專利名稱：好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法及裝置的制作方法
好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于節(jié)水節(jié)能領(lǐng)域，具體地說是涉及一種好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié) 能降溫的方法及裝置(味精生產(chǎn)中)。技術(shù)背景
味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵過程中需持續(xù)通入無菌壓縮空氣。但是空氣壓縮機所 制備的壓縮空氣一是濕度較大，不利于后續(xù)的空氣過濾器除菌，二是溫度較高，無法直接利 用于發(fā)酵生產(chǎn)，所以要對壓縮空氣進行除水降溫。
現(xiàn)有的降溫技術(shù)存在的問題，一是由于要將高溫高濕的壓縮空氣降低到除水器要 求的溫度標準，以促使壓縮空氣中的水分充分冷凝，保證除水效果，需要消耗大量的降溫用 水。二是為了使最終的壓縮空氣溫度達到發(fā)酵生產(chǎn)的適宜溫度要求，需要使用蒸汽對除水 后低溫壓縮空氣再次加溫，消耗大量蒸汽。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效減少降溫水用量、 節(jié)省蒸汽消耗的好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法及裝置。
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是使用以下方法及裝置味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法，步驟如下 a:空氣壓縮機I所制備的高溫高濕壓縮空氣首先進入空氣回?zé)崞?進行第一步降溫； b:第一步降溫后的壓縮空氣依次進入循環(huán)水換熱器3和冷凍水換熱器4進行熱交換進 一步降低溫度；c:達到溫度要求的壓縮空氣通入除水器5除水；d:除水后的壓縮空氣再次通入空氣回?zé)崞?進行熱交換提高壓縮空氣溫度后，用來發(fā)酵。
前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟a:空氣壓縮機I所制備的高溫高濕壓縮空 氣進入空氣回?zé)崞?前控制溫度為100 130°C (優(yōu)選120°C)。
前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟a:高溫高濕壓縮空氣進入空氣回?zé)崞?進 行降溫后的溫度為70 90°C (優(yōu)選80°C )。
前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟b:壓縮空氣經(jīng)過熱交換降低溫度到7 30 0C (優(yōu)選 15-25 °C，更加優(yōu)選 20。。)。
前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟d:除水后的壓縮空氣再次通入空氣回?zé)崞?2進行熱交換提高壓縮空氣溫度到33 60°C (優(yōu)選40 50°C，更加優(yōu)選45°C )。
本發(fā)明還提供了味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的裝置，包括 空氣壓縮機1、空氣回?zé)崞?、循環(huán)水換熱器3、冷凍水換熱器4和除水器5，空氣壓縮機I出 氣口與空氣回?zé)崞?殼程進氣口相連，空氣回?zé)崞?殼程出氣口與循環(huán)水換熱器3殼程進 氣口相連，冷凍水換熱器4殼程出氣口與除水器5進氣口相連，除水器5出氣口與空氣回?zé)崞鱅管程進氣口相連。
本發(fā)明的好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法及裝置，其實現(xiàn)步驟的 特點是(如圖1所示)a:空氣壓縮機I所制備的高溫高濕壓縮空氣(100 130°C)首先進 入空氣回?zé)崞?進行第一步降溫，降溫后的溫度為70 90°C。b:第一步降溫后的壓縮空 氣依次進入循環(huán)水換熱器3、冷凍水換熱器4進行熱交換降低溫度到7 30°C，使壓縮空氣 中的水分冷凝，以保證后續(xù)的除水效果。由于在a步驟中壓縮空氣已進行的初步降溫，改進 了目前技術(shù)中高溫高濕壓縮空氣直接降溫的不足，大大減少了循環(huán)水換熱器3、冷凍水換熱 器4中降溫水的用量。降溫水的用量減少40 60%。c:達到溫度要求的壓縮空氣通入除 水器5除水。d:除水后的壓縮空氣再次通入空氣回?zé)崞?進行熱交換提高壓縮空氣溫度到 33 60°C，然后排出壓縮空氣降溫除水系統(tǒng)用于發(fā)酵生產(chǎn)。該步驟的特點就是利用初始時 高溫壓縮空氣和除水后低溫壓縮空氣的溫度差，兩者進行熱交換，既對初始高溫空氣進行 了初步降溫，又提高除水后壓縮空氣的溫度，使其達到發(fā)酵生產(chǎn)的要求。改進了目前技術(shù)中 對除水后的低溫壓縮空氣需要利用蒸汽加熱升溫的不足，節(jié)省了蒸汽消耗。
該方法使用“循環(huán)熱交換”工藝，能夠有效減少降溫水用量，節(jié)省蒸汽。
其工藝流程為壓縮機高溫空氣一空氣回?zé)崞饕谎h(huán)水換熱器一冷凍水換熱器一 除水器一空氣回?zé)崞饕?3 60°C壓縮空氣。通過本方法及裝置降低壓縮空氣溫度，工藝流 程簡潔，只需增加空氣回?zé)崞?，并對管路進行簡單的改造就能實現(xiàn)，投資節(jié)省；減少降溫水 的用量，節(jié)省蒸汽消耗。


圖1是好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫方法的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中I為空氣壓縮機；2為空氣回?zé)崞鳎?為循環(huán)水換熱器；4為冷凍水換熱器；5 為除水器。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但保護范圍不被此限制。
實施例1 :味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的裝置，如圖1所 示，包括空氣壓縮機1，空氣回?zé)崞?，循環(huán)水換熱器3，冷凍水換熱器4，除水器5?？諝鈮?縮機I出氣口與空氣回?zé)崞?殼程進氣口相連?？諝饣?zé)崞?殼程出氣口與循環(huán)水換熱器 3殼程進氣口相連，循環(huán)水通入循環(huán)水換熱器3水阻管內(nèi)，冷凍水通入冷凍水換熱器4水阻 管內(nèi)，冷凍水換熱器4殼程出氣口與除水器5進氣口相連。除水器5出氣口與空氣回?zé)崞?I管程進氣口相連，最后通過管程出氣口排出。
實施例2 :味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法。
10000 m3/h，100 130°C，0. 3Mpa壓縮空氣，進入空氣回?zé)崞?熱交換后，溫度降 低為80-90°C。初步降溫的壓縮空氣通入循環(huán)水換熱器3和冷凍水換熱器4。循環(huán)水Im/ S，20 30°C ;冷凍水lm/s，5_15°C。冷凍水換熱器4出氣口壓縮空氣溫度10 20°C。此 時的低溫壓縮空氣通入除水器5除水后，再次進入空氣回?zé)崞鱅提高溫度到45 55°C。與 目前技術(shù)相比，每小時可節(jié)省降溫水10 15噸，節(jié)省飽和蒸汽15 25噸。
實施例3 :味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法。
20000 m3/h，100 130°C，O. 25Mpa壓縮空氣，進入空氣回?zé)崞?熱交換后，溫度 降低為80 90°C。初步降溫的壓縮空氣通入循環(huán)水換熱器3和冷凍水換熱器4。循環(huán)水1.5m/s, 20 30°C ;冷凍水1. 5m/s, 5 15°C。冷凍水換熱器4出氣口壓縮空氣溫度10 20°C。此時的低溫壓縮空氣通入除水器5除水后，再次進入空氣回?zé)崞鱅提高溫度到45 55°C。與目前技術(shù)相比，每小時可節(jié)省降溫水17 23噸，節(jié)省飽和蒸汽30 45噸。
實施例4 :味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法。步驟如下 a:空氣壓縮機I所制備的高溫高濕壓縮空氣(120°C )首先進入空氣回?zé)崞?進行第一步降溫，降溫后的溫度為80°C。b:第一步降溫后的壓縮空氣依次進入循環(huán)水換熱器3、冷凍 水換熱器4進行熱交換降低溫度到20°C，使壓縮空氣中的水分冷凝，以保證后續(xù)的除水效 果。由于在a步驟中壓縮空氣已進行的初步降溫，改進了目前技術(shù)中高溫高濕壓縮空氣直 接降溫的不足，大大減少了循環(huán)水換熱器3、冷凍水換熱器4中降溫水的用量。降溫水的用 量減少58%。c:達到溫度要求的壓縮空氣通入除水器5除水。d:除水后的壓縮空氣再次 通入空氣回?zé)崞?進行熱交換提高壓縮空氣溫度到45°C，然后排出壓縮空氣降溫除水系統(tǒng) 用于發(fā)酵生產(chǎn)。與目前技術(shù)相比，每小時可節(jié)省降溫水15 21噸，節(jié)省飽和蒸汽31 43 噸。
權(quán)利要求
1.味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法，其特征是，步驟如下 a:空氣壓縮機(I)所制備的高溫高濕壓縮空氣首先進入空氣回?zé)崞?2)進行第一步降溫;b:第一步降溫后的壓縮空氣依次進入循環(huán)水換熱器(3)和冷凍水換熱器(4)進行熱交換進一步降低溫度；c:達到溫度要求的壓縮空氣通入除水器(5)除水；d:除水后的壓縮空氣再次通入空氣回?zé)崞?2)進行熱交換提高壓縮空氣溫度后，用來發(fā)酵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟a:空氣壓縮機(I)所制備的高溫高濕壓縮空氣進入空氣回?zé)崞?2)前控制溫度為100 130°C (優(yōu)選120°C)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟a:高溫高濕壓縮空氣進入空氣回?zé)崞?2)進行降溫后的溫度為70 90V (優(yōu)選80°C )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟b:壓縮空氣經(jīng)過熱交換降低溫度到 7 30°C (優(yōu)選15-25°C，更加優(yōu)選20°C)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟d:除水后的壓縮空氣再次通入空氣回?zé)崞?2)進行熱交換提高壓縮空氣溫度到33 60°C (優(yōu)選40 50°C，更加優(yōu)選45°C)。
6.味精生產(chǎn)中好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的裝置，其特征是，包括空氣壓縮機(I)、空氣回?zé)崞?2)、循環(huán)水換熱器(3)、冷凍水換熱器(4)和除水器(5)，空氣壓縮機(I)出氣口與空氣回?zé)崞?2)殼程進氣口相連，空氣回?zé)崞?2)殼程出氣口與循環(huán)水換熱器 (3 )殼程進氣口相連，冷凍水換熱器(4 )殼程出氣口與除水器(5 )進氣口相連，除水器(5 )出氣口與空氣回?zé)崞?I)管程進氣口相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種好氧微生物發(fā)酵系統(tǒng)壓縮空氣節(jié)能降溫的方法及裝置，屬于節(jié)水節(jié)能領(lǐng)域。該裝置包括空氣回?zé)崞?、循環(huán)水換熱器、冷凍水換熱器、除水器。該方法的工藝流程為壓縮機高溫空氣→空氣回?zé)崞鳌h(huán)水換熱器→冷凍水換熱器→除水器→空氣回?zé)崞鳌?3～60攝氏度壓縮空氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法具有節(jié)約生產(chǎn)用水、節(jié)能等特點。
文檔編號A23L1/228GK103053991SQ201310000050
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者楊玉嶺, 滿德恩, 李高衛(wèi), 李國良, 郭脈海, 程美科, 殷慧 申請人:菱花集團有限公司