專利名稱：一種乙醇生產(chǎn)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于乙醇成套生產(chǎn)設備技術領域，特別涉及一種無蒸餾設備的乙醇生產(chǎn)裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的乙醇及燃料乙醇生產(chǎn)過程為原料制備—→發(fā)酵—→蒸餾—→乙醇—→脫水—→無水乙醇—→燃料乙醇。原料制備分為淀粉質(zhì)、糖蜜和纖維原料的制備。淀粉質(zhì)原料需要進行除雜、粉碎等預處理，再經(jīng)糖化液化處理后進行發(fā)酵；糖蜜原料需進行稀釋之后再進行發(fā)酵；纖維原料需要進行酸水解或酶水解然后進行發(fā)酵。酒精發(fā)酵包括酒精酵母的制備、擴大培養(yǎng)及工業(yè)發(fā)酵，最后得到成熟的發(fā)酵醪。
在酒精工業(yè)生產(chǎn)中，從發(fā)酵成熟醪到成品酒精均需要經(jīng)過蒸餾工段，蒸餾工段分為兩步其一是將酒精和所有揮發(fā)性雜質(zhì)從發(fā)酵成熟醪中分離出來一蒸餾過程(又稱粗餾)。蒸餾的結(jié)果是得到粗酒精和酒糟(包括水和不揮發(fā)性雜質(zhì))，所用的設備稱為蒸餾塔(醪塔或粗餾塔)；其二是除去粗酒精中的雜質(zhì)、進一步提高酒精濃度的過程，可得到成品和雜醇油等副產(chǎn)品，所用的設備為精餾塔。國內(nèi)外乙醇生產(chǎn)都采用連續(xù)蒸餾、精餾工藝，該工藝又分為兩塔流程、三塔流程和多塔流程。精餾塔是其中最重要的操作設備，它的操作穩(wěn)定與否直接關系到產(chǎn)品質(zhì)量的高低。蒸餾工段是能耗最大的工段，約占酒精(此時95％(W)酒精為成品)生產(chǎn)總能耗的60％左右。
無水乙醇制備的方法可歸納為兩大類精餾法和吸附法。精餾法又分為共沸脫水法、離子交換脫水法和加鹽脫水法等。這種共沸精餾法所用的能耗占整個無水乙醇生產(chǎn)過程總能耗的1/3左右，因此這種方法能耗太高，同時還有污染物排放。
燃料乙醇是在無水乙醇中加入變性劑得到的。燃料乙醇的生產(chǎn)成本主要取決于無水乙醇生產(chǎn)能耗的高低。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種能耗低的無蒸餾設備的燃料乙醇生產(chǎn)裝置。
為達上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種乙醇生產(chǎn)裝置，包括發(fā)酵罐，發(fā)酵罐為常壓發(fā)酵罐，發(fā)酵罐物料出口通過管路與真空閃蒸器物料進口連接，閃蒸器氣態(tài)物料出口依次通過管路與換熱器、汽化器、脫水塔連接；閃蒸器液態(tài)物料出口通過串接有抽吸泵的管路與發(fā)酵罐連接。
閃蒸器包括頂部連接真空泵的一級閃蒸器，一級閃蒸器出料口通過管路與次級閃蒸器進料口連接，末級閃蒸器氣態(tài)物料出口通過管路與真空換熱器進料口連接，真空換熱器出料口與汽化器上部進料口連接；末級閃蒸器液態(tài)物料出口通過串接有抽吸泵的管路與發(fā)酵罐連接。
末級閃蒸器底部出料口通過串接有抽吸泵和換熱器的管路與所述出料口上方的進料口連接。
汽化器底部出料口通過串接有抽吸泵和換熱器的管路與所述出料口上方的進料口連接。
本實用新型將常壓發(fā)酵罐和一級以上的真空分離設備相結(jié)合，采用邊發(fā)酵邊分離的方法，可有效解除代謝產(chǎn)物的反饋抑制，提高發(fā)酵產(chǎn)率。同時，將分離后的產(chǎn)物進行閃蒸，閃蒸后的殘液返回到發(fā)酵罐中，所得產(chǎn)物汽化后進入脫水塔進行脫水得到目標產(chǎn)品。分離過程所用熱量為40-70℃的低品位熱，可實現(xiàn)余熱再利用。利用本實用新型生產(chǎn)乙醇，可去掉傳統(tǒng)無水乙醇生產(chǎn)工藝中耗能最大的蒸餾設備，不需要大型抽真空設備，還可利用乙醇生產(chǎn)過程中的低品位熱能，設備投資小，能源消耗低。
本實用新型可將發(fā)酵罐內(nèi)代謝產(chǎn)物的濃度控制在4％(wt)以下，醪液經(jīng)分離器分離后，回到發(fā)酵罐內(nèi)的乙醇濃度低于1‰(wt)。
本實用新型適用于所有乙醇生產(chǎn)原料的生物質(zhì)，基礎原料可連續(xù)添加。


圖1為本實用新型結(jié)構示意圖；圖2為實施例2結(jié)構示意圖。
具體實施方式
實施例1、一種乙醇生產(chǎn)裝置，包括發(fā)酵罐1，發(fā)酵罐1為常壓發(fā)酵罐，發(fā)酵罐1物料出口通過管路與連接真空泵3的一級閃蒸器2進料口連接，一級閃蒸器2底部出料口通過管路與二級閃蒸器5進料口連接，二級閃蒸器5頂部的氣態(tài)物料出口通過管路與帶真空泵7的換熱器6進料口連接，換熱器6出料口與汽化器8上部進料口連接，汽化器8頂部物料出口通過管路與脫水塔11進料口連接，脫水塔11頂部設有產(chǎn)物出口。汽化器8底部出料口通過串接有抽吸泵10和換熱器9的管路與所述出料口上方的進料口連接，通過換熱器9可利用乙醇生產(chǎn)過程中低品位熱能對物料加熱，加速物料汽化。二級閃蒸器5液態(tài)物料出口通過串接有抽吸泵4的管路與發(fā)酵罐1底部連接。
實施例2、本實施例中，二級閃蒸器5底部出料口通過串接有抽吸泵12和換熱器13的管路與所述出料口上方的進料口連接，通過換熱器13可利用乙醇生產(chǎn)過程中低品位熱能對物料加熱，加速物料分離。其他同實施例1。
利用上述實施例中生產(chǎn)裝置，經(jīng)一級閃蒸后的殘液進入二級真空閃蒸器，二級閃蒸后的殘液返回到發(fā)酵罐中，上部產(chǎn)物經(jīng)加熱后進入汽化器，汽化后的產(chǎn)物進入脫水塔脫水，產(chǎn)品純度可達99.6％以上。
權利要求1.一種乙醇生產(chǎn)裝置，包括發(fā)酵罐，其特征在于，發(fā)酵罐為常壓發(fā)酵罐，發(fā)酵罐物料出口通過管路與真空閃蒸器物料進口連接，閃蒸器氣態(tài)物料出口依次通過管路與換熱器、汽化器、脫水塔連接；閃蒸器液態(tài)物料出口通過串接有抽吸泵的管路與發(fā)酵罐連接。
2.如權利要求1所述的乙醇生產(chǎn)裝置，其特征在于，閃蒸器包括頂部連接真空泵的一級閃蒸器，一級閃蒸器出料口通過管路與次級閃蒸器進料口連接，末級閃蒸器氣態(tài)物料出口通過管路與真空換熱器進料口連接，真空換熱器出料口與汽化器上部進料口連接；末級閃蒸器液態(tài)物料出口通過串接有抽吸泵的管路與發(fā)酵罐連接。
3.如權利要求2所述的乙醇生產(chǎn)裝置，其特征在于，末級閃蒸器底部出料口通過串接有抽吸泵和換熱器的管路與所述出料口上方的進料口連接。
4.如權利要求2或3所述的乙醇生產(chǎn)裝置，其特征在于，汽化器底部出料口通過串接有抽吸泵和換熱器的管路與所述出料口上方的進料口連接。
專利摘要一種乙醇生產(chǎn)裝置，包括常壓發(fā)酵罐，發(fā)酵罐物料出口通過管路與一級以上的真空閃蒸器物料進口連接，末級閃蒸器氣態(tài)物料出口依次通過管路與換熱器、汽化器、脫水塔連接；末級閃蒸器液態(tài)物料出口通過串接有抽吸泵的管路與發(fā)酵罐連接。末級閃蒸器底部出料口通過串接有抽吸泵和換熱器的管路與所述出料口上方的進料口連接。汽化器底部出料口通過串接有抽吸泵和換熱器的管路與所述出料口上方的進料口連接。本實用新型設備簡單、投資小、能耗低、使用效果好。
文檔編號C12M1/00GK2910939SQ2006200321
公開日2007年6月13日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權日2006年6月2日
發(fā)明者馬曉建, 李洪亮, 陳俊英, 方書起 申請人:鄭州凱樂生物能有限公司