FI96122C - Menetelmä etanolin valmistamiseksi ja glyserolin talteenottamiseksi sivutuotteena - Google Patents

Description

96122

Menetelmä etanolin valmistamiseksi ja glyserolin talteen-ottamlseksl sivutuotteena

Keksinnön alue ja tausta 5 Tämä keksintö liittyy etanolin, glyserolin, meri- pihkahapon ja eläinten rehuna käyttökelpoisten vapaasti virtaavan kuivan rankin ja sen liukenevien aineosien valmistukseen.

Kaikkien edellä mainittujen tuotteiden valmistus on 10 aikaisemmin tunnettu ja kaikilla on kaupallisia käyttötarkoituksia. Etanolia käytetään juomana, kemikaalina ja polttoaineena, joka on peräisin uusiutuvista luonnonvaroista, ja sitä valmistetaan tavallisesti fermentointi- ja tislausprosesseilla käyttäen lähtöaineina biologisia ai-15 neita kuten viljaa tai vastaavaa. Glyserolia, jota tunnetusti muodostuu sivutuotteena etanolin fermentointi- ja tislausprosesseissa, on tuotettu kaupallisesti menetelmillä, joissa on päätuotteena saippua tai joissa syntetisoidaan glyserolia petrokemiallisista raaka-aineista. Meri-20 pihkahappoa syntetisoidaan maleiini- tai etikkahaposta. Kuivaa rankkia, liukenevia aineosia sisältävänä tai ilman niitä, tuotetaan tavallisesti fermentointi- ja tislauspro-sessien sivutuotteena, ja siinä on tavallisesti niin paljon tahmeita sivutuotteita kuten glyserolia, että sillä on . 25 huonot virtausominaisuudet ja sitä on vaikea käsitellä.

· ·

Etanolin valmistus on niin hyvin tunnettu, että kiinnostuneelle lukijalle voidaan viitata käytettävissä olevaan kirjallisuuteen perusmenetelmien kuvausten suhteen. Glyserolin valmistusta on käsitelty esimerkiksi pa-30 tettijulkaisuissa US 2 160 245 (Hildebrandt), US 2 400 859 (Wallerstein) ja US 2 772 207 (Frankel), jotka esitetään viitteenä kiinnostuneelle lukijalle. Sellaisia menetelmiä meripihkahapon ja vapaasti virtaavan kuivan rankin valmistamiseksi kuin jäljempänä on kuvattu, ei ole tämän keksi-35 jän tietojen mukaan kuvattu missään aikaisemmassa patentissa.

« · 2 96122 Tässä kuvatut menetelmät käsittävät jonkin tai kalkkien edellä mainittujen tuotteiden tuotannon kaupallisesti toteutettavissa olevalla tavalla fermentointi- ja tislausprosesseissa.

5 Keksinnön lyhyt kuvaus

Tarkemmin sanottuna tämän keksinnön kohteena on menetelmä etanolin valmistamiseksi ja glyserolin talteen-ottamiseksi sivutuotteena prosessista. Tämän keksinnön kohteen toteuttamisessa tunnettujen etanolia tuottavien 10 fermentointi- ja tislausprosessien tehokkuus säilytetään oleellisesti samalla kun tuotetaan arvokasta lisätuotetta. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksessa 1 esitetään.

Tässä kuvataan myös meripihkahaponhapon valmistus 15 fermentoinnin sivutuotteena. Meripihkahappoa valmistetaan oleellisesti luonnollisella biokemiallisella menetelmällä käyttäen lähtöaineina biologispohjaista materiaalia ja käyttämättä synteesiä, jonka tyyppisiä on käytetty tähän asti.

20 Edelleen tässä kuvataan vapaasti virtaavan kuivan rankin valmistus. Kuiva rankki on tunnettu fermentointi-ja tislausprosessien sivutuote, ja se on käyttökelpoista eläinten rehuna. Kuivan rankin [tunnettu DDGznä (distiller's dry grain) tai DDGSznä (distiller's dry grain and , 25 solubles) riippuen liukenevien aineosien läsnäolosta] kä- » · sittely on kuitenkin ollut tähän asti vaikeaa johtuen mukana olevista pienistä määristä glyserolia ja vastaavia aineita, jotka tekevät tuotteen vähemmän virtaavaksi. Tämän keksinnön kohteen toteutuksessa DDG tai DDGS tulee 30 helpommin käsiteltäväksi tavanomaisilla vapaasti virtaav-: ien kuiva-aineiden käsittelymenetelmillä ja täten sivu tuotteen arvo nousee.

II

- 96122 3

Piirustuksen lyhyt kuvaus

Eräiden tämän keksinnön kohteiden ollessa jo mainitut muut kohteet ilmenevät seuraavasta selityksestä yhdessä oheisen piirustuksen kanssa, jossa piirustuksessa on 5 esitetty kaaviokuvana aineiden virtaus tämän keksinnön mukaisissa prosesseissa.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Vaikkakin tämä keksintö kuvataan perusteellisemmin jäljempänä viitaten oheiseen piirustukseen, jossa on esi-10 tetty tämän keksinnön edullinen toteutusmuoto, on ymmärrettävä seuraavan selityksen alusta lähtien, että alan ammattimiehet voivat muunnella tässä kuvattua keksintöä saavuttaen silti tämän keksinnön mukaiset edulliset tulokset. Siten seuraava selitys on ymmärrettävä laajana selvittävä-15 nä esityksenä, joka on tarkoitettu alan ammattimiehille, eikä tätä keksintöä rajoittavaksi.

Viitaten nyt tarkemmin mukana olevaan piirustukseen, piirustus esittää jäljempänä esitetyssä järjestyksessä tietyt vaiheet ja laitteet, jotka toteuttavat tämän 20 keksinnön kohteet. Tiettyjä vaiheita ja laitteita, jotka ovat hyvin tunnettuja asiaan liittyvän alan ammattimiehille, ei ole esitetty, mutta ne kuvataan lukijalle.

On tunnettua, että etanolin muodostus on fermen- tointiprosessissa kasvuun liittyvää, ja että glyserolin ja . 25 meripihkahapon muodostus liittyvät toisiinsa. Tavanomai- · · sessa panosfermentointiprosessissa ilman tislausjätteen kierrätystä muodostuu noin 46,5 g etanolia, 3,5 g glyserolia ja 0,6 g meripihkahappoa käytetyn pelkistyvän sokerin 100 grammaa kohti. Tämä keksintö toteuttaa kaupallisesti 30 mahdollisen glyseroli- ja meripihkahappoaineosien talteen-: oton, joita aineosia syntyy vapaasti virtaavan DDG:n ja/ tai DDGS:n tuotannossa, ja aikaansaa talteenotettavien sivutuotteiden tuotannon lisäyksen useiden prosessipara-metrien säädön avulla. Nämä prosessiparametrit ja tämän 35 keksinnön mukaisen menettelyn tulos on esitetty jäljempänä.

• ♦ 4 96122

Ensimmäiseksi esitelty prosessiparametri koskee fermentointiprosessissa käytettyä hiivamuotoa. On todettu, että oikein immobilisoitu organismi lisää glyserolin ja meripihkahapon tuotannon arvoa ja määrää. Nämä tulok-5 set saavutetaan, mikäli hiiva on stabiilissa ionisoituneessa ja suuren tiheyden omaavassa matriisissa, kuten seuraavassa esimerkissä on kuvattu.

Esimerkki 1

Jauhetusta kokojyvämaissista valmistettu mäski nes-10 teytettiin pH:ssa 6,3 dekstroosiekvivalenttiarvoon (DE) 20,3, sitä suihkukeitettiin kahden minuutin ajan 149°C:ssa ja se sokeroitiin DE-arvoon 36 pHrssa 4,5. Immobilisoidut hiivasolut valmistettiin sekoittamalla 1,5 painoprosent-tista natriumalginaattiliuosta edullisessa suhteessa hyd-15 rattujen hiivasolujen ja steriloidun hiekan kanssa. Saatu liete kaadettiin 12 meshin seulan läpi vesiliuokseen, jossa oli 0,5 M CaCl2 ja 1,5 painoprosenttia glukoosia ja jonka pH oli 4,6, huoneen lämpötilassa. Kontaktissa kalsium-kloridin kanssa pisarat muodostivat helmiä, jotka oltuaan 20 jääkaapissa 4°C:ssa 24 tuntia hyytyivät koviksi helmiksi, joiden halkaisija oli 2 - 4 mm. Sen jälkeen mäskiä fermen-toitiin kahdessa erässä 34°C:ssa vapaiden ja immobilisoitu-jen hiivasolujen kanssa pitoisuuksissa 5,0 g/litra. Fer-mentointi suoritettiin panosprosessina ilman tislausjät-. 25 teen kierrätystä ja säätäen pH arvoon 5,0 Na0H:a käyttäen.

Näiden kahden erän vertailussa saannot olivat seuraavat:

Hiiva Glyserolia Meripihkahappoa g/100 g pelkistävää sokeria (RS) 30 Vapaina soluina 3,38 0,67 * Immobilisoitu 4,09 0,87

Muut prosessiparametrit, jotka esitetään säädön kohteina tämän keksinnön mukaan, käsittävät hiivasolupi-35 toisuuden ja DE-arvon tai hiilihydraattipitoisuuden. Hii 1 5 96122 vasolupitoisuuden ja hiilihydraattipitoisuuden noustessa glyserolin ja meripihkahapon tuotanto lisääntyy. Näitä ominaisuuksia valaistaan seuraavassa esimerkissä. Esimerkki 2 5 Mäski valmistettiin kokojyvädurrasta ja fermentoin- ti aloitettiin pH:ssa 4,9 ja DE-arvolla 27 käyttäen vapaita hiivasoluja ja 33°C:n lämpötilassa. Fermentointi suoritettiin panosmuodossa ilman tislausjätteen kierrätystä. Hiivasolu- ja hiilihydraattipitoisuuteen liittyvät saannot 10 olivat seuraavat:

Hiivasolu- DE Glyserolia Meripihkahappoa pitoisuus g/100 g RS

x 106 ml 100 27 3,03 0,49 15 300 27 3,07 0,52 500 27 3,19 0,61 500 46 3,37 0,64 1 500 90 5,01 0,83 Nämä tulokset kuvastavat lisääntynyttä glyserolin ja meri-20 pihkahapon tuotantoa, joka johtuu suurennetuista hiivasolujen ja käymiskykyisten hiilihydraattien pitoisuuksista fermentoinnin aikana.

Edelleen muut prosessin muuttujat, jotka tämän keksinnön mukaisesti esitetään optimoituina haluttujen sivu-25 tuotteiden tuotannolle samalla säilyttäen etanolin tuotanto, käsittävät osmoottisen paineen fermentoinnin aikana; liuenneen hiilidioksidin pitoisuuden; pH:n; lämpötilan; käytetyn mikro-organismin valinnan; fermentointitavan ja fermentointikasvualustojen rakenteen ja valmistuksen. Tar-30 kemmin sanottuna tislausjätteen kierrätyksellä lisätty : osmoottinen paine, liuenneiden aineiden lisätty pitoisuus ja/tai korotettu lämpötila lisää glyserolin ja meripihka-hapon tuotantoa, kuten myös liuenneen hiilidioksidimäärän lisäys. Hiivasolut, kuten useimmat mikro-organismit, pys-35 tyvät säätelemään sisäistä pH:taan melko tehokkaasti, kun * · 6 96122 ~ ia mäskin pH on välillä 3 - 7, ja siten prosessiolosuhteiden vaihtelun vaikutus pH-arvoon saattaa näyttää minimaaliselta. On kuitenkin todettu, että glyserolin ja meripihkalla -pon tuotanto kasvaa, jos pH pidetään suurin piirtein va-5 kiona fermentointivaiheen puoleen väliin asti (kun glyserolin ja meripihkahapon pääosa muodostuu) lisäämällä sopivaa emästä kuten natriumkarbonaattia. Fermentointikasvu-alustan tai mäskin ominaisuudet vaikuttavat glyserolin ja meripihkahapon tuotantoon johtuen raaka-aineen itsensä, 10 minkä tahansa nesteyttävän (metalli-) entsyymin pitoisuuden, käymiskykyisen sokerin ja ei-sokerin välisen suhteen, läsnä olevan ei-sokerin tyypin ja nimenomaisen valitun fermentointimikro-organismin ravintovaatimusten vuorovaikutuksista.

15 Edellä kuvattujen parametrien oikea valinta johtaa glyserolin ja meripihkahapon tuotannon kasvuun, kuten tämän keksinnön mukaisesti on todettu. Seuraavat esimerkit valaisevat eri parametrien vaihteluita ja näiden vaihtelujen vaikutuksia glyserolin ja meripihkahapon tuotantoon.

20 Esimerkki 3

Jauhetusta kokojyvämaissista valmistettu mäski nes-teytettiin DE-arvoon 20,6 ja sitä suihkukeitettiin 3 minuutin ajan 152°C:ssa ja osittain sokeroitiin. Sen jälkeen mäskieriä fermentoitiin ja ne tislattiin käyttäen proses- . 25 siparametreja, jotka on esitetty seuraavassa taulukossa • · kuten myös saannot.

> · « 7 96122

Prosessi- Erä

parametri A BCD

YCC 1,2 3,1 9,0 26,5 5 DE 33,2 56,3 78,7 78,7

Kierrätys 0 38,3 44,1 71,4 Lämpötila 30 34 35 35 pH 4,5 5,5 6,0 5,0

Paine atm. 1,7 2,3 1,2 10 Hiivatyyppi vapaa immob. immob. immob.

Aika 58 39 12 9

Saannot g/100 g RS 15

Etanolia 44,9 44,1 42,0 44,7

Glyserolia 4,8 5,8 8,3 12,3

Meripihka- happoa 0,6 0,7 1,1 1,4 20

Taulukossa YCC viittaa hiivasolupitoisuuteen ilmaistuna grammoina litrassa, jolloin grammassa on suunnilleen 1010 solua. DE viittaa dekstroosiekvivalenttiin sokeroinnin jälkeen. Kierrätys tarkoittaa tislausjätteen kierrätystä . 25 prosessin mäskissä prosenteissa ilmaistuna. Lämpötila on fermentaation lämpötila Celsius-asteina. pH on se pH-arvo, joka pidettiin fermentoinnin puoleen väliin asti lisäämällä natriumkarbonaattia. Paine on pääpaine yksikössä psig ilmaistuna. Aika on ilmaistu tunteina fermentointia.

30 Taulukoidut esimerkit yhdessä huomioon ottaen ha- • valtaan, että glyserolin ja meripihkahapon tuotanto kasvoi oleellisesti ja epäedullinen vaikutus etanolin tuotantoon oli vain vähäinen.

8 96122

Esimerkki 4 Mäski valmistettiin puhdistetusta ja pastöroidusta sokeriruokomelassista ja sen jälkeen mäskieriä fermentoi-tiin ja ne tislattiin käyttäen prosessiparametreja, jotka 5 on esitetty seuraavassa taulukossa kuten myös saannot.

Prosessi- Erä

parametri A B C D E

10 YCC 1,0 3,0 18,2 32,0 20 RS 184 184 192 200 200

Kierrätys 0 24,7 43,0 37,9 48,4 Lämpötila 30 34 34 35 35

Paine atm. 0,9 1,8 2,1 1,2 15 Hiivatyyppi vapaa vapaa immob. immob. immob. Fermentaatio panos panos panos jatkuva panos

Aika 51 27 10 6 12 pH 4,5 5,0 6,0 5,5 5,0 20 Saannot

g/100 g RS

Etanolia 48,3 47,8 43,9 46,4 45,1

Glyserolia 3,7 4,3 8,4 5,1 10,9 . 25 Meripihka- happoa 0,5 0,6 1,0 0,8 1,2

Taulukossa RS viittaa pelkistyvän sokerin pitoisuuteen ilmaistuna grammoina litrassa ja "Fermentaatio" viittaa va-30 lintaan panosprosessin ja jatkuvatoimisen prosessin välil-: lä, ja muut parametrit ovat määritellyt edellä esimerkin 3 kuvauksessa.

Havaitaan, että voidaan löytää sellaiset parametrit, että glyserolin ja meripihkahapon tuotanto on maksi-35 mitasoa alhaisempi. Kuitenkin keksinnön mukaisesti halutut • li 9 96122 sivutuotteen tuotannon maksimitasot saavutetaan ilman merkittävää etanolin tuotannon heikkenemistä.

Esimerkki 5

Muiden menetelmien valaisemiseksi karakterisoimatta 5 lisäprosesseja optimaalisen glyserolin ja meripihkahapon tuotannon saavuttamiseksi valmistettiin kirkas puuhydroly-saatti keltamännystä ja sitä fermentoitiin panosprosessil-la pitäen pH vakiona 25 tunnin ajan ilman tislausjätteen kierrätystä seuraavin parametrein ja saannoin: 10

Prosessi- Erä

parametri ABC

YCC 15,0 40,0 40,0 15 RS 54,3 54,3 74,1 Lämpötila 31 33 34

Paine atm. 0,3 1,2

Hiivatyyppi vapaa immob. immob.

Fermentaatio panos panos panos 20 Aika 68 43 41 pH 5,0 5,5 5,0

Saannot g/100 g RS 25 • ·

Etanolia 29,4 34,5 40,4

Glyserolia 3,4 3,9 6,9

Meripihkahappoa 0,5 0,8 1,1 30 Tämän keksinnön mukaisesti minkä tahansa edellä : mainitun esimerkin mukaisesti valmistettua fermentoitua mäskiä käsitellään sen jälkeen edelleen, jolloin saadaan puhdasta glyserolia, joka on johdettu luonnollisista lähtöaineista (ja siten täysin puhdasta), ja/tai meripihka-35 happoa. Jatkokäsittelyn tuloksena jäljelle jääneet kiin- 10 96122 teät aineet voidaan kuivata, Jolloin saadaan DDG tai DDGS, Joka on vapaasti virtaavaa Ja helpommin käsiteltävää kuin aikaisempien menetelmien samanlaiset tuotteet, mikä Johtuu glyserolin poistamisesta.

5 Yleisesti ensimmäinen Jatkokäsittelyn vaihe on fer- mentaatiotuotteen tislaus etanolin tuottamiseksi. Tällainen tislaus voidaan suorittaa käyttämällä strippauskolon-nia, Jossa pystytään käsittelemään kiinteitä aineita sisältävä virta. Sen Jälkeen pohjalle Jääneet aineet eli 10 tislausjäte sentrifugoidaan Ja ohutta tislausjätettä käsitellään edelleen selkeyttämisvaiheessa poistamalla disper-goituneet kiinteät aineet, Jolloin saadaan (poreileva) kirkas neste. Selkeyttäminen suoritetaan edullisesti mik-rosuodatusjärjestelmillä (ristivirta), Jotka sisältävät 15 keraamisia tai mineraalimembraaneja. Tässä menetelmässä partikkelit, joiden koko vaihtelee välillä 0,1 - 10 mikronia riippuen valitusta membraanista, erottuvat ohuesta tislausjätteestä. Suuret ja stabiilit virtaukset voidaan saada aikaan tietokoneen valvomalla takaisinvirtauksella 20 ja oikealla membraanin valinnalla. Nämä uudet mikrosuoda-tusmembraanit ovat sinänsä tunnettuja ja tunnetuilta markkinoijilta kaupallisesti saatavissa. Tällaiset tunnetut laitteet voidaan yhdistää kokonaislaitteistoon, joka toteuttaa tämän keksinnön mukaiset prosessit.

. 25 Spesifisemmän esimerkin mukaan kemiallisen selkeyt- « · tämisprosessin eteneminen voi jatkua siten, että otetaan jopa 20 prosenttia tislausjätteestä ja kalkitaan sen pH välille 9,0 - 12,0 pitäen lämpötila kiehumispisteessä tai lähes kiehumapisteessä. Tislausjätteen loppuosan pH sää-30 detään välille 4,5 - 7,5 sopivalla emäksellä mahdollisim-: man korkeassa lämpötilassa. Sen jälkeen nämä kaksi erää sekoitetaan ja suolat muodostavat sakan, jonka erotusta parannetaan lisäämällä polyelektrolyyttejä, minkä jälkeen sentrifugoidaan. Mikrosuodatusta tai kemiallista selkeyt-35 tämistä seuraavana on (osittainen) pehmennysvaihe pää- *

II

11 96122 asiassa kalsiumin ja magnesiumin kahdenarvolsten kationi-muotojen vähentämistä varten. Tämä ehkäisee myötävirrassa ioninpoistohartsin tukkeutumisen ja pilaantumisen kahden-arvoisten kationien suolasaostumilla, jotka johtuvat pro-5 sessin mahdollisista häiriöistä, mikä alentaisi huomattavasti käyttölämpötilaa. Kun tislausjätetuote on selkeytetty, se voidaan johtaa haihduttimeen ja sen läpi, jotta mahdollisimman suuri osa vedestä poistuu ja aikaansaadaan mahdollisimman suuri kiinteiden aineiden pitoisuus. Oike-10 asta selkeyttämisestä johtuen kyseessä oleva kokonaisläm-mönsiirtokerroin paranee huomattavasti verrattuna ohuisiin tislausjätteisiin, joita ei ole selkeytetty, samalla kun lämmönsiirtopintojen likaantuminen myös minimoituu. Selkeytetty ja konsentroitu tislausjäte viedään ioninpoisto-15 laitteistoon, kuten esimerkiksi laitteistoon, joka on saatavissa yhtiöltä Illinois Water Treatment Company of Rockford, Illinois, ja joka laitteisto sisältää sopivaa hart-siainetta kuten IWT’s SM-51-Na-hartsia tai samanlaista hartsia, jota on saatavissa yhtiöltä Dow Chemical nimellä 20 Dowex 50-WX8. Kun aine kulkee ioninpoistolaitteiston läpi, glyseroli "pidättyy" sinne, kun taas muut varaukselliset aineosat kulkeutuvat ulos. Talteenottohyötysuhteet ovat välillä noin 80 % - noin 98 %, ja talteenotetun glyserolin puhtaus on välillä noin 80 % - noin 90 %. Laitteisto voi . 25 olla yksinkertainen tai moninkertainen kolonnisysteemi, jota käytetään pulssitettuna kerroksena tai simuloituna liikkuvana kerroksena. Kierrätystä voidaan käyttää tuotteen puhtauden ja/tai talteenottohyötysuhteen säilyttämiseksi tai lisäämiseksi. Mistä tahansa laitteistossa käy-30 tetystä haihduttimesta saatu lauhde, joka on käsitelty sekoitetussa ioninvaihtokerroksessa, voi toimia desorbent-tina, jolloin desorbentin suhde talteen otettuun glyseroliin on välillä noin 10 - noin 25. Tällainen kolonni on ioni tasapainossa eikä vaadi regenerointia. Glyserolin tal-35 teenottavasta ioninpoistolaitteistosta tuleva ulosvirtaus 12 96122 voidaan johtaa siihen verrattavissa olevan laitteiston läpi meripihkahapon taiteenottamiseksi. Laimea meripihka-happotuote konsentroidaan haihduttimessa ja puhdistetaan kiteyttämällä. Ioninpoistovaiheesta saatu sivutuotevirta 5 ennen meripihkahapon talteenottoa tai sen jälkeen on ihanteellinen käytettäväksi fermentaatiossa vastavirtana. Se on "puhdas" virta, mikä nostaa osmoottisen paineen arvoja sekä vähentää prosessin veden tarvetta.

loninpoistolaitteistosta ja -prosessista talteen-10 otettu glyserolivirta voidaan puhdistaa edelleen sekoitetussa ioninvaihtokerroksessa ja sen jälkeen konsentroida ja puhdistaa haluttuun asteeseen saakka. Tällainen kon-sentrointi ja puhdistus voidaan esimerkiksi toteuttaa käyttämällä energiatehokasta moninkertaista vakuumi/höyry-15 haihdutin-, tislaus- ja jalostusyksikköä, jollaisia on saatavissa esimerkiksi yhtiöltä G. Mazzoni SpA, Italia, jolloin konsentroidumpi glyseroli tehdään halutulla tavalla hajuttomaksi, valkaistaan, suodatetaan ja/tai viimeistellään.

20 Viimeisenä esimerkkinä uskotaan merkittäväksi gly serolin ja meripihkahapon tuottaminen valmistelematta erityisesti tislausjätettä, jossa on suurennetut mainittujen aineosien pitoisuudet.

Esimerkki 6 ; : 25 Tislausjäte laitteistosta, jossa etanolia tuotet tiin märästä jauhobiomassasta, sentrifugoitiin ja ohut tislausjäte mikrosuodatettiin keraamisessa membraaniyksi-kössä. Kirkas suodos pehmennettiin osittain ja sen jälkeen konsentroitiin haihduttamalla 73 painoprosenttiin kiinteää 30 ainetta ja syötettiin IWT Adsep-systeemiin, jonka muodosti yksi kolmen tuuman I.D.-kolonni, jossa oli 158 cm:n (62,25 ♦ tuuman) korkuinen IWT SM-51-Na-hartsikerros. Konsentraatti syötettiin nopeudella 0,8 1/min/dm2 (2 GPM/ft2) 20-prosent-tisella syöttöpulssilla 1,442 litraa/pulssi. Glyserolia 35 sisältävä ulosvirtaus vietiin sekoitettuun IWT-ioninvaih- ♦ 11 13 96122 tokerrosyksikköön puhtauden parantamiseksi, sen jälkeen pH säädettiin arvoon 7,0 käyttäen NaOH:a, sitten Mazzoni-laitteistoa käyttäen konsentroitiin haihduttamalla glyse-rolipitoisuuteen 85 painoprosenttia ja tislattiin ja ja-5 lostettiin CP/USP-asteiseksi korkealaatuiseksi glyseroliksi. Materiaalin aineosat prosessin eri vaiheissa on koottu yhteen seuraavaan taulukkoon, jossa esitetään painojakaumat.

10 Aineosa Tislaus- Selkeytet- Adsep-systee- Loppu- jätettä tyä väk. min ulosvir- tuotetta tislaus- taus jätettä

Kiintoaineita 15 yhteensä 7,37 4,883 1,13 jälkiä

Proteiini 2,21 0,79 jälkiä

Hiilihydraatit 1,19 0,73 0,03

Rasva 0,07 0,003 0,001

Tuhka 0,84 0,61 0,05 20 Maitohappo 1,42 1,29 0,02 jälkiä

Meripihkahappo 0,09 0,08 0,004

Muu 0,343 0,27 0,035 jälkiä

Glyseroli 1,21 1,11 0,035 jälkiä

Vesi 92,63 3,18 5,27 0,004 25 • <

Yhteensä 100,00 8,063 6,40 0,984

Prosenttia glyserolia 1,21 13,77 15,47 99,59 30 Piirustuksessa ja sen selityksissä on esitetty tä män keksinnön edullinen toteutusmuoto ja vaikka käytetään- « kin spesifisiä termejä, näin annetussa kuvauksessa käytetään terminologiaa ainoastaan yleisessä ja kuvaavassa mielessä eikä rajoitustarkoituksessa.

Claims (10)

1. 96122
2. 1. Menetelmä etanolin valmistamiseksi ja glyserolin talteenottamiseksi sivutuotteena prosessista, t u n -5 n e t t u siitä, että tehdään mäski, fermentoidaan mäski hiivalla fermentoidun mäskin tuottamiseksi, tislataan fermentoitu mäski etanolin ja tislausjätit) teen tuottamiseksi, selkeytetään fermentoidun mäskin tislauksessa tuotettu tislausjäte saattamalla sen nesteosa ristivirtaus-mikrosuodatusjärjestelmään, jossa on epäorgaanisia mem-braaneja, joiden huokoskoko on välillä 0,1 ja noin 10 pm, 15 ja selkeytetty tislausjäte saatetaan kromatografiseen erotukseenglyserolituotevirran erottamiseksi selkeytetyn tislausjätteen muista komponenteista ja puhdistetaan erotettu glyserolituotevirta.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selkeytetty tislausjäte viedään ioninpoistoaineen läpi glyserolin erottamiseksi selkeytetyn tislausjätteen muista aineosista, ja erotettu glyseroli puhdistetaan. : 25 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mäskin fermentointivaiheessa tuotetaan fermentoitu mäski, jossa on vähintään noin 9 g glyserolia ja 40 g etanolia 100 g kohti pelkistettyä sokeria mäskissä.
4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mäskin fermentointivaiheessa tuotetaan fermentoitu mäski, jossa on vähintään noin 15 g glyserolia ja 40 g etanolia 100 g kohti pelkistettyä sokeria mäskissä. II 96122
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mäskin fermentoin-tivaiheeseen kuuluu vaihe, jossa sekoitetaan mäski hiiva-solujen kanssa pitoisuutena yli 100 g/1.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että mäskin fermentoin-tivaiheeseen kuuluu vaihe, jossa valmistetaan mäski, jonka dekstroosiekvivalentti on vähintään noin 80 ja fermentoin-tivaiheeseen kuuluu hiivasolujen sekoittaminen mäskiin.
7. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että fermentointivaihee-seen kuuluu vaihe, jossa mäskin pH pidetään oleellisesti vakiona fermentointiprosessin ensimmäisen kahden kolmasosan aikana.
8. 8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että mäskin fermentoin-tivaiheeseen kuuluu vaiheet, joissa tehdään immobiliosoi-tuja hiivasoluja, jotka sekoitetaan mäskiin.
9. 9. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että selkeytysvaiheeseessa edel leen erotetaan kiinteät aineet nesteaineosista sentrifu-goimalla ennen mikrosuodatusta.
10. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mäski valmistetaan sokerijuu- .. 25 rikkaista. 96122