1啤酒生产行业概况
自2002年我国成为世界啤酒产销第一大国以来,我国啤酒总产量呈逐年增长的趋势,2007年继续保持大幅增长的势头,完成啤酒产量3931.37万kL,比上年同期增长13.8%。随着我国环境保护工作的深入开展,很多啤酒企业开展了清洁生产工作,在节能减排方面取得了显著的成绩。一些领先的啤酒企业kL啤酒耗水指标可以下降到5.5以下,已经接近国际先进水平,但与国外先进企业相比仍有一定的差距。
据统计,2008年中国化学需氧量和二氧化硫排放量比上年分别下降4.42%和5.95%,比2005年分别下降6.61%和8.95%,首次实现了减排任务完成进度赶上时间要求,为全面完成“十一五”减排目标打下了坚实基础。实践证明,在大量治污工程基本建成的形势下,开展清洁生产,实施污染预防,是实现工业减排目标的重要手段。清洁生产则是啤酒行业实现减排目标的重要手段。
为促进啤酒行业实现减排目标,为啤酒工业企业开展清洁生产提供技术支持和导向,中华人民共和国环境保护部颁布了《清洁生产标准啤酒制造业》(HJ/T183-2006)。根据标准的相关内容,本文对啤酒行业的一些清洁生产技术进行探讨。
2啤酒行业清洁生产技术需求分析
2.1麦芽粉碎
麦芽是啤酒生产原料,麦芽粉碎分三种:干法粉碎、增湿粉碎和湿法粉碎。增湿粉碎是将麦芽在粉碎之前用水或蒸汽进行增湿处理,使麦皮水分提高,增加其柔韧性,粉碎时达到破而不碎的目的。主要分为水喷雾增湿、蒸汽增湿两种方法。湿法粉碎是将麦芽在粉碎前用30℃~50℃的温水浸泡15~30min,使麦芽的含水量提高到30%左右,同时其体积由于吸水而膨胀35%~40%。与干法粉碎相比,增湿粉碎和湿法粉碎的优点如下:
(1)增湿粉碎和湿法粉碎可提高过滤效率。与干法粉碎相比,增湿粉碎和湿法粉碎的麦芽壳保持得比较完整,滤层比较疏松,过滤效率提高。增湿粉碎可提高约20%的过滤效率,湿法粉碎的过滤效率可提高50%以上。
(2)对于溶解性较差的麦芽,增湿粉碎和湿法粉碎的浸出率比干法粉碎高。
(3)增湿粉碎和湿法粉碎可以直接使用新鲜麦芽,而干法粉碎必须将麦芽存放一段时间使其回潮。
(4)增湿粉碎减少了粉尘飞扬,湿法粉碎则可彻底解决麦芽粉碎中的粉尘污染问题。
2.2回收利用煮沸锅的蒸汽废热
啤酒生产过程中热蒸汽的消耗主要是糖化过程中的麦汁煮沸。麦汁煮沸时须从麦汁中蒸发出6%~12%的水蒸汽。如果将这些蒸汽排入大气,不但损失了热量,还会带来一些不良气味,污染大气。一般二次蒸汽的回收设备和低压煮沸相配套。煮沸锅密闭,控制蒸汽排出阀门,使煮沸锅内压力达0.05Mpa,这时排出的二次蒸汽温度可达180℃。
利用煮沸锅二次蒸汽的方法很多,最常用的方法是换热回收就地利用。当麦汁充分煮沸后,达到102℃,产生的二次蒸汽将排气筒中的空气顶出,关闭排气筒挡板,使蒸汽通过风机导入回收系统。在回收系统中,蒸汽先经过列管式一次换热器,将体积为麦汁量1.5倍的80℃水加热到95℃,蒸汽在列管间隙冷凝;98℃~100℃的蒸汽冷凝水再进入列管式二次换热器,将冷水加热到85℃,可供CIp(Cleaninginplace)洗涤和糖化洗槽,30℃的冷凝水排出;一次换热器出口的95℃热水再在一个薄板换热器中将过滤流出的70℃麦汁和洗槽水预热到92℃进煮沸锅,在换热器中95℃热水降到80℃,再去和二次蒸汽换热。
除了换热回收外,还可利用二次蒸汽制冷,用废蒸汽预热蒸发制冷介质,使其吸收或膨胀,转换成机械能制冷。还可通过压缩提高二次蒸汽的压力和温度,使之直接成为麦汁煮沸的热源。
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