[发明专利]糖质原料生产乙醇发酵/蒸馏一体化工艺及装置

摘要

本发明公开了属于生物质液体燃料生产技术领域的一种基于糖质原料生产燃料乙醇的一体化工艺及装置。其工艺过程为：将糖质作物粉碎后进入固态发酵、乙醇气提和糟渣气流干燥一体化装置；将粉碎料与高产乙醇酵母菌液混合，在厌氧环境和强化热质传递条件下完成固体发酵；然后通过气提分离乙醇；糟渣在发酵罐的筒体回转过程中经气流干燥后出罐。本发明简化了固体发酵生产乙醇的工艺流程，实现高度技术集成，并能最大限度转化粉碎料中可发酵糖，高效提取固体发酵料中的乙醇；利用烟道气、过热蒸汽(CO₂或干热空气)分离乙醇和利用烟道气(或干热空气)干燥糟渣，节省物料输送时间和降低能耗，体现了固态发酵法生产燃料乙醇高净能比和低环境负荷优势。

主权项

1. 一种糖质作物固态发酵、醇-渣气提和糟渣气流干燥生产燃料乙醇的一体化工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：1)动态进料：糖质作物包括甜高粱、甘蔗、甜菜、菊芋，将其茎秆经剥叶破碎后获得丝状粉碎料，粉碎料经皮带输送，凭借推料绞轮、卧式固态发酵罐筒体倾斜回转和抄板升举使粉碎料自动进入卧式固态发酵罐并在发酵罐内最大限度均匀分布；2)固态发酵：种子罐中培养好的高产乙醇酵母菌(CGMCC No.1949)液经菌液排出管、旋转接头、套管流路，借助空气压送入卧式固态发酵罐，由固定于发酵罐筒体上部的菌液喷淋管喷洒，同时使粉碎料转动，实现料-液混合，在厌氧环境和强化热质传递条件下借助高产乙醇酵母菌将可发酵糖分转化为乙醇和CO2，并及时将CO2经CO2排气口排出以强化发酵过程；3)醇-渣分离：固态发酵结束后在同一装置内，经旋转接头、套管流路引入CO2、干热空气或过热蒸汽，在发酵罐筒体回转和抄板作用下与发酵料高效接触，强化热质传递，通过气提使发酵料中乙醇转入气相或汽相，乙醇气经固态发酵罐末端乙醇收集组件作为气相送往精馏塔制备95.5％(v/v)的乙醇，或经螺旋板冷凝器和粗醇收集装置获得平均30～40％(v/v)粗醇溶液；4)糟渣气流干燥：气提分离乙醇后，将卧式固态发酵罐作为气流干燥设备，经旋转接头、套管流路将烟道气或干热空气沿轴向喷入，通过发酵罐筒体回转和抄板升举使糟渣与热介质充分接触，湿热气体通过湿热气体排出口引出，从而实现糟渣快速干燥；5)动态出料：水分低于17％的干燥料借助发酵罐筒体回转和抄板升举自动出罐，由干燥料排出口送往后续造粒单元制备草食颗粒饲料或生物固体燃料。