Сучасний стан впровадження енергозбережних технологій в спиртовій галузі україни
жүктеу/скачать 92.75 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Порівняльний аналіз теплових потоків БРУНД та БРУВАК
- Порівняльний аналіз теплових потоків розробленої технології виробництва спирту з зерна та типової в Україні
- Принципова енергозбережна схема виробництва спирту етилового ректифікованого
| СУЧАСНИЙ СТАН ВПРОВАДЖЕННЯ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В СПИРТОВІЙ ГАЛУЗІ УКРАЇНИ
(Журнал Энергосбережение, №4, 2012, с.16-18) Г.О.Кизюн к.т.н., О.С.Міщенко к.т.н., В.О.Берестецький к.б.н., ДНУ УкрНДІспиртбіопрод, м.Київ Україна має потужну спиртову галузь, яка забезпечувала харчовим етиловим спиртом не тільки горілчані заводи України, але і постачала його в інші республіки колишнього Радянського Союзу, зокрема республіки Закавказзя, Середньої Азії та Казахстан. Не дивлячись на те, що за часів незалежності України кількість спирту, який відправлявся на експорт, суттєво зменшилася, все ж обсяги експорту були доволі значними і це було важливо для завантаження потужностей спиртових заводів України. Нажаль в останні роки експорт спирту етилового ректифікованого з України майже повністю припинено. Тільки за минулий рік виробництво спирту національними спиртовими заводами зменшилось майже на двадцять відсотків. Однією з причин, що призвели до скорочення експорту спирту є його зависока ціна. Основними чинниками, що визначають собівартість і, як наслідок, ціну спирту етилового ректифікованого, є вартість витрат сировини і енергоносіїв. Вартість сировини в останні роки стабілізувалась, наприклад, ціна кукурудзи основної сировини для виробництва спирту, тримається на рівні 1600 ґрн/т, що у собівартості 1 літра спирту складе близько 4 грн. Натомість енерговитрати на виробництво спирту в залежності від рівня технології різняться в значній мірі. Наприклад, витрата газу на виробництво 1 літра спирту на різних спиртових заводах складає від 0,4 м3 до 0,9 м3, тобто за вартості 1 м3 природного газу близько 5 грн, складова енергозатрат в собівартості 1 літра спирту становить від 2,0 грн до 4,5 грн відрізняється більше ніж вдвічі. Найбільш енергоємними технологічними процесами у виробництві спирту з крохмалистої сировини є водно-теплова обробка замісу, перегонка бражки і ректифікація отриманого дистиляту. Вітчизняним науковцями розроблена і впроваджена енергозбережна гідроферментативна обробка крохмалистої сировини для розчинення та оцукрення крохмалю з використанням ферментних препаратів. За розробленою технологією заміс достатньо нагрівати до температури не вищої, ніж 100 0С, порівняно з температурою нагріву замісу вищою, ніж 140 0С за традиційною технологією. Широке застосування концентрованих ферментних препаратів для розрідження та оцукрення крохмалю дозволило впровадити гідроферментативну обробку на переважній більшості спиртових заводів, що надало змоги зменшити витрати енергоносіїв на водно-теплову обробку сировини майже вдвічі. Суттєво гірший стан справ у промисловості з енергозбереженням на стадії брагоректифікації. Наразі в спиртовій галузі України переважно експлуатують брагоректифікаційні установки (БРУ) непрямої дії, які попри свою простоту в експлуатації та здатність забезпечити виробництво високоякісного спирту, є найбільш енерговитратними. Окремі колони цих установок звязані між собою тільки матеріальними потоками, тепло до кожної колони підводять з котельною парою і відводять, як правило, з водою. Рівень рекуперації вторинного тепла технологічних потоків у цих установках дуже низький і обмежується нагріванням бражки теплом конденсації водно-спиртової пари бражної колони. Впровадження енергозбережних технологій на цій стадії є капіталоємним, однак надає вагому економію теплової енергії, оскільки на долю БРУ приходиться близько 75 % всіх технологічних витрат тепла. Науковцями розроблено і впроваджено технології брагоректифікації, де потреби в тепловій енергії в значній мірі задовольняються за рахунок рекуперації вторинного тепла технологічних потоків БРУ. Однією з таких установок є БРУ з елементами під вакуумом та рекуперацією тепла, яку розроблено фахівцями УкрНДІспиртбіопрод та успішно впроваджено більше за кордоном і тільки на деяких спиртових заводах України. В цій установці за атмосферного тиску працює тільки бражна колона, а інші колони: епюраційна (ЕК), ректифікаційна (РК) та кінцевої очистки (ККО) працюють під вакуумом. Це, крім деяких технологічних переваг, надає змоги здійснювати обігрівання ЕК і ККО рекуперативним теплом конденсації пари бражного дистиляту. Нагрівання бражки перед подачею на перегонку в цій установці здійснюють спочатку теплом конденсації водно-спиртової пари з ЕК (РК) колони, а потім теплом охолодження барди. В таблиці 1 наведено результати порівняльного аналізу теплових потоків БРУ непрямої дії (БРУНД) та БРУ з алементами під вакуумом (БРУВАК). Таблиця 1 Порівняльний аналіз теплових потоків БРУНД та БРУВАК
Як видно з даних таблиці 1 в розробленій БРУВАК порівняно з БРУНД витрату котельної пари зменшено на 30 % і втричі збільшено використання вторинного (рекуперативного) тепла технологічних потоків. Нашими науковцями розглянуто енергозбережні технологічні прийоми для окремих ділянок технологічного процесу, які зменшують загальну витрату тепла на 35 % 40 %. Однак найбільшого результату з економії енергоресурсів можна досягнути у випадку енерготехнологічного комбінування з застосуванням прийомів рекуперації низькопотенціального вторинного тепла технологічних потоків в межах всього технологічного циклу виробництва спирту ректифікованого, а не на окремих його ділянках. Спеціалістами УкрНДІспиртбіопрод розроблено оптимальну схему теплових потоків виробництва спирту етилового з крохмалистої сировини (рис. 1), яка включає впровадження розглянутих енергозбережних технологій з повним використанням потенціалу вторинних теплових потоків всіх технологічних дільниць. Це стало можливим з використанням сучасних пластинчатих та спіральних теплообмінників, які мають теплообмінні поверхні, що самоочищаються від відкладення завислих часток та накипу. Запропонована технологія практично виключає використання тепла котельної пари на ділянці гідроферментативної обробки сировини, за рахунок нагрівання дефлегматорної води на приготування замісу та нагрівання самого замісу теплом барди. На ділянці брагоректифікації, згідно з розробленою схемою, на нагрівання бражки перед перегонкою використовують тепло розвареної маси, що виділяється під час її охолодження до температури складки та тепло барди, яку відводять з бражної колони. Результати порівняльного аналізу теплових потоків розробленої технології та традиційної технології виробництва спирту, яка передбачає водно-теплову обробку крохмалистої сировини за температури близької 140 0С та застосування брагоректифікаційній установки непрямої дії наведено в таблиці 2. Результати аналізу свідчать, що: - в розробленій енергозбережній схемі загальне споживання тепла котельної пари (за вирахуванням тепла, що повертається з конденсатом) на забезпечення потреб всього технологічного процесу виробництва спирту з зерна зменшено, в розрахунку на 1 дал спирту, з 169,4 МДж до 92,7 МДж або на 45 %; - в розробленій енергозбережній схемі більш ефективно використано потенціал вторинних теплових потоків: розвареної маси та оцукреного сусла, пари бражного дистиляту, барди та лютерної води; - виведення тепла з процесу з відходами виробництва (бардою та лютерною водою) зменшено з 57,9 до 36,3 МДж/дал або на 37 %. Впровадження енергозбережної технології на Червонослобідського спиртовому заводі дозволила досягнути реальної питомої витрати природного газу на виробництво спирту меншої, ніж 4 м3 на 1 декалітр. Нажаль нові технологічні прийоми частіше знаходять застосування не в Україні, а за її межами, наприклад в Білорусії, де на ряді заводів впроваджено гідроферментативну обробку крохмалистої сировини та енергозбережну брагоректифікаційну установку БРУВАК-Н. Не дивно, що вартість білоруського спирту стала суттєво меншою за вартість українського спирту. В результаті експорт спирту з Білорусії в 2010 році порівняно з 2009 роком виріс більше ніж на порядок, причому основні обєми цього експорту здійснювали до Молдови, Закавказзя, Туркменістану, тобто до країн, куди традиційно експортували спирт українські спиртові заводи. Перспективним джерелом зменшення витрат енергії на виробництво спирту етилового ректифікованого є використання біогазу на генерацію котельної пари. Вченими УкрНДІспиртбіопрод розроблено та здійснено промислову апробацію технології утилізації післяспиртової барди з отриманням кормів для худоби з густої частини барди та біогазу з рідкої частини під час її метанового зброджування. Ця технологія дозволяє отримати до 20 м3 біогазу з 1 м3 післяспиртової барди. Нажаль перше впровадження утилізації барди за наведеним способом здійснюється також на одному зі спиртозаводів Білорусії. Наостанок слід відзначити, що впровадження згаданих енергозбережних технологічних прийомів у виробництво спирту етилового ректифікованого дозволяє виробляти високоякісну конкурентоспроможну продукцію навіть за ціни 1 м3 природного газу більше, ніж 5 грн. Термін окупності впровадження не перевищує 6 місяців. Таблиця 2 Порівняльний аналіз теплових потоків розробленої технології виробництва спирту з зерна та типової в Україні
Мал. 1
Принципова енергозбережна схема виробництва спирту етилового ректифікованого  жүктеу/скачать 92.75 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||