在线清洗系统在中粮肇东公司酒精生产线的改造研究

【摘要】中粮生化能源（肇东）有限公司始建于1993年，其以玉米为主要原料，通过生物工程技术生产燃料酒精、食用酒精、DDGS、玉米油、食用级二氧化碳等产品。是一家具有高科技的大型现代生物化工企业。中粮肇东公司一共分为三期建设，年生产酒精达40万吨，其中二期酒精生产装置于1996年建设，迄今已运行19年。本文所要研究的在线清洗系统就是针对二期液糖化、发酵工序的清洗现状进行的，拟通过对二期酒精装置清洗模式的深入研究，应用先进的在线清洗技术，从而提高公司二期酒精装置的清洗水平，增强企业生产运营能力。由于建设期较早，酒精车间二期液糖化生产线主要设备均为碳钢材质，随着使用年限的增加，部分设备腐蚀较为严重，如粉浆罐导流桶、糖化罐罐壁、真空下料管壁现在已经非常薄，更为重要的是二期酒精生产装置没有有效的在线清洗系统，原人工清洗过于简易，且受人工因素影响，清洗方法不够科学，清洗的彻底程度不高，对系统清洗效果一般，增加了刷罐周期，减少了生产时间，生产染菌控制困难，这直接影响到原料消耗成本。且清洗用碱液不能实现全回用，造成一定程度的清洗液浪费。针对二期酒精生产线这一清洗现状，本文主要研究在线清洗系统在中粮肇东公司酒精生产线的改造。首先通过对在线清洗系统的学习和研究，结合目前二期酒精生产装置的工艺流程、设备空间、技改设计与资金投入等实际情况，探讨在老装置上更新清洗系统。这一过程将通过大量的调研，技术探讨以及对酒精液糖化、发酵、蒸馏等相关设备、管路等一系列的细致分析，确定关键改造点、控制点。其次我们确定在酒精生产过程进行在线清洗，液化罐、发酵罐以及相关管路的无菌控制是清洗的关键因素，应定期进行杀菌清洗，避免对后续工艺指标的影响。最后应针对不同位置制定不同的清洗、消毒工艺，按照不同的操作流程分别控制；在保证装置连续运行的基础上进行在线清洗操作，做到清洗液的全回收，减少辅料浪费。并且要系统考虑到装置的灵活性、经济性及安全、环保的要求，重点突出节能生产，降低酒精物料的染菌几率。经过一系列的研究分析，针对二期酒精装置的陈旧现状和当前在化工行业普遍采用的最新在线清洗系统，制定了有针对性的方案，解决二期酒精装置清洗不理想的现状。经研究分析，认为粉浆罐、液化罐、酒母罐、发酵罐等设备的清洗要采用CIP高压清洗；换热器及相关管线等清洗应采用CIP低压清洗。同时，在我们的研究过程与预想中，将着重对清洗流程、循环加热、碱液回收等问题的研究，从而使CIP系统更加适合目前的二期装置。按照这种设计思路的CIP系统，效果十分良好，发酵染菌大幅降低，其中升酸差、成熟醪酒分等指标也将在行业内处于先进水平。
【作者】冯南；
【导师】齐红倩；
【作者基本信息】吉林大学，工业工程，2014，硕士
【关键词】CIP研究设计；清洗工艺；设备改造；管理优化；

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