[发明专利]一种从发酵尾气中提取乙醇的装置及方法

权利要求书

1.一种从发酵尾气中提取乙醇的方法，其特征在于该方法的步骤包括：

第一步，在生物质发酵制乙醇的过程中，将产生的发酵尾气输送进入膜组件，渗透通过膜的气体为渗透气，截留的渗余气处理达标直接排放或供下游工艺或用户使用；

第二步，将第一步中的渗透气通过冷凝管进行冷凝，对冷凝液进行回收，同时对不可凝气体通过渗透侧进行管路循环或按比例排放，完成从发酵尾气中提取乙醇的操作。

2.根据权利要求1所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的方法，其特征在于：

所述的膜组件为卷式膜组件、中空纤维组件和管式膜组件

膜组件中的膜为有机物优先透过的聚合物膜、有机物优先透过的混合基质膜或有机物优先透过的聚合物-无机基体复合膜。

3.根据权利要求2所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的方法，其特征在于：

所述的聚合物膜为聚二甲基硅氧烷膜；

所述的混合基质膜的制备方法为：利用无机物纳米材料作为分散粒子，将其填充到聚合物连续相基质中，使无机物填料与聚合物相结合。

所述的聚合物为聚二甲基硅氧烷；

所述聚合物-无机基体复合膜的制备方法为：以无机超滤膜为基体，在膜表面涂敷聚二甲基硅氧烷或上述制备混合基质膜的材料。

4.根据权利要求1所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的方法，其特征在于：

通过在膜组件和冷凝管之间的管路上安装乙醇浓度传感器对乙醇浓度进行测试，同时为了测试膜性能还安装气相色谱、流量计进行监测、计算渗透性与选择性。

5.根据权利要求1所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的方法，其特征在于：

所述的发酵尾气中的渗余气在检测达标的情况下，直接排放；

所述的在发酵尾气按所需压力进入至膜组件；

所述的膜组件的个数为n个，，各个膜组件之间为串联连接；尾气处理量大时，膜组件也可以并联连接。

所述的在不可凝气体通过渗透侧循环管路与渗透气再次进入到冷凝管中，不可凝气体通过气体输送泵提供动力，在渗透侧循环管路保持循环。

6.一种实现权利要求1所述的从发酵尾气中提取乙醇的装置，其特征在于：

该装置包括发酵罐、气体增压泵、膜组件、冷凝器和回收罐；

发酵罐通过管路与气体增压泵连接；

气体增压泵通过管路与膜组件连接；

膜组件透过测接口与冷凝器的入口通过管路连接；

冷凝管的冷凝液出口通过管路与回收罐连接；

冷凝管的不可凝气体出口通过循环管路与冷凝管的入口连接；

在发酵尾气混合均匀后，按所需压力进行增压输送至膜组件，发酵尾气中的渗透气进入到冷凝管中，冷凝管中的冷凝液进入到回收罐中，不可凝气体通过循环管路再次进入到渗透侧管道中循环或按比例排放。

7.根据权利要求6所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的装置，其特征在于：

所述的发酵尾气中的渗余气在检测达标的情况下，直接排放或供下游工艺或用户使用。

8.根据权利要求6所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的装置，其特征在于：

所述的发酵尾气按所需压力进行增压输送至膜组件。

9.根据权利要求6所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的装置，其特征在于：

所述的膜组件的个数为n个，各个膜组件之间为串联连接。尾气处理量大时，膜组件也可以并联连接。

10.根据权利要求6所述的一种从发酵尾气中提取乙醇的装置，其特征在于：

所述的在不可凝气体通过循环管路再次进入到冷凝管的过程中，不可凝气体通过气体输送泵提供动力，并通过缓冲罐进行混合继续在渗透侧管道中循环或按比例排放。