本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種回收發(fā)酵尾氣中乙醇的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤氣發(fā)酵法生產(chǎn)燃料乙醇是一種全新的乙醇工藝。在發(fā)酵過程中需要持續(xù)向發(fā)酵罐中通入煤氣，并排出尾氣。發(fā)酵尾氣中攜帶有少量乙醇。相關(guān)技術(shù)中用營養(yǎng)液洗滌尾氣中的乙醇，然后將洗滌得到的乙醇送回發(fā)酵罐中。然而，發(fā)酵罐中的乙醇濃度并不能過高，此種洗滌方式會降低發(fā)酵的實際產(chǎn)能，且對發(fā)酵菌體還會產(chǎn)生不利影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明實施例提供了一種回收發(fā)酵尾氣中乙醇的系統(tǒng)，用于回收發(fā)酵尾氣中的乙醇。
本發(fā)明提供了一種回收發(fā)酵尾氣中乙醇的系統(tǒng)，包括：
水洗塔；
進氣管路，連接在所述水洗塔的底部，發(fā)酵罐的尾氣經(jīng)所述進氣管路排放入所述水洗塔中；
進水管路，與所述水洗塔連接，通過所述進水管路排入所述水洗塔中的水與所述尾氣逆流接觸，洗滌所述尾氣中的乙醇；
排氣管路，連接在所述水洗塔頂部，用于排放洗滌后的所述尾氣；
排水管路，設(shè)置在所述水洗塔的底部，用于將洗滌所述尾氣后的水排出所述水洗塔。
可選的，所述系統(tǒng)還包括：
循環(huán)管路，連接所述水洗塔的底部和所述進水管路，位于所述水洗塔底部的洗滌所述尾氣后的水通過所述循環(huán)管路和所述進水管路重新流入所述水洗塔與所述尾氣逆流接觸，再次洗滌所述尾氣；所述排水管路與所述循環(huán)管路連接。
可選的，所述系統(tǒng)還包括：
循環(huán)水泵，設(shè)置在所述循環(huán)管路上。
可選的，所述系統(tǒng)還包括：
第一乙醇濃度檢測儀，設(shè)置在所述循環(huán)管路上；
排水管路，與所述循環(huán)管路連接；當(dāng)所述第一乙醇濃度檢測儀檢測出的所述循環(huán)管路中的水的乙醇濃度達到第一閾值時，通過所述排水管路將所述循環(huán)管路中的水排放到醪罐中。
可選的，所述系統(tǒng)還包括：
第二乙醇檢測儀，設(shè)置在所述排氣管路上。
可選的，所述系統(tǒng)還包括：
第一調(diào)節(jié)閥，設(shè)置在所述進水管路上，與塔釜液位連鎖，控制所述塔釜液位。
可選的，所述系統(tǒng)還包括：
第一流量計，設(shè)置在所述循環(huán)管路上。
可選的，所述系統(tǒng)還包括：
第二流量計和第二調(diào)節(jié)閥，設(shè)置在所述排水管路上。
可選的，位于所述水洗塔內(nèi)的所述進水管的部分上設(shè)有噴淋頭。
可選的，所述水洗塔內(nèi)設(shè)有填料。
本申請實施例中的上述一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種技術(shù)效果：
發(fā)酵尾氣由進氣管路從水洗塔底部進入，從水洗塔頂部排出。進水管路向水洗塔中排水，與水洗塔中自下而上的尾氣逆流接觸，溶解尾氣中的乙醇，以對尾氣進行洗滌。由此，有效洗脫回收發(fā)酵尾氣中的殘余的乙醇。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施中回收發(fā)酵尾氣中乙醇的系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提供了一種回收發(fā)酵尾氣中乙醇的系統(tǒng)，用于回收發(fā)酵尾氣中的乙醇。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案總體思路如下：
發(fā)酵尾氣由進氣管路從水洗塔底部進入，從水洗塔頂部排出。進水管路向水洗塔中排水，與水洗塔中自下而上的尾氣逆流接觸，溶解尾氣中的乙醇，以對尾氣進行洗滌。由此，有效洗脫回收發(fā)酵尾氣中的殘余的乙醇。
下面通過附圖以及具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細的說明，應(yīng)當(dāng)理解本申請實施例以及實施例中的具體特征是對本申請技術(shù)方案的詳細的說明，而不是對本申請技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實施例以及實施例中的技術(shù)特征可以相互組合。
本文中術(shù)語“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”的關(guān)系。
請參考圖1，為本發(fā)明提供的回收發(fā)酵尾氣中乙醇的系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)包括：
水洗塔2、進氣管路1、進水管路4、排氣管路3和排水管路5。
具體來講，進氣管路1連接在水洗塔2的底部，使得發(fā)酵罐排放的尾氣從底部進入水洗塔2。排氣管路3則設(shè)置在水洗塔2的頂部，進而尾氣能夠自下而上地經(jīng)過水洗塔2，最終從頂部排出。進一步，在水洗塔2頂部到底部的任意位置上，水洗塔2還連接有排水管路5。在本發(fā)明實施例中，進水管路4用于向水洗塔2中排入純凈水、自來水或者工業(yè)用水等。在重力的作用下，由進水管路4排入水洗塔2的水會自上而下流到水洗塔2底部。因此，自下而上的尾氣將于自上而下的水逆流接觸。尾氣與水接觸過程中，水溶解尾氣中的乙醇，從而洗滌尾氣。洗滌后的尾氣繼續(xù)上升，并從排氣管路3排出到水洗塔2外，而洗滌尾氣后的水則流到水洗塔2底部。然后，洗滌尾氣后的水從設(shè)置在水洗塔2底部的排水管路5流出水洗塔2。
進一步，為了節(jié)約水資源，在本發(fā)明實施例中，水洗塔2的底部和進水管路4之間設(shè)置了循環(huán)管路6。因此，當(dāng)水洗塔2底部的壓強高于進水管路4的壓強時，底部的水將依次經(jīng)過循環(huán)管路6和進水管路4重新從進水管路4的出口排出，與此時自下而上的尾氣逆流接觸，實現(xiàn)二次利用水洗滌尾氣。
較佳的，為了保持充足的循環(huán)動力，本發(fā)明實施例中的循環(huán)管路6上還設(shè)置有循環(huán)水泵7。在具體實現(xiàn)過程中，循環(huán)水泵7可以為工頻水泵，即工作頻率固定的水泵，或者變頻水泵，即工作頻率按需調(diào)整的水泵。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)實際進行設(shè)置，本發(fā)明不做具體限制。
另外，為了避免水洗塔2底部的水的乙醇濃度過高，還可以在循環(huán)管路6上設(shè)置第一乙醇濃度檢測儀16。第一乙醇濃度檢測儀16能夠?qū)ρh(huán)管路6中的水進行乙醇濃度檢測，進而使控制本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和/或管理人員能夠及時了解水洗塔2底部的水的乙醇濃度。
同時，循環(huán)管路6還與排水管路5連接。具體來講，排水管路5的一端與循環(huán)管路6連接，另一端則與成熟醪罐17連接。當(dāng)控制系統(tǒng)和/或管理人員判斷出第一乙醇濃度檢測儀16檢測出的乙醇濃度達到第一閾值時，為了避免水洗塔2底部的水的乙醇濃度繼續(xù)升高，將通過排水管路5將循環(huán)管路6中的水排放到醪罐17中。并且，為保證洗滌效率，同時還可以在進水管路4中補充新鮮水，以確保尾氣能夠與充足的水逆流接觸。
在具體實現(xiàn)過程中，第一閾值例如為醪罐17中乙醇的濃度，或者根據(jù)生產(chǎn)需要而設(shè)置的任意值，本發(fā)明不做具體限制。
進一步，為了保持排放到醪罐17的水的乙醇濃度，本發(fā)明實施例的循環(huán)管路6上還設(shè)置有檢測循環(huán)水量的第一流量計11，排水管路5上還設(shè)置有用于檢測排水管路5中水流量的第二流量計12和用于調(diào)節(jié)排水管路5中水流量的第二調(diào)節(jié)閥8。
更進一步，在本發(fā)明實施例中，回收發(fā)酵尾氣的系統(tǒng)還包括第三乙醇檢測儀13、第二乙醇檢測儀14和第三流量計15。具體來講，第三乙醇檢測儀13設(shè)置在進氣管路1上，用于檢測進入水洗塔2的尾氣的乙醇濃度。第二乙醇濃度檢測儀14設(shè)置在排氣管路3上，用于檢測水洗塔2排出尾氣的乙醇濃度。第三流量計15設(shè)置在排氣管路3上，檢測排氣管路3中排放的氣體流量。通過實時檢測進入尾氣的乙醇濃度和排出尾氣的乙醇濃度和流量，可以及時獲知當(dāng)前洗滌效率。進一步，如果當(dāng)前洗滌效率與預(yù)設(shè)效率不符合，還可以通過調(diào)節(jié)進氣管路1的進氣量和排氣管路3的排氣量來調(diào)整當(dāng)前洗滌效率。例如，如果當(dāng)前洗滌效率低于預(yù)設(shè)洗滌效率，則可以減小進氣管路1的進氣量，和/或減小排氣管路3的排氣量。或者，如果當(dāng)前洗滌效率與預(yù)設(shè)效率不符合，還可以通過調(diào)節(jié)循環(huán)管路6中的循環(huán)水量來調(diào)整當(dāng)前洗滌效率。例如，如果當(dāng)前洗滌效率低于預(yù)設(shè)洗滌效率，則可以增大循環(huán)水泵7的工作效率，以提高循環(huán)水量，增強水與尾氣的接觸。
進一步，本發(fā)明實施例中的水洗塔2的塔釜設(shè)有液位計10，用于檢測塔釜的液位。設(shè)置在進水管路4上的第一調(diào)節(jié)閥9可以調(diào)節(jié)進水管路中的排水量。在本發(fā)明實施例中，如圖1中連接于液位計10和第一調(diào)節(jié)閥9之間的虛線所示，第一調(diào)節(jié)閥9與塔釜液位的液位計10通過軟件連接，實現(xiàn)連鎖，從而控制塔釜液位。具體地，當(dāng)液位計10檢測到塔釜液位高于預(yù)設(shè)液位，則通過第一調(diào)節(jié)閥9減少進水量，反之，當(dāng)液位計10檢測到塔釜液位低于預(yù)設(shè)液位，則通過第一調(diào)節(jié)閥9增加進水量。
更進一步，本發(fā)明實施例中的水洗塔2中設(shè)置有填料，如波紋板，位于水洗塔2內(nèi)的進水管路4設(shè)置有噴淋頭，可以使水與尾氣傳質(zhì)均勻。
下面列舉一個具體的例子來對上述系統(tǒng)進行說明。在具體實現(xiàn)過程中，包括但不現(xiàn)于以下例子。
通過進水管路4及第一調(diào)節(jié)閥9控制水洗塔2液位達到整體的80％。通過第三乙醇檢測儀13檢測，進氣管路1中的發(fā)酵尾氣量為10000Nm3/h，乙醇濃度為50ppm。調(diào)整循環(huán)水流量為20m3/h，通過排氣管路3上的第二乙醇檢測儀14檢測排出乙醇濃度為1ppm，乙醇脫除率為98％。
通過第一乙醇濃度檢測儀檢測循環(huán)水中乙醇濃度達到30g/L時開始通過排水管路5排入成熟醪罐17。調(diào)整循環(huán)水流量與排出水量比例為20:1，控制排水中乙醇含量穩(wěn)定。
本申請實施例中的上述一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種技術(shù)效果：
發(fā)酵尾氣由進氣管路從水洗塔底部進入，從水洗塔頂部排出。進水管路向水洗塔中排水，與水洗塔中自下而上的尾氣逆流接觸，溶解尾氣中的乙醇，以對尾氣進行洗滌。由此，有效洗脫回收發(fā)酵尾氣中的殘余的乙醇。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。