CN1699583A - 利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，该方法包括以下步骤：(1)、秸秆粉碎：将已经生长成熟的甜高粱秸秆收获后，用粉碎机粉碎成小段；(2)、加入酵母活化液；(3)、发酵：将所述的发酵原料填入发酵池内密封发酵；4)、蒸馏：将发酵好的原料从发酵池中取出后，装入蒸馏釜中进行蒸馏，制得乙醇产品。本发明的优点是工艺简单，不需要有腐蚀性的原料，不污染环境，工艺安全性高，产品质量容易保证。

Description

利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法
技术领域
本发明涉及一种利用甜高粱秸秆制取乙醇的方法，特别涉及一种利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法。
背景技术
甜高粱是一种富含糖分的衣作物，其茎秆汁液锤度12％～24％。利用生物催化发酵技术，将茎秆中的糖份转化为乙醇。通过对发酵原料进行蒸馏，就能得到乙醇及相关的副产品。现有技术的的工艺步骤是首先将农作物秸杆粉碎，再经硫酸酸化处理及石灰乳中和水解得糖液；所得糖液再经发酵、蒸馏制得乙醇。其主要缺点是在工艺过程中需要使用硫酸和石灰，不仅工艺复杂，而且对环境有污染，容易对操作人员造成伤害。
发明内容
本发明的目的就是提供一种利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，以解决现有技术存在的工艺复杂、污染环境，以及容易对操作人员造成伤害的问题。
本发明的技术方案是：包括以下步骤：
(1)、秸秆粉碎：将已经生长成熟的甜高粱秸秆收获后，用粉碎机粉碎成小段，清除夹杂在其中的碎叶片杂质；
(2)、加入酵母活化液：将配制好的酵母活化液按照1～10∶100的重量比加入所述的粉碎后的秸秆中，并搅拌均匀得到发酵料；所述的酵母活化液包括加入秸秆料重量的1‰～1.5‰的酒精酵母、0‰～4‰的白糖和4％～6％的温水；
(3)、发酵：将所述的发酵原料填入发酵池内密封发酵；
(4)、蒸馏：将发酵好的原料从发酵池中取出后，装入蒸馏釜中进行蒸馏，制得乙醇产品。
本发明的优点是工艺简单，不需要有腐蚀性的原料，不污染环境，工艺安全性高，产品质量容易保证。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
本发明的工艺步骤如下：
1、将已经生长成熟的甜高粱秸秆收获后，用粉碎机粉碎成2cm的小段，清除夹杂在其中的碎叶片杂质后备用。
2、酵母活化液的配制：酒精酵母用量是甜高粱秸秆粉碎料的1‰～1.5‰(为重量比例。视生产区域、气温而定。南方地区气温较高，可以适当减少酵母用量；北方地区天气较寒冷，可以适当增加酵母用量)，白糖用量为秸秆料重量的0-4‰。用38℃温水10千克(1000千克甜高粱秸秆料的用水量)，加入上述的白糖和酒精酵母内，并充分搅拌均匀，静置复水20分钟；然后再加入38℃温水40千克，使总用水量为50千克。放置60分钟，即完成酵母活化液的配制。
3、将酵母活化液装入大型喷雾器，直接喷洒到已粉碎好的秸秆料上，边喷洒边搅拌，要充分搅拌均匀，堆入发酵池进行发酵。
4、修建的发酵池的尺寸一般池深为1米，上口宽2～3米，池底稍窄些。长度不限，可根据所种植秸秆的数量而定。池内底部及四周用塑料薄膜全部覆盖，将填入的发酵料堆至池面以上20公分，将塑料薄膜全部包裹。防止透气，防止雨水渗入。在发酵池安装有温度控制装置。
5、预发酵：为达到充分发酵的目的，将上述的配制好的发酵原料置入一个发酵池内预发酵24小时，然后再将发酵料倒池一次，将池内秸秆料充分搅拌后，倒入另一个同样大的池子里再包裹严密，进行发酵，直到发酵成熟为止。该预发酵为选择工序，在后步的发酵步骤能够充分发酵的情况下，可以省去该预发酵步骤。
6、发酵：整个发酵期分为三个阶段：即前发酵期、中发酵期及后发酵期。其中：
前发酵期时间为7d，要求发酵温度20℃～28℃，前发酵期温度过高，酵母繁殖活跃，会过早衰亡，造成秸秆发酵不彻底。温度过低，会降低酵母繁殖能力，同样发酵不好，严重影响乙醇产量。
中发酵期时间为10d，要求发酵温度28℃～38℃
后发酵期时间为8d，要求发酵温度25℃～20℃，发酵温度逐渐降低。
在发酵期间，应在发酵池的各部位进行观察、测温，及时做好加温、降温工作，以求达到最佳发酵效果。
7、乙醇(白酒)蒸馏将经过发酵的甜高粱秸秆料，进行含糖量检测，如果糖份已彻底转化成乙醇后，即可进行乙醇蒸馏。
将秸秆发酵料从发酵池中取出后，装入蒸馏釜中，装料时要求自然填料，装到与蒸馏釜平口为止，不要用力压，压得太紧会影响透气性，影响乙醇产量。
8、蒸汽锅炉要保持火势均衡，做到大火加温，上汽后保持中火蒸馏，最后再用大火，烧好锅炉，是保证乙醇高产、生产出好白酒的重要环节。
9、接酒(乙醇)要求蒸馏釜上汽后，要及时打开冷凝器冷却水装置，冷却水要保持在35℃以下，冷却水温度过高，乙醇气体冷却不彻底，会散发掉，影响乙醇(白酒)质量与产量。
接酒(乙醇)时，要求将先流出的5～10千克乙醇单独接出储存，此部分醇称为酒头，酒头较浑浊，口感差，甲醇含量超标。换上容器后，再接第二部分，也就是一锅酒的精华部分，俗称二锅头。这部分酒从75％～60％，接后单独储存，其经济价值也最高，可以做为高档饮用酒原料。第三部分从60％～3％的乙醇另行储存，这部分称之为酒尾。可将酒头、酒尾再次进行蒸馏，也可以用来生产酒精。
本发明的副产品蒸馏后的秸秆渣可以用做牛、羊饲料、生产纤维板、生产纸浆等，用处十分广泛。

Claims (8)

1.一种利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、秸秆粉碎：将已经生长成熟的甜高粱秸秆收获后，用粉碎机粉碎成小段，清除夹杂在其中的碎叶片杂质；
(2)、加入酵母活化液：将配制好的酵母活化液按照1～10∶100的重量比加入所述的粉碎后的秸秆中，并搅拌均匀得到发酵料；所述的酵母活化液包括加入秸秆料重量的1‰～1.5‰的酒精酵母、0‰～4‰的白糖和4％～6％的温水；
(3)、发酵：将所述的发酵原料填入发酵池内密封发酵；
(4)、蒸馏：将发酵好的原料从发酵池中取出后，装入蒸馏釜中进行蒸馏，制得乙醇产品。
2.根据权利要求1所述的利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：所述的甜高粱秸秆粉碎成2cm的小段。
3.根据权利要求1所述的利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：所述的酵母活化液的配制方法如下：在1000千克重量份得甜高粱秸秆料中加入用38℃温水10份、1～1.5份得酒精酵母和0～4份的白糖，充分搅拌均匀后静置复水20分钟；然后再加入38℃温水40份，活化60分钟后制得酵母活化液。
4.根据权利要求1所述的利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：将所述的酵母活化液装入大型喷雾器，直接喷洒到已粉碎好的秸秆原料上，边喷洒边搅拌。
5.根据权利要求1所述的利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：所述的发酵工序在发酵池中进行，包括前发酵期、中发酵期及后发酵期，其中：
前发酵期时间为7d，发酵温度20℃～28℃；
中发酵期时间为10d，发酵温度28℃～38℃；
后发酵期时间为8d，发酵温度25℃～20℃；
随后对池内原料进行含糖量检测，如果糖份已彻底转化成乙醇后，即可进行后步的乙醇蒸馏；在发酵期间应在发酵池的各部位进行观察、测温，及时做好加温、降温工作，以保证发酵温度，从而达到最佳发酵效果。
6.根据权利要求1所述的利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：为达到充分发酵的目的，在进行所述的发酵步骤之前将发酵原料置于一个发酵池内预发酵24小时后，将该预发酵后的原料充分搅拌后倒入另一个同样大的发酵池里再包裹严密，进行所述的发酵步骤，直到发酵成熟为止。
7.根据权利要求1所述的利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：所述的发酵池的池深约为1米，上口宽2～3米，池底稍窄，长度可根据发酵量而定，池内底部及四周用塑料薄膜全部覆盖，将填入的发酵料堆至池面以上20公分，将塑料薄膜全部包裹，防止透气和雨水渗入；在所述的发酵池安装有温度控制装置。
8.根据权利要求1所述的利用甜高粱秸秆固体发酵蒸馏制取乙醇的方法，其特征在于：所述的蒸馏步骤包括：将秸秆发酵料从发酵池中取出后，装入蒸馏釜中，装料时要求自然填料，装到与蒸馏釜平口为止，不要用力压，压得太紧会影响透气性，影响乙醇产量；蒸汽锅炉要保持火势均衡，做到大火加温，上汽后保持中火蒸馏，最后再用大火，烧好锅炉；要求蒸馏釜上汽后，要及时打开冷凝器冷却水装置，冷却水要保持在35℃以下。
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