[发明专利]用于碾磨玉米并由此制备乙醇的方法和系统

说明书

本发明提供了用于碾磨玉米的方法、磨碎玉米产品、以及由所述磨碎玉米产品制备乙醇的方法。在一些示例中，制备乙醇的方法可包括将多个玉米块引入研磨机中。所述方法还可包括在所述研磨机中研磨所述玉米块以产生磨碎玉米产品。如根据AOAC 965.22‑1966测量的，大于25重量％的磨碎玉米产品可具有大于105μm的粒度。如根据AOAC 965.22‑1966测量的，大于80重量％的磨碎玉米产品可具有425μm或更小的粒度。所述方法还可包括处理磨碎玉米产品以产生可包含乙醇的发酵醪，并从所述发酵醪分离至少一部分乙醇以产生酒糟。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月25日提交的美国临时专利申请No.62/260,181的优先权，其通过引用并入本文。

背景技术

技术领域

所描述的实施方案总体上涉及用于碾磨玉米的方法和系统以及由此制备乙醇的方法。

相关技术描述

玉米或玉蜀黍通常用作淀粉源以通过发酵生产乙醇。玉米传统上由乙醇生产设施中的锤磨机碾磨。锤磨玉米的尺寸范围非常广泛，并且通常包括相对大的颗粒尺寸。

乙醇工业普遍认为，精制磨碎玉米在生产乙醇期间会伴随着太多问题。首先，精制磨碎玉米的低堆积体积密度在设施内传输时往往会形成粉尘云。其次，在乙醇生产中使用精制磨碎玉米会增加形成“面团球”的风险，这些面团球是浆料混合器中形成的磨碎玉米粉的块并减少或停止生产乙醇。第三，精制磨碎玉米将夹带在汽提塔顶部，导致整流器结垢和堵塞。由于较小颗粒的沉降速度较低，精制磨碎玉米也会降低滗析器离心机的性能。因此，湿饼的固体含量和稀酒糟的悬浮固体含量会更大，并且可能需要更多的能量来干燥。另外，精制磨碎玉米会增加干燥系统中空气对空气热交换器的结垢，导致停机时间增加，并需要更频繁地清洁热交换器。

因此，需要改进用于碾磨玉米并由此制备乙醇的系统和方法。

发明内容

本文提供了碾磨玉米的方法、磨碎玉米产品以及由磨碎玉米产品制备乙醇的方法。在一些示例中，制备乙醇的方法可包括将多个玉米块引入研磨机中。多个玉米块可包括完整玉米粒、碎片玉米粒、尺寸减小的玉米粒、研磨的玉米粒或它们的任何混合物。该方法还可包括在研磨机中研磨玉米块以产生磨碎玉米产品。如根据AOAC 965.22-1966测量的，大于25重量％的磨碎玉米产品可具有大于105μm的粒度。如根据AOAC 965.22-1966测量的，大于80重量％的磨碎玉米产品可具有425μm或更小的粒度。该方法还可包括处理磨碎玉米产品以产生可包含乙醇的发酵醪，并从发酵醪分离至少一部分乙醇以产生酒糟。

在一些示例中，制备乙醇的方法可包括将多个玉米块引入研磨机中。多个玉米块可包括完整玉米粒、碎片玉米粒、尺寸减小的玉米粒、研磨的玉米粒或它们的任何混合物。该方法还可包括在研磨机中研磨玉米块以产生磨碎玉米产品。如根据ISO 13320：2009测量的，磨碎玉米产品可具有按体积百分比计为100μm至400μm的d₅₀。磨碎玉米产品可被加工以产生可包含乙醇的发酵醪并从发酵醪分离至少一部分乙醇以产生酒糟。

在一些示例中，制备乙醇的方法可包括将多个玉米块引入研磨机中。多个玉米块可包括完整玉米粒、碎片玉米粒、尺寸减小的玉米粒、研磨的玉米粒或它们的任何混合物。研磨机可包括第一可旋转盘和第二可旋转盘或静止表面。第一可旋转盘与第二可旋转盘或静止表面分离的距离可在其间提供剪切间隙。该方法还可包括旋转第一可旋转盘并使玉米块接触第一可旋转盘以及对剪切间隙中的第一可旋转盘与第二可旋转盘或静止表面之间的玉米块进行剪切以产生磨碎玉米产品。如根据AOAC 965.22-1966测量的，大于25重量％的磨碎玉米产品可具有大于105μm的粒度。如根据AOAC 965.22-1966测量的，大于80重量％的磨碎玉米产品可具有425μm或更小的粒度。磨碎玉米产品可被加工以产生可包含乙醇的发酵醪并从发酵醪分离至少一部分乙醇以产生酒糟。

附图说明