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啤酒企業清潔生產中,主要是通過加強用能管理,采用麥汁一段冷卻工藝、糖化熱能回收、糖化熱水回收、熱電聯供回收系統、沼氣回收系統,以及系統技術工藝改造,減少能源的消耗,達到節能、降耗、減污,降低生產成本,增加經濟效益目的,同時減少廢棄物的排放,保護環境,為人類社會的可持續發展作出貢獻。
近年來,我國啤酒行業循環經濟取得了顯著成效,與未開展循環經濟之前相比,11度啤酒耗糧降低了8.4%,取水指標下降了29.7%,電耗下降了12.2%,煤耗下降了14.5%,綜合能耗下降了17%;啤酒行業新技術應用發展迅速,蒸汽冷凝水回收利用等新技術被迅速推廣;啤酒工業循環經濟應用的新技術內容越來越廣泛;在原有循環經濟項目的基礎上,研究創新了許多新技術,并被應用取得了較好效果。
啤酒企業開展的清潔生產,實施污染預防,也是實現節能減排目標的重要手段。如在生產過程,麥芽粉碎采取增濕粉碎;回收利用麥汁煮沸工藝段的煮沸鍋的蒸汽廢熱,還可利用二次蒸汽制冷,用廢蒸汽預熱蒸發制冷介質;通過壓縮提高二次蒸汽的壓力和溫度,使之直接成為麥汁煮沸的熱源。在節能減排方面取得了顯著的成績。
啤酒行業節能減排關鍵工藝技術
1.原料麥芽粉碎
啤酒生產原料麥芽的粉碎有三種方式:干法粉碎、增濕粉碎和濕法粉碎。采用增濕粉碎,在粉碎之前用水或蒸汽進行增濕處理,使麥皮水分提高,增加其柔韌性,粉碎時達到破而不碎的指標要求,增加粉碎效率,降低粉碎能量。
2.應用高效酶制劑
采用在糖化工段添加β-淀粉酶,增加糖化效果,應用酶制劑可使大麥等谷類替代部分麥芽,改進啤酒工藝,經濟效果良好,可以實現啤酒工業節約麥芽,擴大生產,降低成本,實現生產過程的節能減排。
3.新技術、新工藝
通過優化麥汁煮沸工藝,在不影響產品質量的前提下,降低煮沸強度,不僅可提高產品的非生物穩定性,改善啤酒口感,還可實現降低消耗、節能增效。
采用麥汁一段冷卻新技術,通過氨蒸發制冷,用3~4 ℃的冰水一次將熱麥汁冷卻到7~8 ℃,排出75~80 ℃的熱水,可以直接進入釀造熱水罐,作洗槽水和糖化下料水。實現麥汁冷卻水的充分利用,大大降低耗水量。該工藝可以降低能耗,節電40.5 %;節約熱能,麥汁熱回收率90%~95%;降低水耗,節約麥汁冷卻水40%;降低輔助材料酒精的消耗,一段冷卻以水作載冷劑,酒精用量分別降低29%和30%。
4. 熱能回收利用
啤酒生產過程的熱能消耗除CIP和熱水制備外,主要耗能集中在醪液升溫、麥汁升溫以及麥汁煮沸等工段。因此,在麥汁煮沸工段實施節能降耗技術回收煮沸蒸汽節能,包括采用蒸汽冷凝器回收蒸汽,采用蒸汽壓縮機節能,采用新型煮沸系統節能,采用Merlin煮沸系統節能,采用柔和煮沸系統節能,采用Stromboli煮沸系統節能。這些節能效果都十分明顯。
5. CO2回收系統節能技術
CO2是啤酒發酵過程的副產物,對CO2的回收利用也是啤酒生產過程的節能增效極點。可以將CO2經過洗滌、凈化、壓縮、干燥(啤酒糟烘干機)、冷卻、液化等過程回收二氧化碳。可以對CO2回收系統中二氧化碳液體汽化過程進行改造,通過CO2蒸發冷凝系統和冷量回收利用系統技術,將傳統蒸汽對二氧化碳液體進行加熱汽化改為利用二氧化碳當作制冷劑利用循環高濃酒精進行熱交換汽化,提高二氧化碳回收系統的蒸發效率,減少CO2汽化時消耗的蒸汽使用量;利用冷量回收用于糖化制冰水系統來達到節約蒸汽和制冷用電,減少冷站糖化系統制冰水的耗電量;提高制冷系統的效率和能力,這樣可以節能,提高經濟效益。
6.發酵過程微機自動控制
在啤酒發酵工藝過程涉及很多條件參數。發酵參數的控制,不但是保障發酵質量的過程,保證產品質量的控制過程,同時控制好發酵工藝,也可以實現節能降耗。發酵過程采用微機自動控制,使特定階段條件參數與設定的工藝曲線相吻合以外,可控制罐內氣體的有效排放,以使罐內壓力符合工藝要求,實現有效節能。
7.廢酵母回收綜合利用
采用廢酵母回收利用技術,將廢酵母泥干燥(酵母烘干機)生產飼料酵母;利用酵母破壁后生產營養液和浸膏,核苷酸類藥物;還可制取其他生化藥品,可以實現廢物利用,增效減排。
8. 綜合系統技術節水
啤酒廠的節水降耗措施主要包括:
(1)生產過程中采用一段冷卻法,將回收熱水用于糖化投料和其他生產用水。
(2)回收麥汁薄板冷卻水,用作糖化、糊化下料水或洗糟用水。
(3) 使用高效泡沫清洗劑清洗糊化鍋、糖化鍋、煮沸鍋、回旋沉清槽等,可以節約沖洗用水。
(4)回收發酵罐/清酒罐洗滌水,將前罐后沖洗水作為下一罐洗罐的頭道水或沖地之用;將發酵麥汁管路及清酒過濾機的殺菌用水,用作發酵大罐/清酒罐的清洗用水。
(5)采用錯流過濾代替硅藻土過濾等用新設備、新技術,可以節約水耗,降低酒損和化學清洗劑用量,降低啤酒濁度。(6)回收洗瓶機后工序漂洗水直接用于洗瓶機前段預洗或沖洗地面。
9. 污水曝氣系統的節能改造
改造啤酒廠污水曝氣系統,依據污水站的運行數據計算供氣量,確定系統采用的曝氣器型號與數量,及離心風機運行參數,合理選擇離心鼓風機來匹配曝氣系統的運行。實施工藝、設備、降污與增效的合理性、科學性。可以實現節能、穩定生產,降低污水處理用電單耗,具有明顯的經濟效益。
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