品，或做成發酵用產品，均需經過液化處理。
玉米深加工業的快速增長，對帶動農業結構調整、加快產業化經營具有積極的作用。但是，近年來玉米深加工業在發展過程中也出現了加工能力盲目擴張、重復建設嚴重的情況，新建、擴建或擬建項目合計產能增長速度大大超過玉米產量增長幅度，導致了外調原糧數量減少，并影響到飼料加工、禽畜養殖等相關行業的正常發展。為此國家對玉米加工產業政策進行了調整。先后發布《關于加強玉米加工項目建設管理的緊急通知》等指導性文件，對玉米加工項目加以限制，特別是對新改建項目嚴格控制，提高了行業準入門榲，從玉米消耗、能源消耗、水消耗等指標嚴格控制，目的在于遏制玉米深加工業盲目過快發展勢頭，避免產生與飼料行業爭糧的現象，平抑目前部分產品因玉米價格上漲而上漲的局面。
因此節能節水、降低消耗就顯得尤為重要，這不僅符合國家相關政策，也是企業降低單位生產成本、提高競爭力的需要。傳統淀粉質原料深加工工藝，是將α-淀粉酶加入淀粉后高溫液化，使α -淀粉酶充分打斷淀粉鏈，然后通入冷卻水降溫，再進行糖化，進而加工成淀粉糖或發酵制成各種產品。由于液化后采用冷卻水降溫，熱量無法回收，導致大量熱能浪費，生產成本升高。如公開號為CN1337471的中國專利，公開了一種液體深層發酵，它將淀粉液化液、糖化液一步轉化為異麥芽低聚糖的方法，它是將20-35%的淀粉液液化或糖化，加入花生麩、玉米漿、玉米粉、豆餅粉、麩皮等輔料，高溫滅菌，冷卻后接入黑曲霉或米曲霉液體種，在25-40°C發酵3天，發酵終產物經活性炭、樹脂脫色，減壓濃縮，即得異麥芽低聚糖含量為50-90%的產品。
充分利用淀粉質原料液化時的熱源來加熱需要加熱的物料，既做到熱源的綜合利用，又減少了液化液降溫糖化需要的冷卻水用量，符合國家節能減排要求，有著極大的經濟效益和社會效益。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法， 通過對淀粉質液化液余熱進行綜合利用，減少淀粉質制糖過程中能源和水資源的消耗。
本發明的技術方案如下
一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法，蒸煮液化的淀粉質液化液經層流保溫后，出料進行抽真空冷卻，得到冷卻的淀粉質液化液，抽真空得到的二次蒸汽經換熱裝置回收余熱和冷凝水。回收的二次蒸汽可與需要蒸發濃縮的料漿、噴射液化的料漿或中和脫色的料漿，以及淀粉質原料制糖中的其他料漿等進行熱交換，同時回收熱交換過程中生成的冷凝水，冷卻的淀粉質液化液可以繼續進行糖化處理。
優選的，所述經層流保溫后的出料在真空罐的沸點為50-80°C。沸點由真空罐內的真空度決定，當沸點過低，需要增大真空泵的能耗，總耗能增加；沸點過高，無法達到充分回收余熱的目的。
優選的，所述的冷卻的淀粉質液化液溫度為50-60°C。
優選的，所述的出料經抽真空冷卻后，制得冷卻的淀粉質液化液。當上述經抽真空冷卻后的淀粉質液化液溫度高于50-60°C時，再經過二次冷卻裝置進行二次冷卻，使料液溫度冷卻至合適溫度。
優選的，所述出料的溫度為80-100°C。
一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的專用設備，它設置于淀粉質原料加工設備的層流罐與糖化罐之間，包括真空罐、換熱裝置和真空泵，真空罐設置有進料口、出料口和出氣口，真空罐的進料口通過管道與層流罐出料口相連，真空罐的出氣口與換熱裝置相連接，換熱裝置與真空泵相連，真空罐的出料口通過管道與糖化罐相連。
所述的真空罐與糖化罐之間設置有二次冷卻裝置。
所述的二次冷卻裝置選自板式換熱器、列管換熱器、盤管換熱器或螺旋板換熱器。
所述的真空罐設置于糖化罐的上方。真空罐設置于較高位置，有利于真空罐的進料與出料，并有利于罐內保持負壓狀態。
本發明的有益效果如下
本發明通過對經蒸煮后的淀粉質液化液進行抽真空降溫，不僅提高了產品濃度， 減少了濃縮費用，同時回收了二次蒸汽。然后將二次蒸汽與其他需加熱的物料進行熱交換， 利用生產過程中的能源，二次蒸汽冷凝后的冷凝水也可回收利用。這樣既提高了液化液濃度，減少了后續濃縮費用，還減少了冷卻水的用量，并且充分利用了能源。利用該工藝進行淀粉質液化生產有以下積極效果
I、減少淀粉質制糖蒸汽能源的消耗，并提高液化液濃度，減少后續濃縮費用。
2、減少淀粉質制糖水資源的消耗。
3、符合國家資源、能源節約要求，降低生產成本。
圖I是淀粉質原料加工過程中的工藝流程圖。
圖2是淀粉質原料加工過程中余熱回收設備的結構示意圖。
其中1、層流罐，2、真空罐，3、換熱裝置，4、真空泵，5、二次冷卻裝置，6、糖化罐。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步闡述，但本發明所保護范圍不限于此。
實施例I
一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法，如圖I所示，蒸煮液化的淀粉質液化液經層流保溫后，出料溫度在80_95°C范圍內，對出料進行抽真空冷卻，此時，真空罐內的淀粉質液化液沸點為60°C，抽真空得到的二次蒸汽經換熱裝置與待蒸發的淀粉糖漿進行熱交換回收余熱和冷凝水。
每生產It淀粉糖(干重)可節約20°C的冷卻水約10噸，節省蒸汽約O. 25噸。具有較高的經濟效益。
實施例2
如實施例I所述的余熱回收的方法，不同之處在于，出料溫度在95_100°C之間，罐內的淀粉質液化液沸點為65°C，二次蒸汽經換熱裝置與待加熱的淀粉質原料進行熱交換回收余熱和冷凝水。
每生產It淀粉糖(干重)可節約20°C的冷卻水約14噸，節省蒸汽約O. 5噸。具有較高的經濟效益。
實施例3
一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的專用設備，如圖2所示，它設置于淀粉質原料加工設備的層流罐I與糖化罐6之間，并位于糖化罐6的上方，包括真空罐2、換熱裝置 3和真空泵4，真空罐2設置有進料口、出料口和出氣口，真空罐2的進料口通過管道與層流罐I出料口相連，真空罐2的出氣口與換熱裝置3相連接，換熱裝置3與真空泵4相連，真空罐2的出料口通過管道與糖化罐6相連。真空罐2與糖化罐6之間設置有二次冷卻裝置
5,二次冷卻裝置5為板式換熱器。
權利要求
1.一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法，其特征在于，蒸煮液化的淀粉質液化液經層流保溫后，出料溫度在95-100°C范圍內，對出料進行抽真空冷卻，此時，真空罐內的淀粉質液化液沸點為65°C，抽真空得到的二次蒸汽經換熱裝置與待蒸發的淀粉糖漿進行熱交換回收余熱和冷凝水。
2.—種權利要求
I所述的淀粉質原料加工過程中余熱回收方法的專用設備，其特征在于，它設置于淀粉質原料加工設備的層流罐與糖化罐之間，包括真空罐、換熱裝置和真空泵，真空罐設置有進料口、出料口和出氣口，真空罐的進料口通過管道與層流罐出料口相連，真空罐的出氣口與換熱裝置相連接，換熱裝置與真空泵相連，真空罐的出料口通過管道與糖化罐相連；所述的真空罐與糖化罐之間設置有二次冷卻裝置。
3.如權利要求
2所述的專用設備，其特征在于，所述的二次冷卻裝置選自板式換熱器、 列管換熱器、盤管換熱器或螺旋板換熱器。
4.如權利要求
2所述的專用設備，其特征在于，所述的真空罐設置于糖化罐的上方。
專利摘要
本發明涉及一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法，屬于淀粉質原料糖化技術領域：
。一種淀粉質原料加工過程中余熱回收的方法，蒸煮液化的淀粉質液化液經層流保溫后，出料進行抽真空冷卻，得到冷卻的淀粉質液化液，抽真空得到的二次蒸汽經換熱裝置回收余熱和冷凝水。本發明還提供該方法的專用設備。該方法既做到了淀粉質原料糖化過程中余熱的循環綜合利用，又減少了冷卻水的需求，符合國家節能減排要求，具有顯著的經濟和社會效益。
文檔編號C12P19/14GKCN101736059 B發布類型授權 專利申請號CN 200910230532
公開日2012年7月25日 申請日期2009年11月30日
發明者劉玉春, 牛繼星, 王德友, 趙玉斌 申請人:山東省魯洲食品集團有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2),