CN102080040A - 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备 - Google Patents

一种秸秆纤维乙醇生产成套设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102080040A
CN102080040A CN2009101727347A CN200910172734A CN102080040A CN 102080040 A CN102080040 A CN 102080040A CN 2009101727347 A CN2009101727347 A CN 2009101727347A CN 200910172734 A CN200910172734 A CN 200910172734A CN 102080040 A CN102080040 A CN 102080040A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tank
sterile air
import
jar
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009101727347A
Other languages
English (en)
Inventor
宋安东
张百良
任天宝
袁卫国
张军
于富强
于正道
王风芹
谢慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEBI GENTLE MACHINE FACTORY
XINXIANG ZHONGKE LIAOYUAN BIO-ENERGY Co Ltd
Henan Agricultural University
Original Assignee
HEBI GENTLE MACHINE FACTORY
XINXIANG ZHONGKE LIAOYUAN BIO-ENERGY Co Ltd
Henan Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HEBI GENTLE MACHINE FACTORY, XINXIANG ZHONGKE LIAOYUAN BIO-ENERGY Co Ltd, Henan Agricultural University filed Critical HEBI GENTLE MACHINE FACTORY
Priority to CN2009101727347A priority Critical patent/CN102080040A/zh
Publication of CN102080040A publication Critical patent/CN102080040A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/12—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing fuels or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/02—Means for pre-treatment of biological substances by mechanical forces; Stirring; Trituration; Comminuting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/03—Means for pre-treatment of biological substances by control of the humidity or content of liquids; Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/12—Purification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明属于乙醇生产技术领域，公开了一种秸秆纤维乙醇生产成套设备，包括依次连接的粉碎装置、加料装置、浸润罐、预处理罐、糖化罐、发酵罐、蒸馏装置和乙醇储罐。本发明的秸秆纤维乙醇生产成套设备依据秸秆固有的理化特性形成了完备的生产装置体系，该成套设备具有技术工程化，设计合理，自动化程度高，能耗低，连续运行效果好，可靠性能好的技术特点，有利于促进我国未来秸秆纤维乙醇的工业转化进程。

Description

一种秸秆纤维乙醇生产成套设备
技术领域
本发明属于乙醇生产技术领域，具体涉及一种秸秆纤维乙醇生产成套设备。
背景技术
利用生物质生产液体燃料是世界可再生能源发展的趋势之一。近年来，各国研究重点集中在以资源丰富的木质纤维素为原料上。由于木质纤维素生物转化燃料乙醇具有潜在的巨大经济和社会效益，越来越引起世界各国的广泛关注，被认为是21世纪发展循环经济的有效途径。
现有成熟的乙醇生产装置都是建立在淀粉质或糖质原料基础之上，而生物质原料具有来源广泛、成分与结构复杂、能源密度低及季节性强的特点，因而生物质纤维乙醇生产系统必须建立在其特性的基础上。目前，纤维乙醇技术是各国研究的重点，正处于产业化过程试验阶段。国内科研单位在此领域研究取得不同程度的进展。例如：中科院的陈洪章课题组建立的乙醇生产装置采用的是连续耦合的固态发酵方法；清华大学建立了以甜高粱秆为原料采用先进固体发酵(ASSF)技术生产乙醇的中试生产线；山东大学利用木糖渣(主要成分纤维素和木质素)建立了生产乙醇生产装置。但以上装置的自动化程度不够理想，不能充分地应用于工业化生产。
发明内容
本发明的目的是一种自动化程度高且适合工业化生产的秸秆纤维乙醇生产成套设备。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种秸秆纤维乙醇生产成套设备，包括依次连接的粉碎装置、加料装置、浸润罐、预处理罐、糖化罐、发酵罐、蒸馏装置和乙醇储罐。
所述蒸馏装置包括连接的一级蒸馏釜和二级蒸馏塔。
所述粉碎装置与加料装置之间通过提升机连接，浸润罐与加料装置之间通过真空输送设备连接。
所述加料装置的下端设有电子计量称和除尘除铁设备。
所述浸润罐与预处理罐、预处理罐与糖化罐、糖化罐与发酵罐、发酵罐与一级蒸馏釜之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接。
所述一级蒸馏釜和二级蒸馏塔之间设有初级蒸馏液冷却罐，二级蒸馏塔与乙醇储罐之间设有顶部冷却装置和二级冷却装置；一级蒸馏釜的废液出口与固液分离机连接，固液分离机的废液出口与沼气池连接。
所述浸润罐顶部设有除尘器，上侧壁设有进水管；所述预处理罐上设有夹套蒸汽加热装置，预处理罐顶部设有安全阀装置，预处理罐上侧壁设有进酸管；所述糖化罐内设有盘管热交换装置，糖化罐顶部设有酶进口和碱液进口；所述发酵罐内设有盘管热交换装置，发酵罐顶部设有无菌空气进口和种子液进口。
所述发酵罐的无菌空气进口与无菌空气生产系统连接，所述无菌空气生产系统包括连接的压缩机、储气罐、空气过滤设备和无菌空气管道。
所述发酵罐的种子液进口与种子培养装置连接，种子培养装置包括连接的一级种子罐和二级种子罐，一级种子罐与二级种子罐以及二级种子罐与种子液进口之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接，一级种子罐和二级种子罐上均设有无菌空气进口，无菌空气进口与无菌空气生产系统的无菌空气管道连接。
所述糖化罐的酶进口与酶菌种培养装置连接，酶菌种培养装置包括连接的酶培养罐和酶发酵罐，酶培养罐与酶发酵罐以及酶发酵罐与糖化罐的酶进口之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接，酶培养罐和酶发酵罐上均设有无菌空气进口，无菌空气进口与无菌空气生产系统的无菌空气管道连接。
本发明的秸秆纤维乙醇生产成套设备依据秸秆固有的理化特性形成了完备的生产装置体系，该成套设备具有技术工程化，设计合理，自动化程度高，能耗低，连续运行效果好，可靠性能好的技术特点，有利于促进我国未来秸秆纤维乙醇的工业转化进程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的秸秆纤维乙醇生产成套设备，包括依次连接的粉碎装置1、加料装置5、浸润罐7、预处理罐12、糖化罐16、发酵罐20、一级蒸馏釜23、二级蒸馏塔27和乙醇储罐30，粉碎装置1与加料装置5之间通过提升机2连接，加料装置5的下端设有电子计量称3和除尘除铁设备4，浸润罐7与加料装置5之间通过真空输送设备8连接；浸润罐7与预处理罐12、预处理罐12与糖化罐16、糖化罐16与发酵罐20、发酵罐20与一级蒸馏釜23之间均通过设有泥浆泵10的输送管道连接；一级蒸馏釜23和二级蒸馏塔27之间设有初级蒸馏液冷却罐26，二级蒸馏塔27与乙醇储罐30之间设有顶部冷却装置28和二级冷却装置29；一级蒸馏釜23的废液出口25与固液分离机41连接，固液分离机41的废液出口与沼气池42连接。
浸润罐7顶部设有除尘器9，上侧壁设有进水管6；预处理罐12上设有夹套蒸汽加热装置11，预处理罐12顶部设有安全阀装置13，预处理罐12上侧壁设有进酸管14；糖化罐16内设有盘管热交换装置15，糖化罐16顶部设有酶进口17和碱液进口18；发酵罐20内设有盘管热交换装置21，发酵罐20顶部设有无菌空气进口19和种子液进口22。
无菌空气生产系统包括连接的压缩机31、储气罐32、空气过滤设备33和无菌空气管道35，发酵罐20的无菌空气进口19与无菌空气管道35连接。
发酵罐20的种子液进口22与种子培养装置连接，种子培养装置包括连接的一级种子罐39和二级种子罐40，一级种子罐39与二级种子罐40以及二级种子罐40与种子液进口22之间均通过设有泥浆泵10的输送管道连接，一级种子罐39和二级种子罐40上分别设有无菌空气进口43、44，无菌空气进口43、44均与无菌空气管道35连接。
糖化罐16的酶进口17与酶菌种培养装置连接，酶菌种培养装置包括连接的酶培养罐34和酶发酵罐36，酶培养罐34与酶发酵罐36以及酶发酵罐36与酶进口17之间均通过设有泥浆泵10的输送管道连接，酶培养罐34和酶发酵罐36上分别设有无菌空气进口37、38，无菌空气进口37、38均与无菌空气管道35连接。
该秸秆纤维乙醇生产成套设备运行时，秸秆类物质先经粉碎装置1粉碎，粉碎后的物料经提升机2送至加料装置5，物料经除尘除铁设备4净化后通过真空输送设备8送至浸润罐7，物料在浸润罐7内经水浸润后经泥浆泵10送入预处理罐12进行酸处理，然后泵入糖化罐16，并加入酶发酵罐36的酶进行酶解糖化，糖化完毕后泵入发酵罐20，并加入二级种子罐40中的种子液进行发酵，发酵产物泵入一级蒸馏釜23进行蒸馏，蒸馏液继续在二级蒸馏塔27中进行二次蒸馏，蒸馏液经顶部冷却装置28和二级冷却装置29冷却后储存于乙醇储罐30。一级蒸馏釜23的废液经固液分离机41分离，废液送入沼气池42生产沼气，固体部分风干后用作其他原料。

Claims (10)

1.一种秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：包括依次连接的粉碎装置、加料装置、浸润罐、预处理罐、糖化罐、发酵罐、蒸馏装置和乙醇储罐。
2.如权利要求1所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述蒸馏装置包括连接的一级蒸馏釜和二级蒸馏塔。
3.如权利要求1或2所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述粉碎装置与加料装置之间通过提升机连接，浸润罐与加料装置之间通过真空输送设备连接。
4.如权利要求3所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述加料装置的下端设有电子计量称和除尘除铁设备。
5.如权利要求4所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述浸润罐与预处理罐、预处理罐与糖化罐、糖化罐与发酵罐、发酵罐与一级蒸馏釜之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接。
6.如权利要求5所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述一级蒸馏釜和二级蒸馏塔之间设有初级蒸馏液冷却罐，二级蒸馏塔与乙醇储罐之间设有顶部冷却装置和二级冷却装置；一级蒸馏釜的废液出口与固液分离机连接，固液分离机的废液出口与沼气池连接。
7.如权利要求6所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述浸润罐顶部设有除尘器，上侧壁设有进水管；所述预处理罐上设有夹套蒸汽加热装置，预处理罐顶部设有安全阀装置，预处理罐上侧壁设有进酸管；所述糖化罐内设有盘管热交换装置，糖化罐顶部设有酶进口和碱液进口；所述发酵罐内设有盘管热交换装置，发酵罐顶部设有无菌空气进口和种子液进口。
8.如权利要求7所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述发酵罐的无菌空气进口与无菌空气生产系统连接，所述无菌空气生产系统包括连接的压缩机、储气罐、空气过滤设备和无菌空气管道。
9.如权利要求8所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述发酵罐的种子液进口与种子培养装置连接，种子培养装置包括连接的一级种子罐和二级种子罐，一级种子罐与二级种子罐以及二级种子罐与种子液进口之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接，一级种子罐和二级种子罐上均设有无菌空气进口，无菌空气进口与无菌空气生产系统的无菌空气管道连接。
10.如权利要求9所述的秸秆纤维乙醇生产成套设备，其特征在于：所述糖化罐的酶进口与酶菌种培养装置连接，酶菌种培养装置包括连接的酶培养罐和酶发酵罐，酶培养罐与酶发酵罐以及酶发酵罐与糖化罐的酶进口之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接，酶培养罐和酶发酵罐上均设有无菌空气进口，无菌空气进口与无菌空气生产系统的无菌空气管道连接。
CN2009101727347A 2009-11-26 2009-11-26 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备 Pending CN102080040A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101727347A CN102080040A (zh) 2009-11-26 2009-11-26 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101727347A CN102080040A (zh) 2009-11-26 2009-11-26 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102080040A true CN102080040A (zh) 2011-06-01

Family

ID=44086236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101727347A Pending CN102080040A (zh) 2009-11-26 2009-11-26 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102080040A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103060178A (zh) * 2012-12-27 2013-04-24 哈尔滨良大实业有限公司 干式厌氧发酵上料装置
CN105169732A (zh) * 2015-09-11 2015-12-23 湖州周吴鼎盛化工有限公司 一种蒸馏塔
CN108823019A (zh) * 2018-05-24 2018-11-16 杭州正久机械制造有限公司 一种威士忌的酿造系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103060178A (zh) * 2012-12-27 2013-04-24 哈尔滨良大实业有限公司 干式厌氧发酵上料装置
CN105169732A (zh) * 2015-09-11 2015-12-23 湖州周吴鼎盛化工有限公司 一种蒸馏塔
CN108823019A (zh) * 2018-05-24 2018-11-16 杭州正久机械制造有限公司 一种威士忌的酿造系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ayodele et al. An overview of integration opportunities for sustainable bioethanol production from first-and second-generation sugar-based feedstocks
Cheng et al. Improving fermentative hydrogen and methane production from an algal bloom through hydrothermal/steam acid pretreatment
US8399228B2 (en) Method for recovering energy from the organic fraction of solid urban waste and associated facility
US7449313B2 (en) Systems and processes for cellulosic ethanol production
US7662617B2 (en) Systems and processes for cellulosic ethanol production
US7514247B2 (en) Systems and processes for cellulosic ethanol production
Zou et al. Valorization of food waste to multiple bio-energies based on enzymatic pretreatment: A critical review and blueprint for the future
CN101392270A (zh) 利用稻壳生产天然气的生产工艺
CN104774876A (zh) 一种木质纤维素生物质综合利用的方法
CN102399826A (zh) 一种甜高粱秆的综合利用方法
Basak et al. Pretreatment of polysaccharidic wastes with cellulolytic Aspergillus fumigatus for enhanced production of biohythane in a dual-stage process
Ghasemzadeh et al. Production of bioalcohol and biomethane
CN101948883B (zh) 一种利用玉米皮渣为原料发酵生产微生物油脂的方法
CN102827898B (zh) 真空水热预处理生物质的方法
CN201545830U (zh) 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备
CN215887068U (zh) 有机垃圾强化厌氧发酵制备新型生物质碳源的系统
CN101270371B (zh) 一种生物质预处理的方法
CN102080040A (zh) 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备
CN106929547B (zh) 一种利用稻草高效联产甲烷和乙醇的方法
CN101676380A (zh) 巨型酒精发酵罐
CN102242177B (zh) 一种由糠醛渣发酵制备乳酸和乙醇的方法
WO2020123379A1 (en) Methods and systems for conversion of biomass materials into biofuels and biochemicals
CN101565234A (zh) 一种酒精废水厌氧消化处理技术
CN2910939Y (zh) 一种乙醇生产装置
CN101081990B (zh) 生物柴油的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110601