DE3007138A1 - Verfahren zur herstellung von aethanol - Google Patents

Verfahren zur herstellung von aethanol

Info

Publication number
DE3007138A1
DE3007138A1 DE19803007138 DE3007138A DE3007138A1 DE 3007138 A1 DE3007138 A1 DE 3007138A1 DE 19803007138 DE19803007138 DE 19803007138 DE 3007138 A DE3007138 A DE 3007138A DE 3007138 A1 DE3007138 A1 DE 3007138A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
ethanol
evaporator
rich
steam
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.)
Granted
Application number
DE19803007138
Other languages
English (en)
Other versions
DE3007138C2 (de
Inventor
Conny Roland Thorsson
Indrek Jaan Viira
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.)
Chematur Engineering AB
Original Assignee
Alfa Laval AB
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 Alfa Laval AB filed Critical Alfa Laval AB
Publication of DE3007138A1 publication Critical patent/DE3007138A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3007138C2 publication Critical patent/DE3007138C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/14Ejector-eductor

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung von Äthanol
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Äthanol durch Fermentieren eines kohlehydrathaltigen Substrats in einem oder mehreren Gärungsbehältern, wobei man eine Strömung der Gärflüssigkeit beispielsweise durch Zentrifugieren in mindestens eine Hefekonzentratströmung und eine hefefreie Strömung auftrennt, die Hefekonzentratströmung zum Gärbehälter rückführt und die hefefreie Strömung durch Destillieren in eine äthanolreiche und eine Restströmung auftrennt, die man teilweise zum Gärungsbehälter zurückführt.
Ein derartiges Verfahren lehrt die schwedische Patentschrift 7 801 133-5. Die beim Abtrennen der hefefreien Strömung durch Destillation entstehende Bodenströmung, die aus der Anlage entfernt wird, wird als Schlempe ("slop") bezeichnet. Diese Schlempe muß gelöste Festsubstanz - hauptsächlich nicht gärbare Festsubstanz - stark konzentriert enthalten, damit die Entsorgung auf wirtschaftliche Weise - beispielsweise durch Verbrennen oder Trocknen - durchgeführt werden kann. Die Schlempe ist bei hoher Konzentration als Dünger in der Landwirtschaft nutzbar, da dann die Transportkosten geringer sind. Um bei der Äthanolherstellung eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erreichen, bei der auch die Schlempe anfällt, muß dem Gärungsbehälter ein erheblicher Anteil der Restströmung erneut zugeführt werden, während die hefefreie
030036/0823
- r-
• (q·
Strömung, die durch Destillieren abgetrennt wird, einen verhältnismäßig hohen Anteil im wesentlichen nicht gärbarer gelöster Feststoffe enthält. Dabe'i treten jedoch einige Probleme auf. Ist die einer Destillieranlage zugeführte, gelöste Feststoffe enthaltende Strömung zu stark konzentriert, können sich Ablagerungen insbesondere in den dem Einspreisepunkt naheliegenden Anlagenteilen bilden. Eine starke rückgeführte Restströmung bedeutet weiterhin, daß die Strömung, aus der das Äthanol gewonnen werden soll, ebenfalls stark ist, so daß die Anlage mit entsprechend hohen Erstellungskosten belastet wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, diese Nachteile mit einem Verfahren der oben erläuterten Art zu vermeiden, bei dem man den Feststoffanteil in der Restströmung verhältnismäßig hoch hält. Dies erfolgt, indem man die hefefreie Strömung einem einfachen Verdampfer entsprechend einer oder weniger Destillierstufen zuführt, in dem sie teilweise zu einer ersten äthanolreichen Dampfströmung, die einer Anlage zur Herstellung der gewünschten Äthanolqualität zugeführt wird, und teilweise zu einer ersten flüssigen Bodenströmung aufgeteilt wird, von der ein größerer Teil zum Gärungsbehälter zurückgeführt wird, während ein kleinerer (Rest-)Teil in eine Abtriebeinheit geht, in der dieser Teil der ersten flüssigen Bodenströmung teilweise zu einer zweiten äthanolreichen Dampfströmung und teilweise zu einer zweiten flüssigen Bodenströmung aufgeteilt wird, die äthanolarm bzw. -frei ist. Die erste flüssige Bodenströmung entspricht der Restströmung.
Indem man das erfindungsgemäße Verfahren anwendet, läuft die Ablagerungen bildende Strömung nur durch einen kleinen einfachen Verdampfer der Destillieranlage. Dieser Verdampfer
030036/0823
--er-
kann bei mäßigen Anlagekosten zweifach vorgesehen werden, damit man zu Wartungszwecken (d.h. zum Entfernen von Ablagerungen) die Anlage nicht stillzulegen braucht.
Ein wesentlicher Teil der ankommenden hefefreien Strömung wird dem Gärungsbehälter in Form einer ersten flüssigen Bodenströmung nach nur einem Durchlauf durch den Verdampfer, aber ohne Durchlauf durch die Abtriebeinheit wieder zugeführt; letztere läßt sich also für eine wesentlich kleinere Strömung auslegen als es der Fall wäre, wenn man die gesamte hefefreie Strömung in einen äthanolreichen Dampf und eine äthanolarme bzw. -freie Schlempe in einer einzigen Abtriebeinheit auftrennen würde. Indem man einen einfachen Verdampfer und eine Abtriebeinheit verwendet, erhält man eine verhältnismäßig stark konzentrierte Schlempe, ohne daß die Trocken-Feststoffkonzentration in der Gärflüssigkeit hoch sein müßte. Die Differenz in der Trocken-Feststoffkonzentration zwischen der Gärflüssigkeit und der Schlempe kann variiert werden, indem man Wärmeenergie an die Abtriebeinheit entsprechend zuführt und die äthanolreiche zweite Dampfströmung als direkten Dampf an den einfachen Verdampfer leitet. Es ist wesentlich, daß diese Differenz maximal ist, da die trockenen Feststoffe in großem Maße Bestandteile aufweisen, die den osmotischen Druck erhöhen, was wiederum das Wachstum und die Aktionskraft der Hefemikroben stark beeinflußt.
Im Prinzip führt man die erste und die zweite äthanolreiche Dampfströmung einer Anlage zur Herstellung der gewünschten Äthanolqualität zu. Dies ist auf verschiedene Weise möglich. Es wird darauf hingewiesen, daß der Hauptteil der Sthanol-
030036/0823
menge sich natürlich in der ersten Dampfströmung findet, während die zweite Dampfströmung eine gewisse Äthanolmenge enthält, aber vor allem eine hohe Enthalpie. Die Art und Weise, auf die man die beiden äthanolreichen Dampfströmungen einer Anlage zu Äthanolherstellung zuführt, hängt insbesondere von dem gewählten Verfahren zur Zufuhr der jeweiligen Trennungsenergie ab, d.h. vom Zufuhrort der Energie und deren Form, d.h. indirekt durch Wärmeaustausch von einem geeigneten Wärmemedium wie Wasserdampf oder einer heißen Flüssigkeit oder direkt in Form von Wasserdampf. Eine direkte Wasserdampfzufuhr hat den Vorteil, daß man Probleme mit der Bildung von Ablagerungen auf den Wärmeübertragungsflächen vermeidet.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung führt man die äthanolreiche zweite Dampfströmung dem einfachen Verdampfer zu. Auf diese Weise erhält man den Vorteil einer einfachen Konstruktion. Alternativ kann man mindestens einen Teil der äthanolreichen zweiten Dampfströmung direkt oder indirekt dem einfachen Verdampfer zuführen.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens führt man mindestens einen Teil der äthanolreichen zweiten Dampfströmung mit der äthanolreichen ersten Dampfströmung zusammen, und dann die gemeinsame Strömung der Anlage zur Herstellung von Äthanol in der gewünschten Qualität zu. Diese Zufuhr kann auf unterschiedliche Weise erfolgen - beispielsweise durch direktes Einspeisen als Dampf in eine Rektifizierkolonne oder nach dem Kondensieren durch Wärmeaustausch gegen irgendeine Strömung. Es kann zweckmäßig sein, mindestens einen Teil der verfügbaren Enthalpie in der ersten und zweiten äthanolreichen Dampf-
030036/0823
. j.
Strömung zur Bodenbeheizung einer Rektifizierkolonne zu verwenden, aus der eine konzentrierte Äthanolströmung abgeht. Es ist ebenfalls möglich, mindestens einen Teil der äthanolreichen zweiten Dampfströmung zur Beheizung einer Rektifizierkolonne zu verwenden. Eine solche Rektifizierkolonne kann auch über einen sogenannten Thermokompressor beheizt werden, wobei der Wärmegehalt einiger dieser Dämpfe genutzt wird; selbst das Beheizen des einfachen Verdampfers kann zumindest teilweise durch einen Thermokompressor erfolgen.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die äthanolreiche erste Dampfströmung der untersten Stufe einer Rektifizierkolonne zugeführt, in der die gewünschte Äthanolqualität hergestellt wird. Die Flüssigströmung aus dieser Stufe wird wieder dem Verdampfer zugeführt; auf diese Weise erhält man einen erheblichen Energiegewinn.
Die Abtriebeinheit kann als einfache Einheit ausgelegt werden, die nur mit einigen Destillierstufen ausgeführt ist; vorzugsweise handelt es sich dabei jedoch um eine Abtriebkolonne mit genug Destillierstufen, daß man unten eine Strömung , d.h. die zweite flüssige Bodenströmung, abnehmen kann, deren Äthanoleinheit niedrig, d.h. unter 0,5 Gew.-% liegt.
Wenn man eine maximale Differenz in der Trocken-Feststoffkonzentration zwischen der Gärungsflüssigkeit und der Schlempe zu erreichen versucht, wird Energie der Abtriebeinheit indirekt zugeführt. Wenn die Dampfströmung in der Abtriebeinheit etwa die gleiche ist wie die Dampfströmung in dem einfachen Verdampfer, ist die Differenz in der Trocken-Feststof f konzentration von größerem Interesse. Um eine größere
030036/0823
Differenz in der Äthanolkonzentration von Flüssigkeitsströmungen zu erreichen, die dem einfachen Verdampfer zugeführt bzw. von diesem abgeführt werden, kann die Anzahl der Destillierstufen etwas erhöht werden, um die Strömungen zwischen dem Gärungsbehälter und dem einfachen Verdampfer zu verringern, was die Apparatbelastung in diesen Strömungen verringern würde. Damit wäre es an sich das Ziel, das Äthanol extensiv zu entfernen. In einem Fall wie diesem wäre es möglich, den einfachen Verdampfer und die Abtriebeinheit zu einer Säule (Einheit) zu vereinen. Hierbei müßte die an den Gärungsbehälter zurückgeführte Flüssigkeitsströmung bei einem geeigneten Niveau in der Säule ausgetragen werden.
Alternativ kann die Abtriebeinheit eine Reihe von Verdampferstufen enthalten, wobei man die DampfStrömung aus einer Verdampferstufe (n+1) der vorgehenden Verdampferstufe (n) zuführt, deren Bodenströmung sie übernommen hat. Eine solche Ausführungsform kann dahingehend vorteilhaft sein, daß, wenn erhebliche Probleme der Bildung von Ablagerungen auftreten, man nur einen kleinen Teil, nicht die gesamte Anlage zu ersetzen braucht.
Überlicherweise ist es möglich, die einfachen Verdampfer bzw. die Abtriebeinheit mit einem Druck nahe dem Atmosphärendruck zu betreiben. In bestimmten Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, diese Einheiten bei geringem Unterdruck zu betreiben; dann sinken auch die Temperaturen in diesen Einheiten, was hinsichtlich der Bildung von Ablagerungen vorteilhaft sein kann.
Die Erfindung soll nun ausführlich erläutert werden unter Bezug auf die beigefügten Figuren, von denen die
Fig. 1 ein Flußdiagramm für das Verfahren nach der schwedischen Patentschrift 7 801 133-5;
030036/0823
•Μ-
Fig. 2 ein prinzipielles Flußdiagramm einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein ähnliches Flußdiagramm, in dem die Abtriebeinheit drei in Reihe geschaltete Verdampfer aufweist;
Fig. 4 eine Ausführungsform einer Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Abtriebkolonne und einer Anlage zur Äthanolherstellung; und die
Fig. 5 eine Stoffbilanz für eine Arbeitsweise nach der vorliegenden Erfindung zeigen.
In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein oder mehrere Gärungsbehälter, das Bezugszeichen 2 eine Schleuder-Trennanlage für die Heferückführung und das Bezugszeichen 3 eine Anlage zur Auftrennung einer hefefreien Strömung zu einer äthanolreichen Strömung und einer äthanolarmen bzw. -freien Restströmung, die jedoch einen gewissen Anteil gärbares und nichtgärbares Material enthält. Die Äthanolströmung geht auf der Leitung 4 ab, die Restströmung auf der Leitung 5. Die Heferückführung erfolgt mit den beiden Leitungen 6, 7, während die hefefreie Strömung mit der Leitung 8 der Anlage 3 zugeführt wird. Das Rohmaterial wird in den Gärungsbehälter durch die Leitung
9 eingespeist; das sich entwickelnde CO- geht auf der Leitung 22 ab.
Die aus der Anlage abgehende Restströmung wird zu zwei Teilströmungen aufgeteilt, von denen eine auf der Leitung
10 dem Gärungsbehälter erneut zugeführt wird, während die zweite als Schlempe auf der Leitung 11 aus der Anlage ab-
030036/0823
-ta-
geht. Die Arbeitsweise einer solchen Anlage ist in der schwedischen Patentschrift 7 801 133-5 erläutert.
In der Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 12 einen einfachen Verdampfer, das Bezugszeichen 13 eine Abtriebeinheit, das Bezugszeichen 14 irgendeine Destilliereinheit. Wie zu ersehen, weist die Anlage einen Gärungsbehälter 1 und eine Schleuder-Trennvorrichtung 2 auf, die über Leitungen auf die gleiche Weise wie in Fig. 1 miteinander verbunden sind; auch in den Fig. 3 bis 5 liegen diese Einheiten vor. Eine erste flüssige Bodenströmung aus dem Verdampfer 12 geht auf der Leitung 15 ab; der größte Teil wird mit der Leitung 10 erneut dem Gärungsbehälter 1 zugeführt, während der kleinere Teil mit der Leitung 16 zur Abtriebeinheit 13 geht; eine zweite flüssige äthanolfreie Bodenströmung geht auf der Leitung 17 ab. Eine erste äthanolreiche Dampfströmung aus dem Verdampfer 12 wird mit der Leitung 18, eine zweite äthanolreiche Dampfströmung aus der Abtriebeinheit 13 mit der Leitung 19 der Destilliereinheit 14 zugeführt. Der Speisepunkt der Leitungen 18, 19 zur Destilliereinheit 14 ist nur schematisiert gezeigt. Aus der Destilliereinheit geht eine konzentrierte Äthanolströmung auf der Leitung 20 ab, während die Leitung 21 eine Bodenströmung führt, die hauptsächlich aus Wasser besteht, das mehr oder weniger äthanolfrei ist. Diese Bodenströmung kann zum Aus waschen von Äthanol aus der CO2-Strömung genutzt werden, die aus der Gärung abgeht. Dieser Vorgang ist in Fig. 2 gezeigt, in der die Bodenströmung mit der Leitung 23 einer Reinigungskolonne 24 geführt ist, in die die CO2-Strömung aus der Gärung mit der Leitung 22 gespeist wird. Die Reinigungsströmung kann zum Verdünnen der eingespeisten Substratströmung dienen; vergleiche Fig. 2, Leitung 25. In der dar-
030036/0823
gestellten Anlage besteht der Verdampfer aus einer kurzen Kolonne entsprechend einer oder wenigen Destillierstufen und die Abtriebeinheit besteht aus einer Abtriebkolonne mit einer etwas größeren Anzahl von Destillierstufen - beispielsweise Glockenböden.
Die in der Fig. 3 gezeigte Anlage ist der der Fig. 2 ähnlich, wobei jedoch die Abtriebeinheit 13 aus drei Verdampferstufen 13A, 13B, 13C besteht, die derart in Reihe geschaltet sind, daß die Bodenströmung aus der Verdampferstufe 13A zur Stufe 13B geht, aus der die Stufe 13A eine Dampfströmung übernimmt. Die Stufe 13C nimmt entsprechend die Bodenströmung aus der Stufe 13B auf, der eine Dampfströmung aus der Stufe 13C zugeführt wird, aus der eine Schlempe auf der Leitung 17 aus der Anlage abgeht. Die Verdampferstufe 13C ist mit einem Wärmeaustauscher in Form eines Bodenheizers 26 zur indirekten Zufuhr der zum Abtrieb erforderlichen Energie ausgerüstet. In einer Anlage der dargestellten Art, die beim Auftreten ernster Schwierigkeiten mit Ablagerungen sehr brauchbar ist, treten diese Ablagerungen im wesentlichen im Verdampfer 12 und auch in der Verdampferstufe 13C auf.
In der in der Fig. 4 gezeigten Anlage besteht der Verdampfer 12 wie in den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Anlagen aus einer kurzen Kolonne entsprechend einer oder wenigen Destillierstufen, während die Abtriebeinheit 13 aus einer Abtriebkolonne mit einer etwas größeren Anzahl von Destillierstufen besteht. Die äthanolreiche zweite Dampfströmung wird in den Verdampfer 12 gespeist, aus der eine erste äthanolreiche Dampfströmung abgeht und auf der Leitung 18 zu einem Teilkondensator aus einer oder mehreren Kondensationsstufen geht, an
030036/0823
30Q7138
dessen oberem Ende eine kleine Strömung aus flüchtigen Verunreinigungen auf der Leitung 28 abgeht und an dessen unterem Ende eine Strömung mit der Leitung 29 abgenommen und
einer kombinierten Rektifizier- und Abtriebkolonne 30 zugeführt wird, die unten mit einer Heizeinrichtung 31 und oben mit einer Kühleinrichtung 32 versehen ist. Aus dieser Kolonne erhält man eine Äthanolströmung mit hohem Äthanolanteil auf einer Leitung 33, während unten eine äthanolarme Strömung
auf einer Leitung 34 abgeht. Die zur Trennung in der Abtriebeinheit 13 bzw. in Verdampfer 12 erforderliche Energie kann ausschließlich mit einer untenliegenden Beheizungseinrichtung 35 in der Abtriebeinheit 13 zugeführt werden; zusätzliche Energiezufuhr ist mit einer untenliegenden Heizeinrichtung 36 zum Verdampfer 12 möglich. Weiterhin ist es möglich, zusätzliche Energie in Form von Frischdampf in den
Verdampfer 12 einzuspeisen.
Der Teilkondensator 27 kann auch durch einen Totalkondensator ersetzt werden, von dem die Gesamtströmung zur Kolonne 30
geht.
Die Fig. 5 zeigt als Beispiel eine Materialbilanz. T bezeichnet die Gesamtströmung in kg, F das gärfähige Material und NF das feste gelöste nichtgärbare Material, primär Salze usw.; Glycerin und andere organische Verunreinigungen
sind nicht gesondert berücksichtigt. DS bezeichnet die Summe von F und NF, d.h. die Trockenfeststoffmenge. Wie ersichtlich, beträgt der DS-Anteil des eingespeisten Rohmaterials 42,7 Gew.-% einschließlich des zugegebenen Wassers, während der DS-Anteil 25,8 Gew.-% (Hefe ist nicht berücksichtigt) im Gärungsbehälter und in der dem einfachen Verdampfer zugeführten hefefreien Strömung ist. Die erste flüs-
030036/0823
Ί5-
- γ> ■
sige Bodenströmung aus der Verdampfereinheit hat einen DS-Anteil von 27,0 Gew.-%, die aus der Anlage abgehende Schlempe einen DS-Anteil' von 3 5,1 Gew.-%. 92 % der ersten Bodenströmung, die 2,8 Gew.-% Äthanol enthält, wird in den Gärungsbehälter zurückgeführt, die Äthanolkonzentration in der Rückführströmung ist also verhältnismäßig hoch. Die zum Trennen erforderliche Energie wird dem Verdampfer und der Abtriebeinheit teilweise (in der Abtriebeinheit) indirekt mit Dampf und teilweise (im Verdampfer) indirekt oder direkt mit Frischdampf zugeführt.
Im Gärungsbehälter sind noch höhere DS-Anteile möglich. Vermutlich setzt die Widerstandsfähigkeit der Hefe gegen den osmotischen Druck eine Grenze. DS-Anteile von 25 bis 30 Gew.-% sind möglich.
Das Verfahren kann auf verschiedene Weisen gesteuert werden. So kann die Äthanolkonzentration der ersten, äthanolreichen Dampfströmung gesteuert werden, indem die dem einfachen Verdampfer oder der Abtriebeinheit zugeführte Energie variiert wird. Das Niveau in dem Gärungsbehälter kann durch Variieren des Anteils der ersten Bodenströmung gesteuert werden, der an den Gärungsbehälter zurückgeführt wird.
030036/0823

Claims (12)

  1. Patentansprüche
    . !"Verfahren zur Herstellung von Äthanol durch Fermentieren eines kohlehydrathaltigen Substrats in einem oder mehreren Gärungsbehältern, wobei man eine Strömung einer Gärflüssigkeit in mindestens eine Hefekonzentratströmung und eine hefefreie Strömung aufteilt, die Hefekonzentratströmung zum Gärungsbehälter zurückführt und die hefefreie Strömung durch Destillation zu einer äthanolreichen Strömung und einer Restströmung aufteilt, von der ein
    Teil zum Gärungsbehälter zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß man die hefefreie Strömung in einen
    einfachen Verdampfer entsprechend einer oder nur weniger Destillierstufen speist,
    030036/0823
    in dem sie teilweise zu einer äthanolreichen ersten Dampfströmung, die man einer Anlage zur Herstellung der gewünschten Äthanolqualität zuführt, und teilweise einer ersten flüssigen Bodenströmung aufgeteilt wird, von der man den größeren Teil zum Gärungsbehälter zurück und den kleineren Restteil einer Abtriebeinheit zuführt, in der dieser Teil der ersten flüssigen Bodenströmung teilweise zu einer äthanolreichen zweiten Dampf strömung und teilweise zu einer äthanolarmen bzw. -freien zweiten flüssigen Bodenströmung aufgetrennt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der äthanolreichen zweiten Dampfströmung direkt oder indirekt dem einfachen Verdampfer zuführt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der äthanolreichen zweiten Dampfströmung mit der äthanolreichen ersten Dampfströmung zusammenführt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der äthanolreichen zweiten Dampfströmung als Beheizungsmittel einer Rektifizierkolonne zuführt, die Teil einer Anlage zur Herstellung der gewünschten Äthanolqualität ist,
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der äthanolreichen ersten und/oder zweiten Dampfströmung über einen Thermokompressor zur Energieversorgung einer Rektifizierkolonne nutzt, die Teil einer Anlage zur Herstellung von Äthanol der gewünschten Qualität ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich-
    030036/0823
    net, daß man mindestens einen Teil der äthanolreichen ersten Dampfströmung der untersten Destillierstufe einer Rektifizierkolonne zuführt, die Teil einer Anlage zur Herstellung von Äthanol der gewünschten Qualität ist, und daß man die Flüssigströmung aus dieser Stufe zum Verdampfer zurückführt.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr für den Trennvorgang in dem einfachen Verdampfer mindestens teilweise in Form von extern zugeführtem Frischdampf erfolgt.
  8. 8. Verfahrfeil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Energie für den Trennvorgang im einfachen Verdampfer mindestens teilweise indirekt und vorzugsweise durch Wärmeaustausch mit extern zugeführtem Wasserdampf zuführt.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den übrigen Teil der ersten flüssigen Bodenströmung einer aus einer Abtriebkolonne bestehenden Abtriebeinheit zuführt.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den restlichen Teil der ersten flüssigen Bodenströmung einer aus einer Anzahl in Reihe geschalteter Verdampferstufen bestehenden Abtriebeinheit zuführt, in der man die Dampfströmung aus einer Verdampferstufe (n+1) der vorgehenden Verdampferstufe (n) zuführt, deren Bodenströmung diese erhalten hat.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem einfachen Verdampfer bzw. der Abtriebeinheit im wesentlichen bei Atmosphärendruck trennt.
    030036/0823
    BAD ORIGINAL
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem einfachen Verdampfer bzw. der Abtriebeinheit im wesentlichen bei unteratmosphärischem Druck trennt.
    03 0 0 36/0823
DE19803007138 1979-02-27 1980-02-26 Verfahren zur herstellung von aethanol Granted DE3007138A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7901738A SE432441B (sv) 1979-02-27 1979-02-27 Forfarande for framstellning av etanol genom kontinuerlig forjesning av ett kolhydrathaltigt substrat, varvid en drank med relativt hog halt av fast substans erhalls

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3007138A1 true DE3007138A1 (de) 1980-09-04
DE3007138C2 DE3007138C2 (de) 1988-05-05

Family

ID=20337405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803007138 Granted DE3007138A1 (de) 1979-02-27 1980-02-26 Verfahren zur herstellung von aethanol

Country Status (18)

Country Link
US (2) US4358536A (de)
JP (1) JPS597315B2 (de)
AR (1) AR220444A1 (de)
AU (1) AU521932B2 (de)
BR (1) BR8001126A (de)
CA (1) CA1147678A (de)
DE (1) DE3007138A1 (de)
DK (1) DK158679C (de)
FI (1) FI73737C (de)
FR (1) FR2450277B1 (de)
GB (1) GB2044799B (de)
IN (1) IN152343B (de)
NL (1) NL8001194A (de)
NZ (1) NZ192992A (de)
PH (1) PH18381A (de)
SE (1) SE432441B (de)
SU (1) SU1463134A3 (de)
ZA (1) ZA801082B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0078531A2 (de) * 1981-11-04 1983-05-11 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Rektifikation eines Alkohole enthaltenden FLüssigkeitsgemisches
EP0185010A1 (de) * 1984-12-13 1986-06-18 VOGELBUSCH GESELLSCHAFT m.b.H. Verfahren zur Kontinuierlichen Gewinnung von Fermentationsprodukten
AT388386B (de) * 1983-01-13 1989-06-12 Voest Alpine Ag Verfahren zur gewinnung von aethanol aus vergaerbaren zuckerloesungen

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE432441B (sv) * 1979-02-27 1984-04-02 Alfa Laval Ab Forfarande for framstellning av etanol genom kontinuerlig forjesning av ett kolhydrathaltigt substrat, varvid en drank med relativt hog halt av fast substans erhalls
SE432442B (sv) * 1979-07-06 1984-04-02 Alfa Laval Ab Forfarande for framstellning av etanol genom kontinuerlig forjesning av ett kolhydrathaltigt substrat, varvid ett etanolanrikat flode avskiljs under vakuum innan fermenteringsvetskan uppdelas i ett jestkoncentratflode o
SE7908105L (sv) * 1979-10-01 1981-04-02 Alfa Laval Ab Forfarande for framstellning av etanol genom kontinuerlig forjesning av polysackaridhaltiga ravaror
US4582570A (en) * 1981-07-24 1986-04-15 Merix Corporation Azeotropic dehydration distillation process
JPS5959195A (ja) * 1982-09-27 1984-04-04 Shinenerugii Sogo Kaihatsu Kiko 固定化微生物菌体による連続アルコ−ル製造方法
JPS5982081A (ja) * 1982-10-29 1984-05-11 Sanwa Shoji Kk 醗酵液の処理法およびその装置
DE3313530A1 (de) * 1983-04-14 1984-10-18 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur abtrennung von aethanol aus einer athanolhaltigen loesung
US4617270A (en) * 1983-05-13 1986-10-14 Anderson Clyde G Alcohol and distillers grain recovery process
SE449876B (sv) * 1984-12-07 1987-05-25 Nobel Chematur Ab Forfarande for framstellning av etanol med ett ytterligare centrifugalsepareringssteg, placerat antingen fore eller efter det primera destillationssteget
GB8601081D0 (en) * 1986-01-17 1986-02-19 Distillers Co Carbon Dioxide Removing water from ethanol
SE450897B (sv) * 1986-01-31 1987-08-10 Nobel Chematur Ab Forfarande for framstellning av etanol genom melassjesning
JPS6394963A (ja) * 1986-10-09 1988-04-26 Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> 揮発性発酵生産物の連続的製造方法
AU8177487A (en) * 1986-10-10 1988-05-06 Donald C. Erickson Interexchanged cascade ethanol distillation
FR2608170B1 (fr) * 1986-12-12 1989-10-20 Speichim Equip Ind Chimiq Nouveau procede utilisable en continu de fermentation d'un mout aqueux en vue de produire de l'ethanol et/ou une biomasse de levure
BR8702590A (pt) * 1987-05-20 1988-12-13 Engenho Novo S A Processo continuo de fermentacao otimizada para producao de alcool
US5091057A (en) * 1990-07-20 1992-02-25 Ethyl Corporation Stripping process for water removal from alcohol
US5571703A (en) * 1993-12-23 1996-11-05 Controlled Environmental Systems Corporation Municipal solid waste processing facility and commercial ethanol production process
US5407817A (en) * 1993-12-23 1995-04-18 Controlled Environmental Systems Corporation Municipal solid waste processing facility and commercial ethanol production process
US7297236B1 (en) 2001-06-30 2007-11-20 Icm, Inc. Ethanol distillation process
CN1780560B (zh) * 2003-03-10 2011-05-25 布罗因联合公司 利用生淀粉生产乙醇的方法
US20050233030A1 (en) 2004-03-10 2005-10-20 Broin And Associates, Inc. Methods and systems for producing ethanol using raw starch and fractionation
DE10329941B3 (de) * 2003-07-02 2004-10-14 Mostofizadeh, Chahpar, Prof. Verfahren zur Gewinnung hochkonzentrierter Ethanollösungen aus niedrigkonzentrierten Ethanollösungen durch Einsatz der aus Windenergie erzeugten elektrischen Energie
US20050239181A1 (en) * 2004-03-10 2005-10-27 Broin And Associates, Inc. Continuous process for producing ethanol using raw starch
US7810425B1 (en) 2004-08-12 2010-10-12 Michael Kessler System for processing grains, carbohydrates, sugars, and oilseeds
US20070037267A1 (en) * 2005-05-02 2007-02-15 Broin And Associates, Inc. Methods and systems for producing ethanol using raw starch and fractionation
FI118301B (fi) * 2005-05-25 2007-09-28 St1 Biofuels Oy Menetelmä etanoli-vesiseoksen valmistamiseksi
US7919289B2 (en) * 2005-10-10 2011-04-05 Poet Research, Inc. Methods and systems for producing ethanol using raw starch and selecting plant material
AP2724A (en) 2006-07-21 2013-08-31 Xyleco Inc Conversion systems for biomass
US7815741B2 (en) 2006-11-03 2010-10-19 Olson David A Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose
US7815876B2 (en) 2006-11-03 2010-10-19 Olson David A Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose
DE102007001614A1 (de) 2007-01-04 2008-07-10 Lrz Landhandels- Und Recycling-Zentrum Gmbh Energieautarkes Verfahren zur Herstellung von Bioethanol aus lignocellulose-, protein- und stärke- und/oder zuckerhaltigen Einsatzstoffen
FI20075288A0 (fi) * 2007-04-25 2007-04-25 St1 Biofuels Oy Menetelmä ja laitteisto etanolin ja veden seoksen valmistamiseksi
US20080299624A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Edward Heslop Continuous fermentation apparatus and method
US20100317079A1 (en) * 2007-06-13 2010-12-16 Bertrand Lesperance Silage waste recovery process, facility, system, and product
DE102007033988A1 (de) 2007-07-19 2009-01-22 Acs Agrochemische Systeme Gmbh Verbesserte Verfahren zur Herstellung von Ethanol, Gluten und Kleie aus Getreide
US7972825B2 (en) * 2009-02-13 2011-07-05 Ene003, Llc Integrated apparatus for ethanol production and extraction
US9068206B1 (en) 2009-03-03 2015-06-30 Poet Research, Inc. System for treatment of biomass to facilitate the production of ethanol
US8450094B1 (en) 2009-03-03 2013-05-28 Poet Research, Inc. System for management of yeast to facilitate the production of ethanol
MX2011009269A (es) 2009-03-03 2011-09-26 Poet Res Inc Fermentacion de biomasa para la produccion de etanol.
US20100233771A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-16 Mcdonald William F System for pre-treatment of biomass for the production of ethanol
FR2949348B1 (fr) * 2009-09-03 2012-11-02 Rhodia Operations Procede de separation en continu
US9017523B2 (en) * 2010-06-14 2015-04-28 Pinnacle Engineering, Inc. Packed bed scrubber using a fusel oil solvent
US9238599B2 (en) * 2011-12-07 2016-01-19 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Alkylaromatic process
WO2013096834A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 The Trustees Of Dartmouth College System and method for enhancing biomass conversion using flow-through pretreatment
JP6816372B2 (ja) * 2016-03-25 2021-01-20 三菱ケミカル株式会社 エタノールの回収方法
US10118107B1 (en) 2017-11-07 2018-11-06 Fluid Quip Process Technologies, Llc Method and system for distilling alcohol in an alcohol production process
US10392590B1 (en) 2019-01-07 2019-08-27 Fluid Quip Process Technologies, Llc Method and system for distilling alcohol in an alcohol production process

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE430171B (sv) * 1978-01-31 1983-10-24 Alfa Laval Ab Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US504074A (en) * 1893-08-29 dickerson
US1912010A (en) * 1929-08-02 1933-05-30 Disttilleries Des Deux Sevres Direct rectifying process for the production of pure alcohol
US2010929A (en) * 1931-10-13 1935-08-13 Gustave T Reich Method of distilling alcohol-containing fermented liquors
US2127138A (en) * 1934-04-25 1938-08-16 Gustave T Reich Process for simultaneously evaporating and distilling liquids
US2152164A (en) * 1935-05-13 1939-03-28 Theodore O Wentworth Distillation process
US2155134A (en) * 1935-12-05 1939-04-18 Deutsches Reich Reichsmonopolv Fermentation process
US2372854A (en) * 1941-04-15 1945-04-03 Gustave T Reich Yeast
US2358272A (en) * 1942-02-11 1944-09-12 Seagram & Sons Inc Art of distilling spirituous liquors
US2434672A (en) * 1943-10-15 1948-01-20 Nat Distillers Prod Corp Method of concentrating distillery still slop
US2440925A (en) * 1944-04-27 1948-05-04 Chemprotin Producs Fermenting method
US2698826A (en) * 1951-02-13 1955-01-04 Merco Centrifugal Co Alcohol manufacturing process
US2892757A (en) * 1955-11-14 1959-06-30 Puget Sound Pulp And Timber Co Purification of alcohol
GB1109311A (en) * 1963-08-07 1968-04-10 Hiram Walker & Sons Scotland L Improvements in or relating to the production of grain whisky
US3884770A (en) * 1970-10-02 1975-05-20 Klaus Misselhorn Process for obtaining purified alcohol from fermented mash
SE432441B (sv) * 1979-02-27 1984-04-02 Alfa Laval Ab Forfarande for framstellning av etanol genom kontinuerlig forjesning av ett kolhydrathaltigt substrat, varvid en drank med relativt hog halt av fast substans erhalls

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE430171B (sv) * 1978-01-31 1983-10-24 Alfa Laval Ab Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0078531A2 (de) * 1981-11-04 1983-05-11 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Rektifikation eines Alkohole enthaltenden FLüssigkeitsgemisches
EP0078531A3 (en) * 1981-11-04 1984-05-09 Hoechst Aktiengesellschaft Method for the continuous rectification of an alcohol-containing liquid mixture
AT388386B (de) * 1983-01-13 1989-06-12 Voest Alpine Ag Verfahren zur gewinnung von aethanol aus vergaerbaren zuckerloesungen
EP0185010A1 (de) * 1984-12-13 1986-06-18 VOGELBUSCH GESELLSCHAFT m.b.H. Verfahren zur Kontinuierlichen Gewinnung von Fermentationsprodukten

Also Published As

Publication number Publication date
PH18381A (en) 1985-06-19
SU1463134A3 (ru) 1989-02-28
SE7901738L (sv) 1980-08-28
FR2450277B1 (fr) 1985-12-27
ZA801082B (en) 1981-03-25
FR2450277A1 (fr) 1980-09-26
US4358536A (en) 1982-11-09
NL8001194A (nl) 1980-08-29
DE3007138C2 (de) 1988-05-05
SE432441B (sv) 1984-04-02
CA1147678A (en) 1983-06-07
AU5588880A (en) 1980-09-04
AU521932B2 (en) 1982-05-06
GB2044799A (en) 1980-10-22
FI800561A (fi) 1980-08-28
BR8001126A (pt) 1981-09-08
NZ192992A (en) 1983-05-10
JPS55120791A (en) 1980-09-17
AR220444A1 (es) 1980-10-31
DK158679C (da) 1990-12-03
GB2044799B (en) 1983-05-25
FI73737B (fi) 1987-07-31
FI73737C (fi) 1987-11-09
JPS597315B2 (ja) 1984-02-17
US4522920A (en) 1985-06-11
IN152343B (de) 1983-12-24
DK81480A (da) 1980-08-28
DK158679B (da) 1990-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3007138C2 (de)
DE3142518C2 (de)
DE3303571C2 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von Äthanol
EP0078531B1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Rektifikation eines Alkohole enthaltenden FLüssigkeitsgemisches
DE3027108A1 (de) Fermentierungsverfahren fuer die herstellung organischer verbindungen
DE2635935A1 (de) Verfahren zur reinigung von essigsaeure
DE3341603A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur verringerung des alkoholgehaltes von originalwein
DE102009030960A1 (de) Anlage zur Herstellung von Alkohol aus Zuckerrohr
DE2334481C3 (de) Vorrichtung zur Gewinnung von Reinwasser aus Seewasser
DE69520366T2 (de) Verfahren zur abschliessenden eindampfung von schwarzlauge
AT395983B (de) Verfahren zur herstellung von aethanol aus zuckerhaeltigen rohstoffen sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE3316661A1 (de) Verfahren zum eindampfen eines geloesten produkts und zum rueckgewinnen eines leichterfluechtigen anteils des loesungsmittels
DE102019211242A1 (de) Herstellung eines alkoholfreien oder alkoholarmen Bieres
DE3023120A1 (de) Verfahren zur aethanolherstellung durch kontinuierliche fermentierung
DE69626896T2 (de) Verfahren zur Behandlung von Melasse
DE3133803A1 (de) Vorrichtung zum konzentrieren waessriger loesungen von glykol
DE3241493C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von gereinigtem Alkohol aus vergorener Maische
DE69216797T2 (de) Essigproduktion
DE3204910C2 (de)
DE632127C (de) Verfahren und Anlage mit doppelter Dampfwirkung zum unmittelbaren vereinigten Destillieren und Rektifizieren von Wein und anderen alkoholischen Gaerungsprodukten
DE917061C (de) Verfahren zur Herstellung von hochgereinigtem Alkohol
EP1918381A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ethanol aus Molke
DE148843C (de)
DE2822480A1 (de) Verfahren zur raffinierung von zucker
DE2525370B2 (de) Verfahren zum Aufarbeiten von durch Fermentation in Fermentern hergestellten Proteinen, die anschließend einer Trocknung unterworfen werden

Legal Events

Date Code Title Description
OAM Search report available
OC Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: C12P 7/06

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: NOBEL CHEMATUR AB, KARLSKOGA, SE

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: RUSCHKE, O., DIPL.-ING., 1000 BERLIN RUSCHKE, H., DIPL.-ING. ROTTER, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANWAELTE, 8000 MUENCHEN

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CHEMATUR ENGINEERING AB, KARLSKOGA, SE

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: RUSCHKE, H., DIPL.-ING., 81679 MUENCHEN RUSCHKE, O., DIPL.-ING., PAT.-ANWAELTE, 10707 BERLIN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee