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环境工程设计

玉米深加工过程中异味气体的来源及其治理措施

本站     2018/8/4 9:29:42    

近几年,在化石能源供求关系紧张和环境的压力下,玉米因其丰富的产出、广泛的用途和可再生的资源优势而受到广泛的关注。伴随着科技的不断发展,以生物能源、生物化工和生物原材料为方向的玉米深加工产业得到了快速发展,逐步形成了以玉米淀粉、变性淀粉、淀粉糖、味精、食用酒精与燃料乙醇、赖氨酸、柠檬酸、化工醇为主的几大类产品系列。面对玉米深加工产业良好的发展前景,吉林、辽宁和内蒙古等许多地区将其确定为地区支柱或重点发展的产业。然而,伴随着玉米深加工业的快速发展,也出现了整个行业小型分散加工企业占据主要地位,规模化企业所占的比例低;资源利用率低、初级加工产品多、精加工产品少、环境污染严重等一系列问题。特别是环境污染问题,吉林省、黑龙江省、陕西省、安徽省政府或省、市环保局都接到了群众对玉米深加工企业环境污染的举报和投诉,上述问题尤以空气污染群众反应强烈。本文对玉米组分和生产工艺过程进行了分析,并对玉米深加工业中典型的淀粉生产过程中异味气体的排放源进行了调查和采样分析,并参照国外同类企业的运行经验提出了针对不同工序的尾气治理技术以及环境管理措施。

玉米深加工工艺简介

玉米由胚、胚末端的冠、壳皮、糊粉层和胚乳(角质和粉质)构成,其最基本的组成是淀粉、蛋白质和脂肪等。

在玉米粒的化学组成中:水分占12~16%,淀粉占70~72%,蛋白质占8~11%,脂肪占4~6%,灰分占1.2~1.6%,纤维占5~7%。玉米深加工工艺就是以水为介质利用玉米中不同组份间的比重差实现分离,同时对分离后的产品和副产品进行烘干的过程,并在淀粉、蛋白粉、纤维干燥工序均有高温干燥尾气排出,均含有异味气体。

解密

玉米深加工工艺异味气体的来源及成份

玉米深加工工艺过程中异味气体来源

对玉米深加工中典型的淀粉生产工艺各工序进行了踏查,初步判断生产工艺过程的异味主要包括:①纤维饲料烘干;②淀粉烘干;③蛋白烘干;④污水处理设施。产生原因为玉米浆及其它副产品(纤维、蛋白)在高温的作用下,其中有机物发生一系列化学反应所致。

玉米深加工工艺异味气体成份

对现已投产并正常运行的玉米深加工装置尾气进行了取样,采用色质联机进行了定性分析。经监测,淀粉车间、纤维饲料、淀粉干燥、蛋白饲料等干燥尾气成份主要有醛、酯、酸、醇、萘、烷烃等6 类,沸点均较高,挥发量较小,其外排途径主要是在各产品和副产品烘干工序干燥时随大量的水蒸汽形成共沸物外排。

异味治理对策及建议

环境管理措施

1)加强对玉米深加工企业的环境监察、监测为了有效控制玉米生加工业的环境污染,应该加强对玉米深加工企业的环境监察和环境监测,特别是对于群众的举报和反映,要及时响应予以反馈。

2)发挥环境影响评价的积极作用对于拟建的玉米深加工项目,要在环境影响评价中认真考察项目布局的合理性,并核准卫生防护距离及嗅阈值影响范围。

异味治理措施

对现有玉米深加工企业中的污染源,要积极寻找、落实异味治理措施。加强企业与科研单位之间的合作,深入研究异味的产生源和理化性质并找出治理的有效办法。根据调研分析结果,建议考虑采

用以下治理措施:

1)控制产品及副产品烘干温度。因蛋白等物质在温度高于 155℃时将发生焦化现象,同时也将产生一系列化学反应,使异味(玉米糊气味)散发严重,因此控制产品及副产品的烘干温度可以有效减少异味气体的产生。

2)根据季节变化加设冷凝和水喷淋设施,可降低外排气的温度,削减异味气体的排放量。

3)采用低位能源回收设备,进行热能回收的同时,降低外排干燥尾气的温度,使大部分有机物被冷凝,进而减少异味气体散发。冷凝水送往污水处理站,通过水解氧化等方法将其彻底降解,以60万吨玉米深加工为例,选择低位能源回收处理工艺,处理方案比选见表1

玉米深加工企业的异味气体排放受到工艺参数的变化和气象条件因素的影响,通过实施以上治理技术,其最终目的是降低尾气温度,回收热能的同时减少异味气体的排放。对治理玉米深加工企业的废气污染意义重大,但鉴于低位能源回收设备投资大,因此在应用于工程实际时还有待于进一步研究。


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