SE425507B - METHOD FOR PREPARING A VOLATILE ORGANIC ASSOCIATION BY RESTRICTION AND AFTER TRANSPORTATION OF THE RADIATED GARAGE SEPARATION BY REDUCED PRESSURE - Google Patents
METHOD FOR PREPARING A VOLATILE ORGANIC ASSOCIATION BY RESTRICTION AND AFTER TRANSPORTATION OF THE RADIATED GARAGE SEPARATION BY REDUCED PRESSUREInfo
- Publication number
- SE425507B SE425507B SE7801134A SE7801134A SE425507B SE 425507 B SE425507 B SE 425507B SE 7801134 A SE7801134 A SE 7801134A SE 7801134 A SE7801134 A SE 7801134A SE 425507 B SE425507 B SE 425507B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- fermentation
- liquid
- vessel
- separate
- reduced pressure
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 100
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 99
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 78
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 claims 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241000102542 Kara Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
7 8 0 1 'I 5 4- 3 2 hålla, den reducerade trycknivån. 7 8 0 1 'I 5 4- 3 2 hold, the reduced pressure level.
Då etylalkohol och vattenånga kondenseras, utövar närvarande koldioxid en ogynn- sam effekt på kondenseringsförhållandena.When ethyl alcohol and water vapor are condensed, carbon dioxide present has an adverse effect on the condensation conditions.
Vid alkoholjäsning är det frigjorda förjäsningsvärmet av storleksordningen 287 kcal/kg bildad etylalkohol. Vid reducerat tryck vid normala förjäsningstempe- raturer, kräver ånga-vätskejämviktsförhållandena för förângrxing av en blandning av etylalkohol och vatten ytterligare värmetillförsel. Denna. värmetillförsel varierar beroende på koncentrationen av etylalkohol och vatten i förjäsnings- vätskan .During alcoholic fermentation, the released pre-fermentation heat is of the order of 287 kcal / kg of ethyl alcohol formed. At reduced pressure at normal fermentation temperatures, the vapor-liquid equilibrium conditions for evaporating a mixture of ethyl alcohol and water require additional heat supply. This. heat supply varies depending on the concentration of ethyl alcohol and water in the fermentation broth.
Išen narrf: :Ia :u-:toden att tillföra värme i ett förjäsningskärl för att uppnå för- ' ångningsförhållanden är med varmt vatten på. insidan av spíraler djupt ner i för- jäsningsvätskan. För att inte förstöra jästens aktivitet är det vanligen nöd- vaftaigt. ett inte tillät-e vemvettnete temperatur ett averekriae 4o°c. Genom ett använda det këšnnbara :årmet i en varmvattenkälla, eller annan värmekälla, för att åstadkomma väx-metillskottet till förjäsningsvätskan, är endast en liten temperaturdifferens möjlig. Detta förhållande nödvändiggör stora volymer av värme- medium och följaktligen en stor yta för att nå tillräcklig värmeövsrföring. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod av det inled- ningsvis nämnda slaget, vilken medger, att ett substrat med relativt hög halt förjäsbara kolhydrater användes, och vilken ej uppvisar de nämnda nackdelarna, som är karaktäristiska för känd teknik, nämligen hög energikonsumtion för upp- rätthållande av ett lågt tryck i förjäsningskärlet, resp. behovet av ett värme- medium med relativt låg temperatur.Išen narrf:: Ia: u-: toden to supply heat in a fermentation vessel to achieve evaporation conditions is with hot water on. inside of spirals deep into the fermentation broth. In order not to destroy the yeast's activity, it is usually necessary. a non-permissible temperature averekriae 40 ° C. By using the sensible source of a hot water source, or other heat source, to provide the growth addition to the fermentation broth, only a small temperature difference is possible. This condition necessitates large volumes of heating medium and consequently a large surface area to achieve sufficient heat transfer. The object of the present invention is to provide a method of the kind mentioned in the introduction, which allows a substrate with a relatively high content of fermentable carbohydrates to be used, and which does not have the mentioned disadvantages, which are characteristic of prior art, namely high energy consumption for maintaining a low pressure in the fermentation vessel, resp. the need for a heating medium with a relatively low temperature.
Enligt uppfinningen kara? 'írisef-a en .rlian metcd av att en del av förjiisnings- erat under vakuum stående všštnzc ;; *.~-f<*..~1~_.~'-rt<;-r=1.= ”rån förjäsningskširlet till ett sep. kširrï, varifrån den bildade organiska föreningen avlägsnas i ångform vid reducerat tryck vid eller nära förjäsningstemperaturen.According to the invention kara? 'írisef-a en .rlian metcd av att en del av förjiisnings- erat under vakuum stående všštnzc ;; *. ~ -f <* .. ~ 1 ~ _. ~ '-rt <; - r = 1. = ”rån förjäsningskširlet till ett sep. kširrï, from which the formed organic compound is removed in vapor form at reduced pressure at or near the fermentation temperature.
Vid metoden enligt föreliggande uppfinning tillåts större delen av den koldioxid, som bildas under förjäsningen att avgå från förjäsningskärlet på normalt sätt frânugasutrymnet ovanför väiskeytan. Endast själva vätskan utsättas för reducerat' tryck, genom att en del av förjäsningsvätskan transporteras' från förjäsningskärlet till ett separat under vakuumf stående käfl, varifrån bildade organiska föreningar avlägsnas i ångform vid reducerat trywfe; eller nära förjäsningstemperaturen. En viss del absorberade gaser såsom koldioxid medföres också till det separata, under vakuum stående kärlet, där dessa desorberas. , 7so11s4-s Genomlatt avlägsna större delen av koldioxiden innan förjäsningsvätskan för reducerat tryck, kan kondenseringsutrustningen för kondensering av ångorna till vätska utföras med mindre yta på grund av förbättring av värmeöverförings- kondenseringsfilmförhållandena. Även daggpurxkten för de blandade gaserna och ångorna höjs genom frånvaron av en stor andel koldioxid.In the method of the present invention, most of the carbon dioxide formed during the fermentation is allowed to leave the fermentation vessel in the normal manner from the gas space above the liquid surface. Only the liquid itself is subjected to reduced pressure, by transporting a part of the fermentation liquid 'from the fermentation vessel to a separate vacuum chamber, from which formed organic compounds are removed in vapor form at reduced trywfe; or close to the fermentation temperature. Some absorbed gases such as carbon dioxide are also entrained to the separate, vacuum vessel, where they are desorbed. , 7so11s4-s Fully removed most of the carbon dioxide before the fermentation broth for reduced pressure, the condensing equipment for condensing the vapors to liquid can be made with smaller area due to improvement of the heat transfer condensing film conditions. The dew point of the mixed gases and vapors is also increased by the absence of a large proportion of carbon dioxide.
På samma gång kan storleken på utrustningen för åstadkommande och upprätthållande av den behövliga reducerade trycknivån göras mycket mindre, vilket medför mindre ef f ektförbrulming .At the same time, the size of the equipment for achieving and maintaining the required reduced pressure level can be made much smaller, resulting in less power roaring.
Enligt föreliggande uppfinning kan man genom att använda ett separat kärl, stående under reducerat tryck, för avdrivning av ångor och gaser från vätskan, åstadkomma en konstant tryckhöjd vid vätskeångytan genom fördämning-ar eller nedledningsrör.According to the present invention, by using a separate vessel, under reduced pressure, to expel vapors and gases from the liquid, a constant pressure level at the liquid vapor surface can be achieved through dams or downcomers.
Genom att transportera vätskan kontinuerligt till detta ângavdrivningskärl och låta den återstående vätskan återvända till förjäsningslrärlet, eller ledas till ett annat kärl, kan uppehållstiderz göras kort. Därför kan man anordna värmeytan på ett lämpligt djup i vätskan, och eftersom vätskans kokpunkt är en funktion av dess sammansättning, yttrycket och vätskedjupet, kan värmetillförseln ske på annat sätt än med kännbar värme. f..By transporting the liquid continuously to this vapor deposition vessel and allowing the remaining liquid to return to the fermentation vessel, or being led to another vessel, residence times can be shortened. Therefore, the heating surface can be arranged at a suitable depth in the liquid, and since the boiling point of the liquid is a function of its composition, surface pressure and liquid depth, the heat supply can take place in other ways than with sensible heat. f ..
I ett ångavdrivningskärl, i vilket vätskeinnehållet uppvisar en täthet av omkring 1,150 skulle en kokpuzzktsförhöjning av 500 representera ett vätskedjup av omkring 14 om. Vätskekolming genom detta djup kan förekomma utan att jästens förjäsnings- kapacitet påverkas allvarligt.In a steam stripping vessel, in which the liquid content has a density of about 1,150, a boiling point increase of 500 would represent a liquid depth of about 14 microns. Liquid charring through this depth can occur without the fermentation capacity of the yeast being seriously affected.
Om koktiden kort, som 50 sekunder, koktemperaturer upp till 5000 tillåtas utan att jästens förjäsningskapacitet pâverkas allvarligt, då temperaturen åter- föres till det normala förjäsningstemperaturområdet.If the cooking time is short, such as 50 seconds, boiling temperatures up to 5000 are allowed without the fermentation capacity of the yeast being seriously affected, as the temperature is returned to the normal fermentation temperature range.
Hög värmeöiferföringskapacitet kan åstadkommas genom att kondenserande ånga används som värmekälla, eller någon annan form av värmetillförsel, företrädesvis med kon- densering. För att förhindra avsättningar och/eller jästnedbrytning på. den yttre värzneöverföringsytan, rekommenderas lågtrycksånga, vilkens temperatur ej bör över- stiga. 7500. Beroende på den totala värxneöverföringskoefficienten och den avdrivna vätskans natur, kan man använda högre ångtemperaturer.High heat transfer capacity can be achieved by using condensing steam as a heat source, or some other form of heat supply, preferably with condensation. To prevent deposits and / or yeast degradation on. the outer heat transfer surface, low-pressure steam is recommended, the temperature of which should not exceed. 7500. Depending on the total heat transfer coefficient and the nature of the evaporated liquid, higher vapor temperatures can be used.
Enligt en föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen transporteras förjäsningsvätska kontinuerligt till det separata under vakuum stående kärlet och därifrån tillbaka till förjäsningskärlet och/eller ett andra förjäsningskärl, eller avledes från systemet. Förjäsníngen kan i och för sig ske satsvis. Med för- jäsningskärl menas i detta sammanhang antingen en enda förjäsningstazik, eller två. 7801134-3 4 eller flera sådana, kopplade i serie. En tubulär förjäsningsreaktör för "plifglflofifl- drift är även tänkbar.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, fermentation liquid is continuously transported to the separate vessel under vacuum and from there back to the fermentation vessel and / or a second fermentation vessel, or diverted from the system. The fermentation can in itself take place in batches. In this context, fermentation vessels mean either a single fermentation Nazi, or two. 7801134-3 4 or more such, connected in series. A tubular fermentation reactor for "plifglflofi" operation is also conceivable.
Enligt en lämplig utföringsform av metoden enligt uppfinningen uttages en del av förjäsningsvätskan nära under vätskeytan i förjäsningkärlet för transport till det separata under vakuum stående kärlet så. att den till det separata kärlet in- kommande förjäsningsvätskan endast innehåller absorberade förjäsningsgaser, och sådana, som bildats genom förjäsning i förjäsningsvätskan under transporten och medföres av densamma .According to a suitable embodiment of the method according to the invention, a part of the fermentation liquid is taken out close below the liquid surface in the fermentation vessel for transport to the separate vessel under vacuum so. that the fermentation broth entering the separate vessel contains only absorbed fermentation gases, and those formed by fermentation in the fermentation broth during transport and carried by it.
En annan ändamålsenlig utformning innebär, att en del av förjäsningsvätskan ut- lyftes Iuydrauliskt ur förjäsningskärlet medelst intim kontakt med en inert gas, eller annan i förjäsningsvätskan mindre löslig gas än de vid förjäsningen bildade och i förjäsningravätskan absorberade gaserna., varvid denna inerta eller mindre lösliga gas separeras från den transporterade delen av förjäsningsvätskan innan denna utsättes för reducerat tryck i det separata kärlet. ' Det är lämpligt att anordna apparaturen för genomförande av metoden enligt upp- finningen så, att höjdskillnaden mellan vätskeytan i förjäsningskärlet och vätska- ytan i det separata kärlet är något större än den barometriska höjden av den vätskepelare som behövs, för att balansera det reducerade trycket i det separata kärlet mot trycket i förjäsningskärlet.Another expedient design means that a part of the fermentation liquid is lifted out of the fermentation vessel hydraulically by intimate contact with an inert gas, or another gas less soluble in the fermentation liquid than the gases formed during the fermentation and absorbed in the fermentation liquid, this inert or less soluble gas is separated from the transported part of the fermentation broth before it is subjected to reduced pressure in the separate vessel. It is convenient to arrange the apparatus for carrying out the method according to the invention so that the height difference between the liquid surface in the fermentation vessel and the liquid surface in the separate vessel is slightly greater than the barometric height of the liquid column needed to balance the reduced pressure. in the separate vessel against the pressure in the fermentation vessel.
Sålunda hållas vätskeytan i det separata kärlet på en relativt konstant nivå, genom användning av en fördämning ooh/eller barometriskt nedledningsrör, genom vilket förjäsníngsvätskan strömmar ner sedan ånga av organisk förening avlägsnats.Thus, the liquid surface in the separate vessel is kept at a relatively constant level, by using a dam and / or barometric downcomer, through which the fermentation broth flows down after steam of organic compound has been removed.
Vid tillverkning av etylalkohol hålles det separata kärlet lämpligen vid 20 till 50 :mn Hg tryck.In the manufacture of ethyl alcohol, the separate vessel is suitably maintained at 20 to 50 microns Hg pressure.
Det är fördelaktigt att i det separata kärlet använda en värzneyta, vilken beröras av lågtrycksånga med en kondenseringstemperatur av mellan 40 och 7500.It is advantageous to use in the separate vessel a vertebra surface, which is touched by low-pressure steam with a condensing temperature of between 40 and 7500.
Förjäsningsvätskan bringas lämpligen att uppehålla sig högst 60 sekunder i det separata kärlet, varvid dess temperatur vid kontakt med värmeytan vid dess lägsta punkt bring-as att icke överstiga 5500.The fermentation broth is suitably made to remain for a maximum of 60 seconds in the separate vessel, its temperature on contact with the heating surface at its lowest point being caused not to exceed 5500.
Vid en föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen bedrivas föl-jäs- ningen så, att en alkoholhalt upprätthålles i den del av vätskan eller vätske- blandningen, som transporteras till det separata kärlet, om 1,0 till 8,0 gram etanol/wo m1. 7801134-3 I det följande skall två föredragna utföringsformer av uppfinningen beslcrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på. vilka figur 1 visar en anlägg- ning för genomförande av metoden enligt uppfinningen, med ett schematiskt flödes- schema, och figur 2 visar ett alternativt utförande av en detalj i en sådan an- läggning .In a preferred embodiment of the method according to the invention, the follow-fermentation is carried out so that an alcohol content is maintained in the part of the liquid or liquid mixture which is transported to the separate vessel, of 1.0 to 8.0 grams of ethanol / wo m1 . In the following, two preferred embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:. which figure 1 shows a plant for carrying out the method according to the invention, with a schematic flow diagram, and figure 2 shows an alternative embodiment of a detail in such a plant.
Anläggningen i figur 1 innefattar två seriekopplade processteg, vardera försett med en förjäsningstank A1 resp. A2, samt med separata, under vakuum stående av- drivare C1 resp. 02. Vardera förjäsningstarflcen står medelst en pump 131 resp. B2 i förbindelse med sin avdrivare. Avdrivarna G1 och 02 är i detta fall utformade som hår-nålsindunstare för vakuumånga, kondenserande på insidan om tuberna. Av- drivazna 01 och G2 är uppställda på en nivå. över förjäsningstaxikarna så att nivå.- skillnaden mellan vätskeytorna i förjäsningstaxxk och avdrivare är större än längden av det behövliga barometriska benet; i detta fall är nivåskillnaden 10 meter .The plant in figure 1 comprises two series-connected process steps, each provided with a fermentation tank A1 resp. A2, and with separate, under vacuum strippers C1 resp. 02. Each fermentation station stands by means of a pump 131 resp. B2 in connection with its stripper. The strippers G1 and 02 are in this case designed as hairpin evaporators for vacuum vapor, condensing on the inside of the tubes. The driveways 01 and G2 are set up on one level. over the fermentation taxis so that the level.- the difference between the liquid surfaces in the fermentation taxc and stripper is greater than the length of the required barometric bone; in this case the level difference is 10 meters.
Avdrivarna innehåller fördämningar, så att vätskehöjden i dem hålles konstant.The strippers contain dams, so that the liquid level in them is kept constant.
Reduoerat tryck åstadkommas av en enhet G, vilken i detta fall är en mekanisk enhet innefattande utsugningsanordningar och ringpumpar. I detta fall skall för- seglingsvätskan âterföras som substratspïídning, eftersom den innehåller det mesta av icke kondenserad etylalkohol, som passerar genom kondensorn D, genom vilken blandade ånger från avdrivarna C1 och C2 passerar till "vakuum" - kondensorn D, där blandningen kondenseras och ledes till en atmosfärisk mottagare E genom' ett barometriskt slussben. Denna produkt pumpas så ut med F under nivåkontroll för ytterligare rektifikation. Ãnga till avdrivaren kan regleras med. en temperaturregíilator, vilken avkänner vätsketemperaturen. 'fuberna har baff lar för vätskeflödet längs deras längdriktning fram till överfallet över fördämningen. Ãngkondensatet avgår genom en lcylare och en ringpump, system H, för att upprätthålla den rätta ångkondenstemperaturen i tuberna . vätskan kan avledas från förjäsningstanken A1 och A2, vilka befinner sig vid eller nära under atmosfärstryck, medelst en sugsvängarm, vilken leder ut vätska nära under vätskeytan till respektive pump Bi och B2. Det emellertid mycket lämpligt att använda en anordning, som visas i figur 2.Reduced pressure is provided by a unit G, which in this case is a mechanical unit comprising extraction devices and ring pumps. In this case, the sealing liquid must be returned as substrate feed, since it contains most of the non-condensed ethyl alcohol which passes through the condenser D, through which mixed vapors from the strippers C1 and C2 pass to the "vacuum" condenser D, where the mixture is condensed and passed to an atmospheric receiver E through a barometric lock leg. This product is then pumped out with F during level control for further rectification. No to the stripper can be adjusted with. a temperature regulator, which senses the liquid temperature. the fubers have baffles for the flow of liquid along their longitudinal direction up to the attack over the dam. The steam condensate is discharged through a cylinder and a ring pump, system H, to maintain the correct steam condensate temperature in the tubes. the liquid can be diverted from the fermentation tanks A1 and A2, which are located at or near below atmospheric pressure, by means of a suction swing arm, which discharges liquid close below the liquid surface to the respective pumps Bi and B2. However, it is very convenient to use a device as shown in Figure 2.
Eftersom luft har mycket lägre löslighet i vatten och i vattenlösningar än kol- dioxidgas, innebär det en fördel om koldioxid bytes mot luft i vätskan, eftersom daggpunkten förbättras för ångorna, som kondenseras i ett senare steg under redu- (ß 7801134-3 oerat tryck, och då. storleken på den anordning som används för att åstadkomma 'det v reducerade trycket minskas, liksom dess effektförbrulcning.Since air has much lower solubility in water and in aqueous solutions than carbon dioxide gas, it is an advantage if carbon dioxide is exchanged for air in the liquid, as the dew point is improved for the vapors, which condense at a later stage under reduced pressure (ß 7801134-3) , and then the size of the device used to produce the reduced pressure is reduced, as is its power consumption.
Det är känt att vätskor kan transporteras medelst komprimerad gas med ett system som vanligen kallas "air lift", då komprimerad luft används. Det är även känt att man kan utföra gasdesorbtion genom att bringa en vätska, innehållande upplöst gas, i kontakt med en inert eller mindre löslig gas för att utvinna den upplösta gasen ur vätskan .It is known that liquids can be transported by means of compressed gas with a system usually called "air lift", when compressed air is used. It is also known that gas desorption can be performed by contacting a liquid containing dissolved gas with an inert or less soluble gas to recover the dissolved gas from the liquid.
Figur 2 visar ett sådant system, försett med en anordning för återföring av över- skottsgas och skum till förjäsningskärlet, tillsammans med eventuellt reoirkulerad vätska, vilken ej insuges av en pump P.Figure 2 shows such a system, provided with a device for returning excess gas and foam to the fermentation vessel, together with any recirculated liquid, which is not sucked in by a pump P.
Komprímerad luft blåses in i ett lyftrör J, vilket är neddoppat i förjäsnings- tanken K, och lyfter vätskan till en kammare L, anordnad utanför förjäsningstanken K. Kammaren L är försedd med en omrörare, vilken roterar vid optimal hastighet för att avskiljs gas från vätska. Gaser, skum och eventuell överskottsvätska överflödar genom ett rör M tillbaka till förjäsningstarflcen K över vätskeytan i detta. På samma gång kan optimal syrekoncentration uppnås i substratet genom reglering av luftflödet till lyftröret på så sätt att ett vätskeöverskott med absorberad luft återföres till f örjäsningskärlet .Compressed air is blown into a lifting pipe J, which is immersed in the fermentation tank K, and lifts the liquid to a chamber L, arranged outside the fermentation tank K. The chamber L is provided with a stirrer, which rotates at optimum speed to separate gas from liquid . Gases, foam and any excess liquid overflow through a pipe M back to the fermentation tank K over the liquid surface in this. At the same time, optimum oxygen concentration can be achieved in the substrate by regulating the air flow to the lift tube in such a way that an excess of liquid with absorbed air is returned to the fermentation vessel.
Vätska strömmar under tyngdlcraften genom ett rör 0 till en pump P, vilken trans- porterar den till ett separat, under vakuum stående kärl, såsom visats i före- gående exempel .Liquid flows under gravity through a pipe 0 to a pump P, which transports it to a separate, vacuum vessel, as shown in the previous example.
En anläggning av det slag, som visas i figur 1, med två seriekopplade förjäsnings- och avdrivarsteg möjliggör förbättrad driftsekonomi jämfört med en anläggning bestående av ett enda förjäsningssteg. Man kan arbeta med relativt substratkon- centration i det flöde, som inmatas till förjäsningstazxken A1, medan det andra steget med förjäsningstarflcen A2 användes till att utvinna återstående alkohol genom slutförjäsning. Genom användning av vätskecirkulation kan flödet genom av- drivaren vara större än flödet mellan förjäsningskärlen, varvid överskott av vätska återföres till dess ursprungliga förjäsningskšírl. Vanligen är detta överskotte- flöde av storleksordningen upp till 90 L/'å av vätskeoirkulationen i avdrivarkretsen.A plant of the type shown in Figure 1, with two series-connected fermentation and stripping stages enables improved operating economy compared with a plant consisting of a single fermentation stage. One can work with relative substrate concentration in the flow fed to the fermentation tank A1, while the second stage of the fermentation tank A2 is used to recover the remaining alcohol by final fermentation. By using liquid circulation, the flow through the stripper can be greater than the flow between the fermentation vessels, whereby excess liquid is returned to its original fermentation vessel. Usually this excess flow is of the order of up to 90 L / 'of the liquid circulation in the stripper circuit.
Härigenom är risken liten, att något förjäsbart socker skall passera förjäsnings- kärlen ooh avgå. i det slutliga avloppet från anläggningen.As a result, the risk is small that some fermentable sugar will pass through the fermentation vessels and depart. in the final drain from the plant.
Om allt för mycket vatten skulle avdrivas med etylalkoholångan och torrsubstans- halten bli alltför hög i förjäsningskärlet, kan spädvatten tillsättes för att upp- rätthålla optimal flytbarhet. 'f 7801134-3 Som exempel på driftsdata kan nämnas, att man vid förjäsníng avmélass i en 'två- stegsanllàigàaing, av det slag som visas i figur 1 använder ett reducerat tryck av 32 mm Hg i avdrivarna G1 och 02, och lågtrycksång-a., kondenserande vid 7500 används för avdrivningen. Fördämningen är inställd på 275 mm djup, och hår-nålsknippets höjd medger, att 25 mm vätska står över det vid vätske/ångytan.If too much water were to be evaporated with the ethyl alcohol vapor and the dry matter content became too high in the fermentation vessel, diluent water could be added to maintain optimal flowability. As an example of the operating data, it can be mentioned that when fermenting in a two-stage plant, of the type shown in Figure 1, a reduced pressure of 32 mm Hg is used in the strippers G1 and 02, and low-pressure steam-a ., condensing at 7500 is used for the stripping. The dam is set at a depth of 275 mm, and the height of the hairpin bundle allows 25 mm of liquid to stand above it at the liquid / steam surface.
I förjäsningstankeri A1 råder atmosfärstryck, och en jästkoncentration av 40 g pressjäst per liter vätska med tätheten 1,150 innehållande 5 g etylalkohol per 100 ml vätska upprätthâlles, varvid pH är 4,9. Under förjäsningen utvecklad kol- dioxid tillåts avgå från förjäsningstankens A1 övre del.In fermentation tank A1, atmospheric pressure prevails, and a yeast concentration of 40 g of pressed yeast per liter of liquid with a density of 1,150 containing 5 g of ethyl alcohol per 100 ml of liquid is maintained, the pH being 4.9. During the fermentation, carbon dioxide developed is allowed to leave the upper part of the fermentation tank A1.
Strömningshastigheten genom avdrivaren G1 är så inställd, att 1 g etylalkohol per 100 ml vätska utvinnes genom avdrivning av vätskan. Vid en avdrivningskapacitet av 100 kg/h etylalkohol motsvarar detta en pumpkapacitet för pump B1 om 1OKm3/h vätska. Pumpen behöver emellertid endast övervinna friktionen och en liten statisk tryckhöjd av ca 1,2 m.The flow rate through the stripper G1 is set so that 1 g of ethyl alcohol per 100 ml of liquid is recovered by evaporating the liquid. At a stripping capacity of 100 kg / h ethyl alcohol, this corresponds to a pumping capacity for pump B1 of 1OKm3 / h liquid. However, the pump only needs to overcome the friction and a small static pressure height of about 1.2 m.
Det är fördelaktigt att upprätthålla en relativt hög etanolkoncentration i vätskan före och efter avdrivningen, så att alkohol/vattenförhållandet i destillatet hållas på en rimlig nivå. Om alltför mycket vatten skulle avdrivas med etylalkoholen, skulle en större effekt behövas för avdrivníngen.It is advantageous to maintain a relatively high ethanol concentration in the liquid before and after evaporation, so that the alcohol / water ratio in the distillate is kept at a reasonable level. If too much water were to be evaporated with the ethyl alcohol, a greater effect would be needed for the evaporation.
Beroende på alkoholinnehållet i förjäsníngskärlen och utvinninshastigheterna för etylalkohol i avdrivarna, kan man förvänta sig en alkoholkoncentration upp till 50 vikt% i produkten. Eftersom spriten är ren, blir ytterligare rektifikation fri från problem med avsättningar på bottnar och i avdrivare.Depending on the alcohol content of the fermentation vessels and the recovery rates of ethyl alcohol in the strippers, an alcohol concentration of up to 50% by weight in the product can be expected. Because the spirit is clean, further rectification is free from problems with deposits on bottoms and in strippers.
Vid slutet av förjäsningen, då alkoholnivån börjar sjunka í förjäsningsvätslcan, det emellertid nödvändigt att avlägsna mer vattenånga med etylalkoholångan för ett rnaximemallcohulutbytet. I detta fall rekommenderas ett kontinuerligt system för förjäsning och avdrivning i kaskad. I figur 1 visas endast två steg, men fler steg kan förekomma..At the end of the fermentation, however, as the alcohol level begins to drop in the fermentation broth, it is necessary to remove more water vapor with the ethyl alcohol vapor for a maximum alcohol alcohol yield. In this case, a continuous cascade fermentation and stripping system is recommended. Figure 1 shows only two steps, but more steps may occur.
Ilppeliållstiden för vätskan inom avdrivaren C1 bringas att vara mindre än 30 sekun- der och den överflödande vätskan, som återföres, passerar ner genom ett annat barometr-iskt rör till en siusskaznmzxrff, dš-ír den flödar över till nästa förjäsziings- kärl A2, varvid överskottet återföres till förjäsningskärlet A1.The shelf life of the liquid within the stripper C1 is made to be less than 30 seconds and the excess liquid which is returned passes down through another barometric tube to a siusskaznmzxrff, where it flows over to the next pre-fermentation vessel A2, whereby the excess is returned to the fermentation vessel A1.
Då melass används för förjäsning vid hög ursprungskoncentration, blir avflödet rikt på fast substans, möjligen innehållande fyra till fem gånger den fastsubstans- halt som finns i normalt melassdestillationsavflöde. Härigenom får avflödet ett värde om det skall indunstas till en sirap eller användas till andra ändamål, så- ,,....>----.\ , .. ._ .lWhen molasses is used for fermentation at a high initial concentration, the effluent becomes rich in solids, possibly containing four to five times the solids content found in normal molasses distillation effluent. This gives the effluent a value if it is to be evaporated into a syrup or used for other purposes, so- ,, ....> ----. \, .. ._ .l
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7801134A SE425507B (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | METHOD FOR PREPARING A VOLATILE ORGANIC ASSOCIATION BY RESTRICTION AND AFTER TRANSPORTATION OF THE RADIATED GARAGE SEPARATION BY REDUCED PRESSURE |
| CU35015A CU35015A (en) | 1978-01-31 | 1979-01-21 | METHOD FOR THE RECOVERY OF A VOLATILE ORGANIC COMPOUND BY THE FERMENTATION OF A CARBOHYDRATE MATERIAL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7801134A SE425507B (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | METHOD FOR PREPARING A VOLATILE ORGANIC ASSOCIATION BY RESTRICTION AND AFTER TRANSPORTATION OF THE RADIATED GARAGE SEPARATION BY REDUCED PRESSURE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7801134L SE7801134L (en) | 1979-08-01 |
| SE425507B true SE425507B (en) | 1982-10-04 |
Family
ID=20333822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7801134A SE425507B (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | METHOD FOR PREPARING A VOLATILE ORGANIC ASSOCIATION BY RESTRICTION AND AFTER TRANSPORTATION OF THE RADIATED GARAGE SEPARATION BY REDUCED PRESSURE |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CU (1) | CU35015A (en) |
| SE (1) | SE425507B (en) |
-
1978
- 1978-01-31 SE SE7801134A patent/SE425507B/en unknown
-
1979
- 1979-01-21 CU CU35015A patent/CU35015A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CU35015A (en) | 1983-10-04 |
| CU20992L (en) | 1981-04-20 |
| SE7801134L (en) | 1979-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102665843B (en) | For the system and method that alcohol reclaims and stillage accessory substance is concentrated | |
| JP5369765B2 (en) | Method for purifying fermentation alcohol | |
| US8512448B2 (en) | Multi-stage scrubbing system and method for ethanol vent streams | |
| EP1059281B1 (en) | Method of manufacturing (meth)acrylic acid | |
| US10039998B2 (en) | Anti-thermosensitization rectification tower and the rectification process thereof for separating thermosensitive natural substances | |
| US20160074771A1 (en) | System for distilling ethanol using an air-cooled condenser | |
| JP2009263355A (en) | Method for purification-treating fermentation alcohol | |
| SE432441B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING ETHANOL BY CONTINUOUS SPRAYING OF A CARBOHYDRATE-SUBSTRATE, WHICH A DRINK WITH RELATIVE HIGH RATE OF SOLID SUBSTANCE RECOVERY | |
| CN102482689A (en) | Recovery of higher alcohols from dilute aqueous solutions | |
| US4305790A (en) | Multiple effect distillation method and apparatus | |
| CN1064950C (en) | Method and apparatus for recovering acetic from aqueous streams | |
| SE430171B (en) | CONTINUOUS PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF ETHANOL IN A FERMENTOR ADDED TO A SUBSTRATE WITH HIGH CARBOHYDRATE CONCENTRATION, WHICH DISPOSES FERMENTATION LIQUID AFTER COMPOUNDING A FRENCH PREPARED FLUID ... | |
| US8084639B2 (en) | Method of reducing inflow of water from a reactor outlet gas to a dehydration tower for separating carboxylic acid solvent and water | |
| SE425507B (en) | METHOD FOR PREPARING A VOLATILE ORGANIC ASSOCIATION BY RESTRICTION AND AFTER TRANSPORTATION OF THE RADIATED GARAGE SEPARATION BY REDUCED PRESSURE | |
| CN119367793B (en) | Heat recovery rectification equipment and rectification process of polyalcohol | |
| CN115228121B (en) | Series Distillation Recovery Unit, Method and Application | |
| CN218357428U (en) | Serial-type rectification recovery device | |
| US4229261A (en) | Process for separating water from organic multiple component mixtures by distillation | |
| CN110755873A (en) | Production process for continuous crystallization of liquid substance | |
| CA1127984A (en) | Method for the recovery of a volatile compound by fermentation of a carbohydrate material | |
| US20070137997A1 (en) | Ethanol continuous flow boiler | |
| SE432442B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING ETHANOL BY CONTINUOUS SPRAYING OF A CARBOHYDRATE-SUBSTRATE, WHICH AN ETHANOLANRICATED FLUID IS SEPARATED UNDER VACUUM BEFORE DISTRIBUTING THE VETERINARY WINE | |
| CN210506156U (en) | Methyl propionate, methyl alcohol, water ternary azeotrope separator | |
| SE429647B (en) | SET AND DEVICE TO REDUCE THE NEED OF ENERGY FOR DISTILLATION PROCESSES | |
| EP3541489B1 (en) | Methods and apparatus for separating ethanol from fermented biomass |