[发明专利]混合原料发酵生产乙醇的方法和系统

权利要求书

1.一种混合原料发酵生产乙醇的方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）将混合原料依次进行糊化液化反应、糖化反应、发酵，得到发酵醪液；

（2）将所述发酵醪液进行脱气、脱醛，得到粗酒精、低沸点杂质和废醪液；接着将所述粗酒精分为a股液和b股液；

（3）将a股液进行初次精馏，得到初精馏汽和初精馏液；

将b股液进行提馏，得到提馏汽和废液；

（4）将所述初精馏汽和所述提馏汽混合进行蒸馏，得到蒸馏汽；

（5）将所述蒸馏汽和所述初精馏液进行二次精馏，得到再精馏汽；

其中，所述混合原料中水稻和小麦的重量比为1：0.8-1；

步骤（1）包括：在木聚糖酶和淀粉酶存在下，将所述混合原料进行糊化液化反应，得到液化醪；接着在所述液化醪中加入糖化酶、酸性蛋白酶和酵母种子，进行发酵，得到发酵醪液；所述木聚糖酶和所述淀粉酶的重量之比为1-4：28；所述糊化液化反应的条件至少满足：温度为80-100℃，时间为3-4h，pH为5-6；

步骤（1）还包括：将所述液化醪分为c股液和d股液；

将所述c股液中与第一部分糖化酶进行混合，得到第一混合液；

将所述d股液和第二部分糖化酶混合，得到第二混合液，将所述第二混合液、酸性蛋白酶与酵母种子接触进行增殖反应，得到增殖反应液；

将所述第一混合液和所述增殖反应液混合得到第三混合液，接着将所述第三混合液进行发酵，得到发酵醪液；

以所述第一部分糖化酶和所述第二部分糖化酶的总量计，所述第一部分糖化酶的重量含量为60-80wt%；所述第二部分糖化酶的重量含量为20-40wt%；

所述c股液和所述d股液的体积比为1：0.8-1.2。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述粗酒精的总量计，所述a股液的体积含量为0-60体积%；所述b股液的体积含量为40-100体积%。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述混合原料中还包含玉米、木薯、糙米和高粱中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述发酵的条件至少满足：温度为30-36℃，时间为50-60h。

5.一种混合原料发酵生产乙醇的系统，所述系统包括发酵系统和三塔蒸馏系统，其特征在于，所述三塔蒸馏系统包括：醪塔（1），所述醪塔（1）由下至上依次包括粗馏段（11）、脱气段（12）和脱醛段（13），所述脱气段（12）的顶端设有进料口（10）；用于将发酵醪液进行脱气、脱醛，得到粗酒精、低沸点杂质和废醪液；所述粗酒精分为a股液和b股液；

组合塔（2），所述组合塔（2）由下至上包括提馏段（21）和蒸馏段（22），所述提馏段（21）与所述脱醛段（13）连通，用于将所述b股液进行提馏，得到提馏汽和废液；

辅助塔（5），连通所述脱醛段（13）和所述蒸馏段（22），用于将所述a股液进行初次精馏，得到初精馏汽和初精馏液；并将所述初精馏汽和所述提馏汽的混合物在所述蒸馏段（22）中进行蒸馏，得到蒸馏汽；

精馏塔（3），与所述组合塔（2）的顶端以及所述辅助塔（5）的底端连通，用于将所述初精馏液和部分所述蒸馏汽进行二次精馏，得到再精馏汽；

脱水单元（9），分别与所述组合塔（2）的顶端以及所述精馏塔（3）的顶端连通，用于将部分所述再精馏汽和剩余部分所述蒸馏气进行脱水，得到无水乙醇。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述粗馏段（11）的底端设有第一出液口（112），所述脱醛段（13）的顶端设有第一出气口（133），用于采出所述第一部分低沸点杂质，所述脱醛段（13）的底端设有第二出液口（132）；

所述第二出液口（132）与所述辅助塔（5）连通，用于将所述a股液引入所述辅助塔（5）中进行初次精馏；

所述第二出液口（132）与所述提馏段（21）的顶端通过进料泵（19）连通，用于将所述b股液进入所述组合塔（2）中进行提馏。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述脱气段（12）的顶部设有第二出气口（18），用于将第二部分低沸点杂质引出所述醪塔（1）。