[发明专利]一种发酵醪液蒸发浓缩与精馏联产蛋白粉的方法和系统

说明书

本发明公开了一种发酵醪液蒸发浓缩与精馏联产蛋白粉的方法，包括：获得发酵成熟醪液，将所述发酵成熟醪液进行膜过滤，获得发酵醪液和膜过滤清液；将所述发酵醪液进行蒸发浓缩，获得蒸发浓缩液和蒸发清液；将所述蒸发浓缩液进行喷雾干燥，获得蛋白粉；将所述蒸发清液和所述膜过滤清液进行精馏脱水，获得无水乙醇产品。本发明提供了一种发酵醪液蒸发浓缩与精馏联产蛋白粉的的系统，包括：蒸发浓缩系统、喷雾干燥系统和精馏脱水系统；将获得的蒸发浓缩液直接喷雾干燥获得蛋白粉，获得的蒸发清液和膜过滤清液共同进行精馏脱水获得无水乙醇产品，所述蛋白粉收率高，不影响所述乙醇回收率，且不会堵塞设备系统、污水处理难度大大降低。

技术领域

本发明涉及煤气发酵制乙醇及蛋白粉回收技术领域，特别涉及一种发酵醪液蒸发浓缩与精馏联产蛋白粉的方法和系统。

背景技术

采用钢厂转炉气、冶金尾气和石油炼化等尾气中的CO和CO₂等气体为碳源，采用微生物发酵法制乙醇是近年研究发展的新技术。目前，通过微生物发酵法处理钢铁工业尾气、合成气、炼化尾气等含CO/CO₂/H₂的气体来制备燃料乙醇的工艺，由于其减少了能源消耗，安全高效得到较好的发展。在工业尾气发酵生产醇的过程中，在通过精馏提取乙醇后的发酵醪液中固含物仅为菌体蛋白，应用价值较高，而直接排放则会大幅增加污水负荷。该工艺过程中，最终产物除了原料乙醇外还有在微生物发酵过程中以及发酵完成后产生的大量生命周期结束的细菌，这些生命周期结束的细菌形成了高浓度的蛋白废水，该蛋白废水浓度可高达25～30g/L，若经过回收处理也能够收集较大产量的蛋白粉，具有很好的经济效益，而若是直接排放不仅完成蛋白物质的流失，而且高浓度蛋白水也会对环境造成一定的影响。

而现有的蛋白粉提取方法通常是：精馏脱水→离心分离→喷雾干燥工艺，存在堵塞塔器及换热设备，离心分离不彻底，存在含蛋白污水处理难度增大等技术问题，给系统稳定运行、污水处理等带来一定的难题，也造成的蛋白粉产品产量的损失。

因此，如何开发一种蛋白粉收率高，不会堵塞设备系统、蛋白污水处理难度大大降低的回收蛋白粉的方法及系统，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种发酵醪液蒸发浓缩与精馏联产蛋白粉的方法和系统，将获得的蒸发浓缩液直接喷雾干燥获得蛋白粉，获得的蒸发清液和膜过滤清液共同进行精馏脱水获得乙醇产品，所述蛋白粉收率高，所述乙醇产品回收率不受影响，且不会堵塞设备系统、蛋白污水处理难度大大降低。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发酵醪液蒸发浓缩与精馏联产蛋白粉的方法，所述方法包括：

获得发酵成熟醪液，将所述发酵成熟醪液进行膜过滤，获得发酵醪液和膜过滤清液；

将所述发酵醪液进行蒸发浓缩，获得蒸发浓缩液和蒸发清液；

将所述蒸发浓缩液进行喷雾干燥，获得蛋白粉；

将所述蒸发清液和所述膜过滤清液进行精馏脱水，获得乙醇产品。

进一步地，所述蒸发浓缩的条件为：蒸发浓缩温度控制在45℃～65℃，浓缩后固形物浓度为10％～30％，所述蒸发浓缩液中乙醇含量＜0.08％。

进一步地，所述喷雾干燥的条件为：热风进风温度为150℃～210℃，出口温度为65℃～85℃，料液温度为35℃～80℃。

进一步地，所述精馏脱水时粗馏塔塔釜温度＜85℃，所述无水乙醇产品的含水量＜0.8％。

本发明提供了一种发酵醪液蒸发浓缩与精馏联产蛋白粉的的系统，包括：蒸发浓缩系统、喷雾干燥系统和精馏脱水系统；

所述蒸发浓缩系统：用于将发酵醪液进行蒸发浓缩，获得蒸发浓缩液和蒸发清液，包括蒸发浓缩装置、蒸发浓缩液储罐和蒸发清液储罐，所述蒸发浓缩液储罐和蒸发清液储罐均与所述蒸发浓缩装置相连通；