2GBS不銹鋼雙螺桿泵研制成功之后，使得我國的酒精廢液燃燒問題得到了很好的解決。

   1990年發明提供一種酒精酒糟廢液再利用技術，主要由固液分離機、酒糟廢水中和裝置、廢糟水高效沉淀罐、輸送泵（W5.1ZK-40M1W77,2Gbs雙吸雙螺桿泵）等組成；由蒸餾塔排出的廢糟水經過固液分離機，分離出來的廢水進入酒糟廢水中和裝置，經過中和的廢糟水由輸送泵送入廢糟水高效沉淀罐，經過沉淀后的上清液由輸送泵送入生產酒精的前道工序再利用；經固液分離機分離出的酒糟作飼料；經廢糟水高效沉淀罐沉淀后的沉淀物送入厭氧罐產沼氣。本實用新型工藝簡單、運行成本低，投資省、占地面積小、上馬快。不但大幅度減少了污染源，而且節約了水資源和能源，能有效降低不同規模、不同原料的酒精生產企業的治污成本。

濃縮燃燒法處理糖蜜酒精廢液技術

一、對糖蜜酒精廢液治理原則

　1、 以嚴格保護水資源和環境為目的，對酒精廢液進行綜合治理；

　2、 治理酒精廢液的工藝應考慮技術的實用性和可靠性，投資及工程運行的經濟合理性

　3、 在治理廢液同時可回收能源和其他用的物質，創造經濟效益，從而達到環境效益、社會效益、經濟效益的統一。

二、甘蔗糖蜜酒精廢液治理勢在必行

　　綜合目前國內外糖廠廢水治理的情況來看，最難處理的是酒精生產廢液，因此，解決酒精生產廢液，是治理糖廠廢水的關鍵。

　　酒精廢液是指以甘蔗糖蜜為原料，經發酵后的醪液在酒精粗餾塔中蒸餾，在蒸出酒精后經粗餾塔底部排出的廢液。酒精生產的方式不同，產生的廢液量和濃度也不同，采用常壓塔蒸餾，生產1噸酒精產生13~15 噸（平均按14噸）廢液，濃度為8~12°BX，采用差壓蒸餾（或常壓塔加再沸器）生產一噸酒精產生11~13噸廢液，錘度為15.50~16.80° BX，比用常壓蒸餾的廢水量要減少21%。

　　酒精廢液屬于特高的高濃度有機廢水，COD含量一般都80000~120000mg/l，最高達到170000mg/l，硫酸根為5000-8000mg/l，有的甚至高達12000mg/l；廢液中含有大量固體懸浮物外，還含有較高濃度的糖類、果膠和蛋白質等溶解性有機污染物。這類廢水排入放水中，會大量消耗水體的溶解氧，使水體惡化，由于水體富營養化，使藻類大量繁殖，抑制了魚、蝦、貝類等生長繁殖，甚至大量死亡，從而嚴重地影響水體的利用價值。企業一不經意排入了河海，就會造成污染事故，引起農民、漁民不滿，要求賠償等。

　　糖蜜酒精廢液是一種腐蝕性極強的廢水，具有很強的滲透性。存儲池塘時間過長，會滲入地下水，污染地下水源，致使地下水不能利用，尤其是在缺乏淡水的地區，會造成嚴重的后果。由此看來，生產酒精的企業要發展，徹底治理酒精廢液勢在必行。 

三、甘蔗糖蜜酒精廢液的特性及治理技術的選擇

（一） 糖蜜酒精廢液具有如下特性：

　1、 含固溶物高。固溶物含量為10~17°BX，固溶物中70%以上為有機質，灰份占18--28%；

　2、 化學需氧量（CODcr）和生化需氧量（BOD5）高。CODcr含量80000~170000mg/l，BOD5含量40000~70000mg/l；

　3、 酒精的廢液COD組成：

　　4、糖蜜酒精廢液灰份組成(干基)

(二)治理技術的比較與選擇

　　酒精廢液由于成分復雜和所含各種物質濃度高，處理難度大，為了選擇最佳的處理技術，現就目前主要的幾種處理方法做個比較。

　　1、原液農灌

　　原液農灌法就是對廢液不做任何處理，利用其含有的水分和養分，在耕耘的土地上進行灌溉，由于廢液有較豐富的有機物質，鉀含量高，有一定肥效。該法投資少，運行費用低，缺點是未經發酵的廢液不能直接淋到根部，否則作物會被燒死。由于是酸性廢液，同時鈣鎂離子高，長期使用會使土地酸化和板結，因而難以推廣應用。 

　　2、 厭氧+農灌

　　在有足夠的耕地面積和灌溉管網系統，酒精廢液厭氧發酵后，就變成了富含N、P、K的熟液肥料，用于灌溉耕地有明顯的增產作用。在能夠統一使用土地的單位最為適宜（如農場）。但需要輔設灌溉管綱。此法投資較大，但運行費用底。由于糖廠的酒精生產期正好是冬季的農閑休整期，不需要灌溉，這樣就需要用大面積的池塘儲存，由于其滲透力強有可能滲透到地下水，造成污染水源。 

　　3、 厭氧+好氧+物化法 

　　厭氧+好氧+物化法，能較好地降低COD、BOD， 但由于其成分復雜，濃度高，特別是SO4-2和鈣、鎂離子高，要達到國家環保排放標準，投資大運行費用高，企業難以承受。 

　　4、濃縮燃燒法

　　濃縮燃燒法就是把酒精廢液濃縮到60~70°BX，然后把濃縮液送到鍋爐霧化燃燒，燃燒后產生的蒸汽先用來發電，背壓汽再用來蒸餾酒精和濃縮廢液。燃燒后的爐灰由于含鉀高可以用做鉀肥。經濟效益明顯。 

　　濃縮燃燒法是在濃縮法和濃縮固化法基礎發展起來的，原來的濃縮固化法，就是把糖蜜酒精廢液濃縮到70~75°BX，然后摻入敷料（如蔗髓等），干燥成含水分10%左右的固體，或把濃縮液采用噴霧干燥方式干燥成含水分5%左右的粉末。干燥后的固體可做成肥料等。但由于這些干固物含膠體多、糖分高，吸潮性強，制成的產品難儲存和保管，同時產品銷路又難以拓展，因此濃縮固化法在推廣應用過程中有一定困難。 后來在濃縮固化的噴霧過程中發現溫度超過3000C時就容易引起著火，說明這種物料易燃性好，經與多家鍋爐廠研究和反復試驗，終于在技術上取得了突破性的進展，研究出多種燃燒酒精廢液濃縮液的鍋爐。現已在生產上應用，效果良好。 

濃縮燃燒法具有如下好處：

　1、 處理徹底；

　2、 在企業內部完全自己消化不存在產品向外銷售帶來的煩惱；

　3、 投資相對較低，效益好；

  從上述比較中，可看出濃縮燃燒法是處理甘蔗糖蜜酒精廢液較理想的方法。

四、濃縮燃燒法工藝

濃縮燃燒法分為濃縮部分和燃燒部分。

（一） 蒸發濃縮工藝

1、采用高速循環低溫蒸發緩積垢蒸發工藝

　　總結了過去在蒸發濃縮過程中列管內存在積垢快，不易清除的經驗教訓，改進了蒸發工藝，采用高速循環低溫蒸發緩積垢蒸發器，經使用效果良好。

　　該蒸發器主要特點是蒸發過程積垢緩慢(兩至三周清垢一次)，這樣就解決了以往用列管式蒸發器積垢快的問題(每天需清垢一次)。

　　高速循環低溫蒸發積垢緩慢的機理是：由于蒸發溫度低，積垢物質不易析出，從而抑制了積垢的發生；蒸發是在酸性條件下進行，酸性抑制了鈣鎂離子的析出比較緩慢；液體在管內流動速度達到每秒2米以上，在管內起到沖刷作用，使積垢物質不易在管壁上停留；由于沸騰蒸發不在管內進行，管內不形成汽泡就不會造成干煮結巴現象。這一工藝不需中和和前處理，設備全部用不銹鋼制成，蒸發效數最多用到三效，從而大大節省了投資（比列管式傳統標準蒸發工藝大概要節約30%-40%）。這是高速循環低溫蒸發的優越所在。

2、工藝流程：

3、工藝流程說明：

　?。?font face="Calibri">1）　 用高壓泵（2Gbs雙吸高壓雙螺桿泵）把酒精廢液泵入加熱器，用一部分鮮蒸汽和一部分第一閃蒸器出來的汁汽，通過蒸汽噴射器送入加熱器，把廢液加熱到設定的溫度，然后進入閃蒸器進行汽液分離，分離后的廢液再回到加熱器再加熱，再進入閃蒸器進行汽液分離，如此往復循環，待廢液達到規定的濃度放入第二效。

　　　　　第二效以同樣的方式進行蒸發，不同的是蒸發的熱原是第一效的汁汽，蒸發溫度比第 一效低，真空度比第一效大，待廢液達到規定的濃度放入到第三效，第三效的熱原是利用第二效的汁汽，蒸發溫度比第二效更低，真空度比第二效更大，蒸發方式不變，待廢液濃縮到最終規定的濃度放入濃縮液平衡罐。

　　（2）　蒸發濃縮冷凝水排入冷凝水平行罐排放。冷凝水清澈透明，但尚有COD1500~3000mg/l，其中大部為有機酸，無雜菌，是稀釋糖蜜的優質用水。有機酸作為碳源對酵母菌有利，不影響產酒率。

（二） 燃燒部分

　　現在研究了三種專門用來燃燒濃縮液的鍋爐，一是沸騰爐，二是鏈條爐，三是循環雙流化床爐，經使用證明，結焦問題基本得到了解決，現就這三種鍋爐的性能介紹如下：

1、 沸騰爐。這種燃燒濃縮液的沸騰爐與一般的沸騰爐構造上有所區別。燃燒方式是把濃縮液噴入爐堂經霧化與煤（或蔗渣）一起共燒。其主要特點是：

　?。?font face="Calibri">1）對高水分、高灰分、低熱值的燃燒物質適應性強。酒精廢液濃縮液經霧化噴入高溫爐堂后，其預熱、蒸發、著火、燃燒和燃盡等階段均瞬間完成，運行中需添加少量的細煤?；蛘嵩黾犹苛烤涂梢员３譅t溫的穩定。 

　　（2）該爐具有強化傳熱特點。沸騰爐在沸騰燃燒階段內，燃燒時呈流態化上下翻騰，這樣就強化了其對流傳熱。沸騰段內熾熱的煤粒及大量廢液微粒在著火燃燒產生高溫，其發熱量比一般爐高，因此極易將濃縮液水分迅速蒸發燃燒，而不影響爐溫變化，即使尚有部分微粒未能充分燃燒，但在沸騰階段內也已 被炭化，不會結成玻璃狀的硬焦物，同時爐灰不斷被脈沖吹灰器清除，使鍋爐保持良好的傳熱

2、鏈條爐。其性能結構及燃燒特點如下：

　　該爐采用了U型中間分隔的前置爐膛和后置爐膛的設計。鍋爐燃燒以酒精廢液為主，輔以少量的普通煙煤。鏈條爐的爐排前后軸距加大，前墻部位設置了前拱，促進煤的點火，使前置爐膛燃燒時形成一個高溫火床，給前置爐膛的下部造成一個穩定的高溫燃燒區，以保證濃縮液噴入爐膛后瞬間著火燃燒。燃燒濃縮液的燃燒器，采用多個轉杯式的噴射器，布置在前置爐膛的頂部，由上向下噴燃。前置爐膛的所有水冷受熱面全部用耐火材料覆蓋，進一步提高溫度水平，使濃縮液經霧化后在前置爐膛中瞬間完?quot;蒸發 -- 干燥 --著火--燃燒--燃盡"的過程?？紤]到濃縮液的燃燒特性，前置爐膛與后置爐膛之間設有一隔墻，下部向前彎曲，形成一個導向拱，可以導流煙氣，增加行程，有利將大顆粒的物質從煙氣、火焰中甩到爐排口，減少飛灰粘塵，這就相對減少了鍋爐受熱面結焦機會，大部分的灰渣可以從爐排上排出爐外。由于濃縮液在前置爐膛燃燒，即使有少量結焦，也不會影響主爐膛的傳熱和燃燒。如果前置爐膛結焦，只能落到爐排煤渣上，經爐排送到出渣口排出，不會造成故障。后部爐膛冷水壁管采用單管加焊扁鋼，形成近似膜式壁?？v使在后部主爐膛產生一些結焦，也不會在管上形成殼狀，易于脫落，停爐易于清理。同時后爐膛上設有兩組拉稀管，以捕捉煙氣中可能沒有炭化的顆粒，起到凝渣的作用，以保持高溫過熱區蛇管的"清潔"和良好的傳熱性能。

3、循環雙流化床鍋爐

　　循環雙流化床鍋爐構造是：爐膛由耐火磚分隔成兩大部分，前面是懸浮室，后面是燃盡室，懸浮室由膜式水冷壁分隔成上升段和下降段兩部分，燃料從正壓區通過兩臺給煤機進入主床，主床內不設埋管，就不會有埋管的磨損，提高運行可靠性，燃料的性質不受埋管面積的制約，各種煤都可在爐內穩定燃燒。負荷調節范圍寬。酒精廢液從距主床2.5m左右處噴進爐膛，與主床上方大量爐料充分混合，在懸浮室上升段充分燃燒，為了吸收濃縮液燃燒放出的熱量，在上升段布置了側水冷壁、中間及膜式水冷壁，通過適當增加過?？諝饬?，可以使酒精廢液燃燒完全，并能保證煤粒在懸浮室有足夠的氧氣燃燒，因此不會出現受熱面上結焦情況，減少停爐清焦次數，由于本爐型具有自清灰的能力，故不需要吹灰器。

循環雙流化床鍋爐，其有如下特點：

?。?font face="Calibri">1） 適應性廣。對各種低熱值的燃料均能燃燒，由于其是雙爐床設計，燃燒路程長，燃燒徹底，過熱器和對流管很少積灰，使之能保持良好的傳熱。 

?。?font face="Calibri">2） 效率高。由于爐膛是N形設計，燃料在爐膛內進行三級燃燒，從而保證了鍋爐的高效率，其效率一般都在80-82%。

　（3） 負荷調節范圍廣。1：0.5可滿足各種負荷變化。

　（4） 運行穩定。操作簡便，點火、壓火、啟動簡便易行。

五、投資估算

　　濃縮燃燒法的投資估算投資估算本應以當地、當時物價指數為依據，同時還應從工廠的實際出發，才能較準確的作出。但根據多年的經驗，處理一噸酒精廢液約需要9000-15000元的投資（包括鍋爐在內），處理規模越大投資比例會相對降低，如：

說明：鍋爐生產的蒸汽可供生產酒精和濃縮液所需蒸汽 

六、運行成本

　　運行成本的計算主要依據在處理廢液中所消耗的原材料、人工、設備、廠房投資拆舊、貸款利息、大修理費用等項綜合計算出?？偟膩碚f，處理一噸廢液的運行費用大約需要5-6元。

七、效益

　　采用"濃縮燃燒法"處理廢液創造的經濟效益主要來自：濃縮液送入鍋爐燃燒產生的蒸氣。蒸汽用來發電，發電后的背壓汽再用來蒸餾酒精和濃縮廢液，這樣節約了外購煤和外購電。從而帶來經濟效益。

　　一般標煤的發熱量為5000-6000大卡/kg，按5000大卡/kg計，甘蔗糖蜜酒精廢液的濃縮液發熱量為1700-1800大卡/kg，按1700大卡/kg計，是煤發熱量的34%，即1噸濃縮液等于0.34噸的煤，濃縮液用于燒鍋爐時，需配上30%的煤，以保證鍋爐燃燒運行的穩定。煤的價格為300元/T。1噸煤燃燒鍋爐其熱效率為100%的話，可產蒸汽7噸，現按70%計可產蒸汽5T，每噸過熱蒸汽可發電70KW，5噸蒸汽可發電350kwh，電價格為0.54元/kwh。

　　一噸濃縮液相當于0.34噸煤，其價值為：102元，5.89T的廢液濃縮1噸（70。BX）濃縮液，即一噸廢液價值為17.32元，扣除6元的運行成本尚有11.3元的利潤。

　　1噸煤可產生5噸蒸汽，1噸濃縮液相當0.34噸煤，又可產生蒸汽為1.7t，1噸蒸汽可發電70kw，所以1.7噸濃縮液的發電量為119kw，1.7噸濃縮液發電的產值為64.26元，折合1噸廢液的產值為10.91元。 按上述計算，濃縮液燃燒法處理一噸廢液可創造28.23元的價值，若不發電也可創造出17.32元?？鄢\行費用尚有可觀的利潤。一般3-4年可回收投資

八、 風險評估

本項目主要風險來自以下幾方面：

蒸發器用于處理（濃縮）糖蜜酒精廢液的成敗，關鍵要解決好如下幾個問題：

一是加熱器和蒸發器列管內積垢問題。列管內的積垢形成主要是由酒精廢液存在較多的雜質，特別是含有較多的溶解性鈣、鎂離子。在加熱蒸發過程中不適當的壓力和溫度及蒸發過程中流動的速度會使溶解性的積垢物質析出和粘附在管壁上。積垢對傳熱效能有著重要的影響。從下表可看出積垢的影響程度。

在解決傳統的加熱器和蒸發器的積垢,我們經過多年探索已找到了一套較好的解決辦法，從而保證了蒸發傳熱的穩定。如果采用高速循環低溫蒸發工藝，積垢問題就得到了較好的解決。

　　二是汁、汽分離問題，即所謂的"跑料"問題。由于該廢液是一種易發泡的物質，在蒸發過程，很容易跑料。因此蒸發器汁汽分離室設計必須適合這種發泡物料。 

　　三是排水系統好壞，熱力方案的選擇（如壓差、溫差）等對是影響蒸發濃縮成敗也有重要影響，所有這些問題都得到較好的解決，因此，技術上是成熟的不存在大的風險。

　　鍋爐的結焦問題。如前所述，鍋爐的結焦得到了較好的解決，不存在風險問題。

　　運行費用企業是否能承受，也是關系到項目的成敗問題。如果項目建成后，雖然處理效果很好，但運行成本很高，而又沒有其他收入可以補償。當運行費用超過企業的承受力時，企業必須受到拖累，以致企業失去已有的優勢和競爭力，導致企業陷入困境。但本工程運行成本不高（蒸汽、電都是利用廢液生產的，不用花錢）而且還有相當的盈余，可帶來經濟效益，因此，在經濟上的風險也是不大的。