酒精生产中,蒸煮醪液的冷却,主要是以蛇形管水冷却和真空冷却为主。什么是真空冷却呢?真空冷却就是醪液在一定的真空度下(即醪液进入负压状态)醪液本身产生大量蒸气(二次蒸气),并被抽出,这样便消耗了醪液大量的热量,因而醪液很快冷到与真空度相应的温度,这种醪液冷却法就称为真空冷却。真空冷却在酒精生产中得到广泛的应用,现在很多工厂都已利用真空装置抽吸蒸煮醪中的二次蒸气,用相应的真空度使蒸煮醪冷却到糖化工艺要求的温度,由于采用真空冷却具有很多优点,现已逐渐用真空冷却来取代蒸煮醪冷却常用的蛇形管水冷却。
(一)真空冷却的操作原理
蒸煮醪从蒸煮锅或后熟器中,受0.8—1.2kg/cm2压力(表压)作用,沿切线方向进入居于较高位置的气液分离器中,由于切线方向进科,要产生离心力,在离心力作用下把蒸煮醪向分离器的四周分散沿器壁而下,而蒸气在气液分离器的中心位置向上与醪液分离,由于负压醪液本身产生大量二次蒸气被抽出,消耗了大量热量,醪温迅速冷却。醪液由于重力的作用,沿垂直方向向下,由料管进入糖化锅中。在蒸煮醪没有进入分离器之前,要按照工艺的要求,调好真空冷却器内的真空度,当真空度稳定后,方可压醪入内。当真空度控制在500mmHg柱时,蒸煮醪大约可冷却到72.5℃,当真空度达到610mmHg柱时,器内温度大约为60℃,生产中蒸煮醪的冷却,一般可将真空度控制在550—610mmHg柱之间,就能达到糖化温度的要求。
(二)容易发生的问题
1.跑 料
跑料是指在排冷却水的排水管中,混有蒸煮醪一同排出,产生这种现象的主要原因往往是由于,真空度过大,进入冷却器内的蒸煮醪太少,进料口位置、方向不对,后熟器压力太高,来醪太猛,下料管口径小,位置距糖化锅太近或管道发生阻塞等,都可引起跑料。
2.冷却不够
当你把真空冷却器内真空度调在规定的范围内,而冷却温度仍达不到要求时,则有可能是下述几方面因素造成的,仪表是否失灵,后熟器的温度、压力是否过高,冷却水量是否开得太小,蒸煮醪进料位置不当,料在冷却器内并未分散等,都会造成冷却温度不够。
3.糖化锅内进料困难
当开启真空泵,调好真空度,蒸煮工序向糖化锅内压醪时,蒸煮醪压不进糖化锅,有时还会把糖化锅内原有的醪液倒吸排出锅外。发生这种现象的原因,是冷却器至糖化锅的下料管出口没有被醪液封闭,冷却器中没有形成真空,后熟器压料压力小,而醪液粘度又偏高。进料太少,排二次蒸气管和下科管,口径比例失调等,都可能产生糖化锅内进料因难。
为了在生产中少发生这类问题,在进行工艺、设备的改进时,还需要注意以下几点:
第一,冷却器圆锥底面倾角应为45°,冷却器中二次蒸气的上升速度不应超过1m/s,蒸煮醪在下料管中的流速一般应在0.5—0.8m/s之间。
第二,如果设计时取用计算流速过大,而实际醪液流速又小,则下料管中醪液来不及流下,真空冷却器此时 要发生较大的震动,容易形成跑料。
第三,真空冷却器的高与直径之比常为2—1.5:1。醪液下降管,长度不应少于9.8—10米,否则醪液难以流下,产生倒吸现象。