[发明专利]混合原料发酵生产乙醇的方法和系统

说明书

本发明涉及酒精发酵技术领域，具体涉及具体涉及混合原料发酵生产乙醇的方法和系统，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；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。本发明在利用现有的三塔精馏系统的基础上，有效解决发酵醪液堵塞醪塔以及组合塔现象，实现在工业上采用混合原料发酵制备酒精。

技术领域

本发明涉及酒精发酵技术领域，具体涉及混合原料发酵生产乙醇的方法和系统。

背景技术

生物燃料乙醇是以可再生的生物质为原料制成可作为燃料使用的乙醇，以其为代表的生物能源是关乎农业、能源、环境和区域经济的国家战略性新兴产业。目前，用于酒精发酵的原料主要是玉米，但是随着玉米价格的上升，乙醇生产成本也不断上涨，因此，采用水稻、小麦等混合原料代替玉米，采用混合原料生产乙醇是降低燃料乙醇成本的重要途径之一。

但是，由于水稻和小麦中的蛋白高，在液化和发酵过程中产生大量的泡沫、发酵醪液的粘度大，导致发酵醪液在后续蒸馏过程中容易在管道上结垢且堵塞管道、塔板，导致蒸馏工序无法连续稳定进行，需要经常停车检修清理，作业期间存在安全风险；此外，由水稻和小麦发酵生产得到的副产品DDGS的颜色深，降低了副产品的经济效益。小麦发酵生产燃料乙醇具有以上问题，这些原因都导致以水稻、小麦为原料发酵生产燃料乙醇很难推广下去。

现有技术中通过将玉米和水稻混合进行发酵，以降低水稻在液化和发酵过程中产生大量的泡沫的问题，但是在实际生产中，采用该方法仍然还存在起沫、醪液粘度大、使塔釜结垢的问题，此外，该方法中原料是以生料发酵的方式进行发酵的，在发酵过程中容易产生酸性物质，导致液化不完全。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的含水稻、小麦的混合原料在发酵过程中起沫、醪液粘度大，导致蒸馏系统结垢、管道堵塞的问题，提供混合原料发酵生产乙醇的方法。

本发明的发明人发现，水稻或小麦在发酵过程中容易起沫，且得到的发酵醪液粘度大，使得发酵醪液在后续的精馏过程中，容易堵塞醪塔、组合塔及其管道，导致精馏效果差，严重时还会导致蒸馏系统停车；此外，由于小麦的发酵液中含有的植物性蛋白质，在蒸馏时，这些植物性蛋白质会附着在塔釜以及管道的内壁上，导致塔釜以及管道内壁结垢，堵塞系统，需要经常停工检修。但是将水稻和小麦混合同时进行发酵时，小麦中的植物性蛋白质能够附着在稻壳的表面，并随着物料的流动，不停的冲刷塔釜以及管道，避免塔釜和管道结垢。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种混合原料发酵生产乙醇的方法，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，以所述混合原料的总量计，所述混合原料中水稻和小麦的重量比为1：0.8-1。

本发明第二方面提供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，所述三塔蒸馏系统包括：醪塔，所述醪塔由下至上依次包括粗馏段、脱气段和脱醛段，所述脱气段的顶端设有进料口；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；