CN203469507U - 一种固态发酵料中连续分离乙醇的装置 - Google Patents

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张元成
周焕东
张鹏
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一种固态发酵料中连续分离乙醇的装置，包括密封的蒸馏筒架以及其内设有的可旋转的蒸馏筒；所述的蒸馏筒架上设有蒸汽进、出口；所述的蒸馏筒的两端分别设有物料进出口、筒壁上均布孔。本装置工作过程：首先通过蒸汽进口向蒸馏筒架内通入蒸汽，同时通过物料入口向蒸馏筒内引入发酵后的固态物料；随着蒸馏筒的旋转，蒸汽不断通过蒸馏筒壁上的孔与物料进行连续传热，乙醇蒸发后由蒸汽出口排出进入下道工序，且在蒸馏筒旋转过程中物料逐渐向物料出口方向移动并最终排出。与现有技术相比，本装置具有如下效果：1、实现固态蒸醇的连续化生产，提高了生产效率。2、通过控制蒸馏筒旋转速度控制物料流速，实现了生产的可调控性。

Description

一种固态发酵料中连续分离乙醇的装置
技术领域
本实用新型属于生物质能源制造、固态连续发酵后的提取装置，具体涉及一种由固态发酵料中提取乙醇的装置。
背景技术
面对化石能源的日益枯竭以及化石燃料燃烧排放的二氧化碳导致的环境恶化，寻找新的替代能源已经成为全球共同努力的目标。生物乙醇作为一种清洁可再生能源具有节能、环保的优点，对于提升未来能源结构确保能源安全、持续改善人类生存环境具有重要的战略意义。
目前，生物乙醇原料主要采用当地主要农作物，如巴西以甘蔗为原料，北美以玉米为主。我国人多地少，粮食安全始终是国家安全的头等大事，如大规模用粮食生产乙醇，必将出现“人车争粮”的局面。2006年12月，国家发改下发紧急通知，立即暂停核准和备案玉米加工项目。为保障粮食安全，实现能源、粮食、环境、社会经济的和谐发展，发展非粮乙醇成为唯一的出路。国家《可再生能源中长期发展规划》明确提出，要高度重视生物质能开发与粮食和生态环境的关系，不得违法占用耕地，不得大量消耗粮食，不得破坏生态环境，不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力，未来重点发展非粮食燃料乙醇，即秸秆类燃料乙醇。目前秸秆生产生物乙醇主要有液态、固态两种方式。
液态发酵方式是先将秸秆榨汁，汁液进行液态发酵，此方法的缺点是料渣中部分糖分不能充分利用，且压榨过程能耗高，汁液不能长久保存。
固态发酵是将秸秆粉碎后直接发酵，固态发酵具有独特的优势，降低了原料处理的强度，避免了防腐剂的使用，可充分利用秸秆中可发酵性糖，提高了乙醇产率，根本上克服了液态发酵的不足。但传统的固态蒸馏工艺在理论和实践上难以适应大规模工业化生产的需求，比如生物乙醇固态发酵后，缺少由固态发酵料中快速、连续提取乙醇的装置。
实用新型内容
本装置的目的在于提供一种固态发酵料中连续分离乙醇的装置，以解决从固态发酵料中提取乙醇的连续化生产困难的问题。
本实用新型是通过以下方案实现的：包括密封的蒸馏筒架以及其内设有的可旋转的蒸馏筒；所述的蒸馏筒架上设有蒸汽进、出口；所述的蒸馏筒的两端分别设有物料进、出口，蒸馏筒筒壁上均布孔。本装置工作过程：首先通过蒸汽进口向蒸馏筒架内通入蒸汽，同时通过物料入口向蒸馏筒内引入发酵后的固态物料；随着蒸馏筒的旋转，蒸汽不断通过蒸馏筒壁上的孔与物料进行连续传热，乙醇蒸发后由蒸汽出口排出进入下道工序，且在蒸馏筒旋转过程中物料逐渐向物料出口方向移动并最终排出。
上述方案还包括：
首先提供一种蒸馏筒的旋转驱动方式：所述的蒸馏筒的外壁周向上设有齿，所述蒸馏筒下部的两侧分别布置托轮；所述的托轮上设有齿，且分别与所述蒸馏筒外壁周向上的齿啮合；所述的托轮由电机控制旋转。
所述的蒸馏筒内部设有导流板；比如所述的导流板为四根焊接在蒸馏筒内壁上的条形栅板。导流板作用是将物料由物料入口处导向物料出口处，同时对物料起到半强制式搅拌作用。
所述的蒸馏筒架的外壁设有保温层，底部设有支腿；蒸馏筒架外壁采用保温材料进行保温，使温度保持在100℃以上。
所述的蒸汽进口位于蒸馏筒架的下部、蒸汽出口位于蒸馏筒架的上部。
与现有技术相比，本装置具有如下效果：
       1、实现固态蒸醇的连续化生产，提高了生产效率。
       2、通过控制蒸馏筒旋转速度控制物料流速，实现了生产的可调控性。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2是图1 的右视图；
图3是蒸馏筒内导流板的布置图；
图中：1-蒸馏筒架；2-蒸馏筒；3-圆孔；4-蒸汽出口；5-物料入口；6-物料出口；7-蒸汽进口；8-第一托轮；9-第二托轮；10-电机；11-支撑腿；12、导流板。
具体实施方式
参见图1-3，一种固态发酵料中连续分离乙醇的装置，包括密封的蒸馏筒架1以及其内设有的可旋转的蒸馏筒2，蒸馏筒2通过以下方式驱动旋转：蒸馏筒2的外壁周向上设有齿，蒸馏筒2下部的两侧分别布置第一托轮8和第二托轮9；托轮上均设有齿，且分别与蒸馏筒2外壁周向上的齿啮合；第一托轮8由电机控制旋转；蒸馏筒架1下部和上部分别设有蒸汽进口7和蒸汽出口4，且外壁设有保温层、底部设有支撑腿11；蒸馏筒2的两端分别设有物料入口5和物料出口6，其筒壁上均布圆孔3、内部设有导流板12，导流板12为四根焊接在蒸馏筒内壁上的条形栅板。
工作过程是：启动电机10，通过第一托轮8、第二托轮9与蒸馏筒2周向上的齿啮合配合，使蒸馏筒2自身旋转；发酵完毕后固态物料经物料入口5进入蒸馏筒2，蒸汽由蒸汽入口7通入，经由蒸馏筒2上的圆孔3进入蒸馏筒内部，在蒸馏筒2自身旋转和筒内导流板12作用下，物料与蒸汽充分接触，利用蒸汽将物料中的乙醇带出，经由蒸汽出口4排出进入精馏塔。蒸馏筒2内剩余渣料经由物料出口6排出。此外可以分别在蒸馏筒2的物料入口5和物料出口6设有防止蒸汽溢出的进料装置和排渣装置。
    上述装置优选的控制参数为：向蒸馏筒内通入的蒸汽为0.2Mp，固态发酵料以每小时3t的速度输入装置，调整蒸馏筒转速10r/min，可以维持发酵料在装置内停留时间30min，保证乙醇的回收率大于99%。
对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，有可能对具体尺寸，或者局部结构做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种固态发酵料中连续分离乙醇的装置，其特征是：包括密封的蒸馏筒架以及其内设有的可旋转的蒸馏筒；所述的蒸馏筒架上设有蒸汽进、出口；所述的蒸馏筒的两端分别设有物料进、出口，蒸馏筒筒壁上均布孔。
2.根据权利要求1所述的固态发酵料中连续分离乙醇的装置，其特征是：所述的蒸馏筒的外壁周向上设有齿，所述蒸馏筒下部的两侧分别布置托轮；所述的托轮上设有齿，且分别与所述蒸馏筒外壁周向上的齿啮合；所述的托轮由电机控制旋转。
3.根据权利要求1或2所述的固态发酵料中连续分离乙醇的装置，其特征是：所述的蒸馏筒内部设有导流板。
4.根据权利要求3所述的固态发酵料中连续分离乙醇的装置，其特征是：所述的导流板为四根焊接在蒸馏筒内壁上的条形栅板。
5.根据权利要求4所述的固态发酵料中连续分离乙醇的装置，其特征是：所述的蒸馏筒架的外壁设有保温层，底部设有支腿。
6.根据权利要求5所述的固态发酵料中连续分离乙醇的装置，其特征是：所述的蒸汽进口位于蒸馏筒架的下部、蒸汽出口位于蒸馏筒架的上部。
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