CN1473937A - 清液发酵生产酒精的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清液发酵生产酒精的方法，包括如下步骤：(A)薯类原料的粉碎、拌料；(B)原料的蒸煮；(C)真空冷却；(D)加入糖化酶糖化；(E)对糖化液进行渣液分离；(F)清糖液发酵；(G)发酵成熟液进行酵母分离；(H)发酵液蒸馏。采用本发明的清液发酵生产酒精，能缩短发酵周期，降低醪液粘度，降低了液体输送的动力消耗，降低蒸馏排出液的COD、BOD5值，并使蒸馏排出液回用作工艺用水，减小环境污染，实现节能环保。

Description

清液发酵生产酒精的方法
技术领域
本发明涉及一种清液发酵生产酒精的方法，具体地说是涉及一种用薯类原料清液发酵生产酒精的方法。
背景技术
目前用于酒精生产的淀粉质原料主要有薯类、粮谷类及野生植物等，而我国大多数酒精工厂都采用薯类作为酒精生产的原料，如木薯、红薯、山药和芭蕉芋等。其生产工艺如图1所示：原料粉碎、拌料、蒸煮、冷却，加入糖化酶糖化、冷却、发酵、蒸馏。在整个蒸煮、糖化、发酵、蒸馏过程中醪液均含有大量渣滓，粘度大，醪液输送动力消耗大，容易造成管道和设备的堵塞，发酵周期长，约需要60小时，废液排放量大。蒸馏废液含COD约45000～50000mg/L，BOD5约27000～35000mg/l，含固物约6～8％；废液经厌氧发酵沼气，再好氧或暴露于空气中处理，难以达到国家排放标准，对环境造成污染大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种清液发酵生产酒精的方法，能缩短发酵周期，降低能耗，减少环境污染。
本发明的清液发酵生产酒精的方法包括如下步骤：
(A)薯类原料的粉碎、拌料，拌料过程加入15～20u/g的液化酶；
(B)原料的蒸煮；
(C)真空冷却；
(D)加入糖化酶，糖化；
(E)对糖化液进行渣液分离；
(F)清糖液发酵；
(G)发酵成熟液进行酵母分离；
(H)发酵液蒸馏。
其中，步骤H的蒸馏为差压蒸馏，即利用粗馏塔与精馏塔间的压力差或温度差进行能量藕合，利用高温塔的馏出酒精蒸汽间接加热低温塔的塔釜再沸器。
发酵液经蒸馏后，部份酒糟液被送往步骤E，清洗分离出来的糖化渣，糖化渣被清洗后分离，并送往锅炉燃烧，洗渣水被送至作工艺调浆用水。另一部份酒糟液经厌氧发酵、好氧曝气处理后，作工艺冷却水。
步骤B中所述的原料的蒸煮包括以下步骤：
(B1)拌料预热至50～60℃；
(B2)拌料泵至喷射液化器加热至102～105℃，维持90分钟以上。
所述步骤G酵母分离后，经干燥制成饲料酵母。
采用本发明的清液发酵生产酒精的方法，关键在于对糖化后的糖化液实行渣液分离，除去醪液中的固体渣滓，利用清糖液发酵，从而达到了以下有益效果：发酵周期大大缩短，约需25～30小时；醪液粘度大大降低，降低了液体输送的动力消耗，减少设备堵机等问题。本发明对发酵成熟液进行酵母分离，进一步降低最终蒸馏排出废的粘度和稠度，COD及BOD5值均大为降低，COD含量约8000～9000mg/L，BOD5含量约4000～4500mg/L，含固物＜1％。其排出废液不需排出厂外，部份回用作工艺用水，另一部份经两步生物处理后作工艺冷却水，污染负荷仅相当于传统工艺的1/30，达到清洁生产酒精的目的。同时本发明采用差压蒸馏，比传统的常压蒸馏节约用气40％以上，达到节能的目的。本发明结合薯类原料生产的特点，将糖液处理后的废渣送锅炉燃烧，产生蒸汽；将发酵成熟液中的酵母分离出来，烘干作高蛋白饲料酵母，变废为宝，既减小环境污染，也提高了酒精生产效益。
附图说明
图1为薯类原料清液发酵生产酒精流程图。
图2为现有技术薯类原料发酵生产酒精流程图。
具体实施方式
如图1所示，薯类原料粉碎后，拌料过程中加入15～20u/g的液化酶，经预热至50～60℃，泵至喷射液化器，并加热至102～105℃。在原料与液化酶通过喷射液化器的瞬间，由于突然快速升温，完成了薯类淀粉的膨化、糊化和液化，并在102～105℃维持90分钟以上。随后，冷却至58～60℃，加入150u/g的糖化酶糖化20～22小时，DE值达到96％左右。用离心机进行糖化醪的渣液分离，分离出清糖液。糖滤渣用蒸馏废液洗涤后，压干送往锅炉与煤一起混合燃烧；洗渣水回用作工艺用水。
清糖液送发酵工序加入酵母进行酒精发酵。发酵约25～30小时成熟后，对发酵液进行离心分离，将酵母离心分离出来，烘干作高蛋白饲料酵母。清酒精液送往蒸馏工序，采用差压蒸馏技术蒸馏出酒精。蒸馏排出废液较传统工艺清澈，COD含量约8000～9000mg/L，BOD5含量约4000～4500mg/L，含固物＜1％。蒸馏废液不直接排出工厂外，其中80％废液回用于洗涤糖滤渣，洗渣水再次回用作工艺用水；20％废液去厌氧处理，再好氧处理，达标后作工艺冷却水，做到无废液排放，达到清洁生产酒精的目的。
本发明采用的差压蒸馏，是利用蒸馏塔间的压力差或温度差进行能量藕合，即利用高温塔的馏出酒精蒸汽间接加热低温塔的塔釜再沸器，既充分利用热能，又节省馏出酒精蒸汽冷凝所需的冷却水，从而达到节能蒸馏的目的。与传统的常压蒸馏相比，能节约用汽40％以上，每吨酒精耗蒸汽4.2～4.3吨，比传统工艺的6.5～7.5吨，节约用汽2.3～3吨。

Claims (5)

1、一种清液发酵生产酒精的方法，依次包括如下步骤：
(A)薯类原料的粉碎、拌料；
(B)原料的蒸煮；
(C)真空冷却；
(D)加入糖化酶，糖化；
(E)对糖化液进行渣液分离；
(F)清糖液发酵；
(G)发酵成熟液进行酵母分离；
(H)发酵液的蒸馏。
2、权利要求1所述的清液发酵生产酒精的方法，其特征是：步骤H的蒸馏为差压蒸馏，即利用粗馏塔与精馏塔间的压力差或温度差进行能量藕合，利用高温塔的馏出酒精蒸汽间接加热低温塔的塔釜再沸器。
3、权利要求2所述的清液发酵生产酒精的方法，其特征是：发酵液经蒸馏后，部份酒糟液被送往步骤E清洗渣液分离出来的糖化渣，糖化渣被清洗后被分离并送往锅炉燃烧，洗渣水被送至作工艺调浆用水；另一部份酒糟液经厌氧发酵、好氧曝气处理后，作工艺冷却水。
4、权利要求1所述的清液发酵生产酒精的方法，其特征是：步骤B中所述的原料的蒸煮包括以下步骤：
(B1)拌料预热至50～60℃；
(B2)拌料泵至喷射液化器加热至102～105℃，维持90分钟以上。
5、权利要求1所述的清液发酵生产酒精的方法，其特征是：所述步骤G酵母分离后，经干燥制成饲料酵母。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101195836B (zh) * 2008-01-04 2011-04-06 广西明阳生化科技股份有限公司 利用木薯渣的酒精生产方法
CN101676398B (zh) * 2008-09-19 2011-11-30 中粮集团有限公司 利用薯类原料制备乙醇的方法
CN101676397B (zh) * 2008-09-19 2011-12-14 中粮集团有限公司 采用薯类原料制备乙醇的方法
WO2013139027A1 (zh) * 2012-03-22 2013-09-26 天津大学 薯类原料酒精生产方法
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