[发明专利]基于固态发酵料连续分离乙醇与余热利用的方法和系统

摘要

本发明涉及基于固态发酵料连续分离乙醇与余热利用的方法和系统，属于生物质燃料乙醇技术领域。所述方法主要包括密闭输送、入塔与布料、乙醇汽提、糟渣出塔和余热利用等步骤。该系统通过如下两条途径实现余热再利用：一是残液回送到密闭环槽旋转圆盘汽提塔外筒夹套间接加热物料和密闭隧道外夹套预热发酵料，二是通过电加热发生蒸汽以补充固态蒸馏蒸汽消耗。本发明提出的乙醇－糟渣连续分离技术和密闭环槽旋转圆盘乙醇汽提塔，适用于以甜高粱茎秆等糖质原料的固态发酵产物料中汽提乙醇，实现自动进出料和乙醇－糟渣连续分离；对精馏单元的釜残液潜热加以有效利用，补充部分过热蒸汽，实现固态发酵路线甜高粱乙醇高净能比和低环境负荷的优势。

主权项

1、一种基于甜高粱与甘蔗固态发酵料乙醇-糟渣连续分离与余热综合利用的一体化方法和系统，其特征在于所述方法包含以下工艺步骤：(1)密闭输送：经固态发酵而来的发酵料中酒精含量在4～10％(v/v)范围内，为有效防止乙醇挥发而造成损失，发酵罐出料安排在密封舱内进行，同时发酵料输送也在密闭隧道中进行，并定期从密闭隧道中回收乙醇蒸汽；(2)入塔与布料：皮带输送而来的发酵料经进料斗、星形布料器而连续进入密闭环槽旋转圆盘汽提塔，均匀洒落在旋转圆盘上，并借助圆盘的水平圆周转动，使固态料在圆盘上形成10～120cm的料层，料层表面通过固定于侧壁上的料耙实现平整，发酵料层在旋转圆盘推动下也进行水平圆周运动；(3)乙醇汽提：来自锅炉的过热蒸汽从汽提塔底部经环管式蒸汽分布器沿圆周均布进入，并竖直向上穿过旋转圆盘与发酵料层，二者呈错流接触，使发酵料中的乙醇逐级提浓转入汽相，得到30～40％(v/v)恒定组成的乙醇蒸汽，并经乙醇蒸汽捕集区送往后续精馏单元，以满足精馏操作稳定运行，少量残液(蒸汽冷凝液)经塔底排液口送往废水处理单元；(4)糟渣出塔：发酵料随着旋转圆盘缓慢转动(0.1-5rpm)近一周后，所含乙醇已大部转入汽相，剩余糟渣经出料口附近的刮料斜板、推料绞轮和出料口(由料层掩埋)而进入糟渣收集罐，在对糟渣进一步真空抽吸回收乙醇蒸汽后，从下端糟渣出口流入输送皮带，随后送往后续糟渣深加工单元；(5)余热利用：在精馏工序，塔顶获得95.5％的乙醇同时，不可避免地在塔釜有大量残液排出。釜残液温度较高(通常在80～100℃范围内)，釜残液温度较高(在80～100℃)，通过如下两条途径实现余热利用：一是残液回送到密闭环槽旋转圆盘汽提塔外筒夹套间接加热物料和密闭隧道外夹套预热发酵料，二是通过电加热发生蒸汽以补充固态蒸馏蒸汽消耗。