[发明专利]生物质原料制备燃料乙醇的方法和系统及其应用

权利要求书

1.一种生物质原料制备燃料乙醇的方法，其特征在于，该方法包括：

对所述生物质原料进行粉碎，得到粉碎产物；

对所述粉碎产物进行汽爆，得到汽爆产物和汽爆废气；

对所述汽爆产物进行酶解，得到酶解产物；

对所述酶解产物进行第一分离，得到湿糟和清液；

对所述清液进行第一浓缩，得到第一浓缩液和第一冷凝液；

对所述第一浓缩液进行发酵，得到成熟醪液；

对所述成熟醪液进行蒸馏，得到废液和燃料乙醇。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述湿糟的固含物含量为50-60重量％；和/或

所述清液中的固含物含量为6-10重量％；和/或

所述第一浓缩液的固含物含量为15-35重量％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括：

对第一分离处理得到的湿糟进行热电转化，得到湿糟蒸汽和电能；和/或

对蒸馏处理得到的废液进行厌氧处理，得到沼气和厌氧处理后的物料；

优选地，对所述厌氧处理后的物料进行第二浓缩，得到第二冷凝液和第二浓缩液；

更优选地，将所述第一冷凝液和/或所述第二冷凝液回流至所述酶解步骤用作至少部分拌料水。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法进一步包括：对所述第一浓缩液进行发酵处理，得到发酵液；对所述发酵液进行第二分离处理，得到成熟醪液和蛋白产品；

优选地，该方法还包括：对发酵过程中产生的CO₂进行洗涤，并将得到的洗涤液返回至所述成熟醪液中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蒸馏包括粗馏和精馏；

其中，所述粗馏在粗馏塔中进行，所述粗馏塔配置有粗馏塔再沸器，所述粗馏塔再沸器的热源来自精馏步骤；和/或

其中，所述精馏在精馏塔中进行，所述精馏塔配置有精馏塔再沸器；所述精馏塔再沸器的热源来自蒸汽；

优选地，至少部分所述蒸汽为湿糟蒸汽和/或沼气蒸汽。

6.一种生物质原料制备乙醇的系统，其特征在于，该系统包括：

粉碎单元，用于对所述生物质原料进行粉碎，得到粉碎产物；

汽爆单元，用于对所述粉碎产物进行汽爆，得到汽爆产物和汽爆废气；

酶解单元，用于对汽爆产物进行酶解，得到酶解产物；

第一分离单元，用于对所述酶解产物进行第一分离，得到湿糟和清液；

第一浓缩单元，对所述清液进行第一浓缩，得到第一浓缩液和第一冷凝液；

发酵单元，用于对所述第一浓缩液进行发酵，得到成熟醪液；

蒸馏单元，用于对所述成熟醪液进行蒸馏，得到乙醇。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述系统还包括：

热电联产单元，用于对第一分离处理得到的湿糟进行热电转化，得到湿糟蒸汽和电能；和/或

厌氧单元，用于对蒸馏处理得到的废液进行厌氧处理，得到沼气和厌氧处理后的物料；

优选地，所述系统还包括第二浓缩单元，用于对所述厌氧处理后的物料进行第二浓缩，得到第二冷凝液和第二浓缩液；

更优选地，所述第一浓缩单元和/或所述第二浓缩单元通过管路与酶解单元连接，用于将所述第一冷凝液和/或所述第二冷凝液回流至所述酶解单元用作至少部分拌料水。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述发酵单元包括：

发酵罐，用于对所述第一浓缩液进行发酵处理，得到发酵液；和

第二分离设备，用于对所述发酵液进行第二分离处理，得到成熟醪液和蛋白产品；

优选地，所述系统还包括CO₂洗涤单元，用于对所述发酵单元中产生的CO₂进行洗涤，得到洗涤液；

其中，所述CO₂洗涤单元通过管路与所述成熟醪液罐相通，用于对所述洗涤液返回至所述成熟醪液罐中。