SE430171B - 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 ... - Google Patents
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 ...Info
- Publication number
- SE430171B SE430171B SE7801133A SE7801133A SE430171B SE 430171 B SE430171 B SE 430171B SE 7801133 A SE7801133 A SE 7801133A SE 7801133 A SE7801133 A SE 7801133A SE 430171 B SE430171 B SE 430171B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- ethanol
- fermenter
- stream
- yeast
- fermentation
- Prior art date
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 138
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 66
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 8
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 title claims description 6
- 238000013329 compounding Methods 0.000 title 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 38
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 24
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 8
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 35
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical group CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000007700 distillative separation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000010909 process residue Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000235347 Schizosaccharomyces pombe Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 235000016127 added sugars Nutrition 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002481 ethanol extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 1
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 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
- 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)
Description
78011133-5 Teknikens ståndpunkt De flesta existerande anläggningar för framställning av etanol genom jäsning är baserade på batch~drift, varvid råvara med relativt låg koncentration av jäsbart material måste användas för att undvika att bildad etanol når en koncentration som inhiberar jäsningen, vilket i sin tur innebär att stora mängder avfalls- vatten (drank) erhålls, som i obehandlat skick kan ge upphov till stora miljö- problem. Det blir alltmer en nödvändighet för produktion av etanol genom jäsning i stor skala att man kan undvika miljöskadliga utsläpp genom hantering av pro- cessåterstoden på ett ekonomiskt försvarbart sätt. Ãven en kontinuerlig jäsningsmetod för industriellt bruk är känd, vilken är baserad på ett antal s.k. kaskadkopplade jäsningstankar i vilka stegvis ökad etanolkoncentration och minskad substratkoncentration från tank till tank upp- rätthålles. Denna metod har ej nått någon större spridning, förmodligen på grund av ínfektionsproblem samtidigt som samma begränsning vad beträffar koncentra- tionen hos inmatat substrat som hos den traditionella batch-metoden fortfarande kvarstår. Prior art Most existing plants for the production of ethanol by fermentation are based on batch operation, whereby raw material with a relatively low concentration of fermentable material must be used to prevent the formed ethanol from reaching a concentration which inhibits the fermentation, which in turn means that large amounts of waste water (beverage) are obtained, which in untreated condition can give rise to major environmental problems. It is becoming increasingly necessary for the production of ethanol through large-scale fermentation that environmentally harmful emissions can be avoided by handling the process residue in an economically justifiable manner. A continuous fermentation method for industrial use is also known, which is based on a number of so-called cascade-coupled fermentation tanks in which stepwise increased ethanol concentration and decreased substrate concentration from tank to tank are maintained. This method has not reached any major spread, probably due to infection problems, while the same limitation on the concentration of fed substrate as in the traditional batch method still remains.
En allvarlig nackdel hos de hittills använda metoderna för etanolproduktion genom jäsning hänför sig således till behovet av en viss minimal substratut- spädning, vilket i sin tur starkt begränsar möjligheten att erhålla en till- räckligt koncentrerad processåterstod för ekonomisk_avsättning. Redan vid en etanolkoncentration av ca 7 Z uppträder inhiberingseffekter, vilket sätter den V praktiska gränsen för substratkoncentrationen till ca 16-18 Z fermenterbara kolhydrater.A serious disadvantage of the methods used so far for ethanol production by fermentation thus relates to the need for a certain minimal substrate dilution, which in turn strongly limits the possibility of obtaining a sufficiently concentrated process residue for economic deposition. Even at an ethanol concentration of about 7 Z, inhibitory effects occur, which sets the V practical limit for the substrate concentration to about 16-18 Z fermentable carbohydrates.
Ytterligare en begränsning hos den konventionella batch-metoden är den låga etanolproduktiviteten med avseende på kapitalkostnaderna. I syfte att öka etanolproduktiviteten har man därför föreslagit olika metoder att upprätthålla hög jästcellkoncentration under jäsningen, vilket av ekonomiska skäl även- innebär att jästcellerna måste hållas levande och användas för etanolproduk- tion under en utsträckt tidsperiod.Another limitation of the conventional batch method is the low ethanol productivity with respect to capital costs. In order to increase ethanol productivity, various methods have therefore been proposed to maintain a high yeast cell concentration during fermentation, which for economic reasons also means that the yeast cells must be kept alive and used for ethanol production for an extended period of time.
I det amerikanska patentet 2,440,925 redovisas en metod att förlänga en batch~ jäsningscykel och därmed tiden under vilken sama jäst utnyttjas. De toxiska effekterna på jästen från etanol vid högre koncentrationer undviks genom att 78131 133- 5 etanol avlägsnas under batch-cykeln. För att avlägsna etanolen avdrages vätska från fermenteringskärlet och strippas under vakuum för att ej jästen skall för- störas. Från vakuumkärlet recirkuleras jästen till jäsningskärlet tillsammans med dranken i vilken jästen är suspenderad. Denna oönskade ackumulering av drank i fermentorn leder emellertid snabbt till inhibering av jästaktiviteten så att batch-processen måste avbrytas.U.S. Pat. No. 2,440,925 discloses a method of extending a batch fermentation cycle and thus the time during which the same yeast is used. The toxic effects on the yeast from ethanol at higher concentrations are avoided by removing ethanol during the batch cycle. To remove the ethanol, liquid is removed from the fermentation vessel and stripped under vacuum so that the yeast is not disturbed. From the vacuum vessel, the yeast is recycled to the fermentation vessel together with the beverage in which the yeast is suspended. However, this unwanted accumulation of beverage in the fermenter quickly leads to inhibition of the yeast activity so that the batch process must be stopped.
Man har även föreslagit att hålla fermentorn under vakuum och koka bort bildad alkohol vid tillräckligt låg temperatur för att bibehålla jästaktiviteten. En allvarlig nackdel hos denna metod är att koldioxid som bildas under jäsningen måste avlägsnas medelst vakuumapparaturen, vilket kräver stor energiförbruk- ning.It has also been proposed to keep the fermenter under vacuum and to boil off alcohol formed at a sufficiently low temperature to maintain the yeast activity. A serious disadvantage of this method is that carbon dioxide formed during fermentation must be removed by means of the vacuum equipment, which requires high energy consumption.
Den negativa inverkan på jästaktiviteten när jästen utsätts för vissa koncentra- tioner av i jäsningsâterstoder (drank) ingående ämnen har, trots att de varit kända under många år och avskräckt från tillämpning av drank~recirkulering, ej blivit särskilt väl utsedd. Vid jäsningsprocesser för framställning av jäst har en viss återanvändning av jäaningsåterstod praktiserats med syfte att fullstän- digare utnyttja näringsämnen i vörten för ytterligare jästpropagering. I det amerikanska patentet l,884,272 har man t.ex. föreslagit att uttaga vört som innehåller jäst från ett propageringskärl, avlägsna jästen genom centrifugering och återföra den jästfria vörten till anläggningen för återanvändning av en oepecificerad del av densamma för ytterligare propageríng. Eftersom etanol även kan bildas som biprodukt, har man även påpekat möjligheten att understundom avdraga en del jästfri vört för etanolutvinning genom destillation innan vörten återföres. É en forskningsrapport "Biotechnology and Bioengineering, vol. 19, p. ll25~43 (l977)" redovisas experiment som indikerar att ett koncentrerat substrat inne- hållande 33 Ä glykos skulle kunna kontinuerligt jäsas under upprätthållande'av hög jästkoncentration (4-7 Z) i en vakuumfermentor. Etanol avkokas kontinuerligt från fermentorn, en avloppsström uttages kontinuerligt från fermentorn för att förhindra ackumulering av icke-flyktiga ämnen i fermentorn, och jäst recirkule- :es efter att ha separerats ur avloppsströmen genom sedimentering. För indust- riellt bruk föreslås att sedimenteringskärlet ersätts av en centrifug. Trots den ovannämnda allvarliga nackdelen med stor energiförbrukning för komprimering av koldioxid, tillmäts i rapportens sammanfattning vakuumjäsningsmetoden de största 7801133-5 fördelarna och framtida möjligheter. Anledningen härtill framgår av följande citat ur nämnda skrift: “En i allt överskuggande fördel hos vakuumfermentorn är elimineringen av etanolinhiberingen. Detta möjligör jäsning av koncentrerade sockerlösningar vid extremt höga hastigheter" (sid. llhl), samt "Produktiviteten 'vid atmosfärisk jäsning med cellrecirkulation begränsades av den låga glukoskon- centrationen som måste användas i matarflödet för undvikande av allvarlig etanolinhibering" (sid. 1142). I denna relativt färska forskningsrapport som redovisat ett intensivt arbete och försök att klarlägga betingelserna för kon- tinuerlig jäsning¿ hävdas således ånyo den allmänt vedertagna ståndpunkten beträffande atmosfärisk jäsning i en fermentor att inhiberingseffekterna från i fermentorn bildad alkohol begränsar koncentrationen av satsat fermenterbart material vid den välkända gränsen av ca 16-18 vikt-Z. Det bör noteras att rap- porten ej kommenterar de infektionsrisker, som säkerligen föreligger vid kon- tinuerlig jäsning under lång tid i samma förjäsningskärl vid en temperatur, som är gynnsam för bakterietillväxt.The negative impact on yeast activity when the yeast is exposed to certain concentrations of substances contained in fermentation residues (beverages) has, despite being known for many years and discouraged the application of beverage recycling, not been very well appointed. In fermentation processes for the production of yeast, a certain reuse of fermentation residue has been practiced with the aim of making fuller use of nutrients in the wort for further yeast propagation. In U.S. Patent 1,884,272, e.g. proposed to remove wort containing yeast from a propagation vessel, remove the yeast by centrifugation and return the yeast-free wort to the plant for reuse of an unspecified part thereof for further propagation. Since ethanol can also be formed as a by-product, it has also been pointed out that it is sometimes possible to extract some yeast-free wort for ethanol extraction by distillation before the wort is returned. In a research report "Biotechnology and Bioengineering, vol. 19, p. Ll25 ~ 43 (l977)" experiments are reported which indicate that a concentrated substrate containing 33 Ä glucose could be continuously fermented while maintaining a high yeast concentration (4-7 Z ) in a vacuum fermenter. Ethanol is continuously boiled from the fermenter, a effluent is continuously withdrawn from the fermenter to prevent the accumulation of non-volatiles in the fermenter, and yeast is recycled after being separated from the effluent by sedimentation. For industrial use, it is proposed that the sedimentation vessel be replaced by a centrifuge. Despite the above-mentioned serious disadvantage of high energy consumption for carbon dioxide compaction, the report's summary of the vacuum fermentation method has the greatest advantages and future possibilities. The reason for this is clear from the following quotation from the above-mentioned publication: “An overriding advantage of the vacuum fermenter is the elimination of the ethanol inhibition. This allows fermentation of concentrated sugar solutions at extremely high rates "(p. 11hhl), and" Productivity "in atmospheric fermentation with cell recirculation was limited by the low glucose concentration that must be used in the feed stream to avoid severe ethanol inhibition" (p. 1142). Thus, in this relatively recent research report which reported an intensive work and attempt to clarify the conditions for continuous fermentation¿, the generally accepted position regarding atmospheric fermentation in a fermenter is again asserted that the inhibitory effects of alcohol formed in the fermenter limit the concentration of well fermentable material charged. It should be noted that the report does not comment on the risks of infection, which are certainly present during continuous fermentation for a long time in the same fermentation vessel at a temperature which is favorable for bacterial growth.
Föreliggande uppfinning har till uppgift att åstadkomma ett förfarande av det inledningsvis nämnda slaget, vilket medger, att ett substrat med hög kolhydrat- koncentration tillförs, och vid vilket uppkommer ett koncentrerat avloppsflöde, vilket låter sig oskadliggöras eller utnyttjas på ett effektivt, ekonomiskt sätt- Enligt uppfinningen karaktäriseras ett förfarande av det inledingsvis nämnda slaget av att stabilt tillstånd upprätthålles i fermentorn genom kontinuerlig tillförsel till nämnda processkrets av ett flöde av nämnda substrat med en kon- centration av fermenterbara kolhydrater överstigande den hos 22°Bx melass, vilket flöde dimeusioneras i enlighet med nämnda etanolproduktivitet för att upprätthålla en koncentration av jäsbar substans i fermentorn som ej överstiger 2,5 vikt-Z, kontinuerlig avförsel av en ström fermenteringsvätska från Eermen~ torn, vilken ström dimensioneras så att dess etanolhalt understiger gränsen för allvarlig inhibering av etanoljäsningen i fermentorn, kontinuerlig centrifugal- separering av nämnda ström av fermenteringsvätska i åtminstone ett jästkoncen- tratflöde och i ett väsentligen jästfritt flöde, återföring av nämnda jästkon- centratflöde till fermentorn, kontinuerlig separering av nämnda jästfria flöde i ett på etanol anrikat flöde, som avförs, och ett restflöde, kontinuerlig av- försel av en del av nämnda restflöde samt recirkulering av den återstående delen av nämnda restflöde till fermentorn, varvid tillses att den till fermen- 7801133-5 torn återförda delen av nämnda restflöde är pastöriserad genom att ha utsatts för uppvärmning till en temperatur överstigande 60°C.The object of the present invention is to provide a process of the kind mentioned in the introduction, which allows a substrate with a high carbohydrate concentration to be supplied, and in which a concentrated sewage flow arises, which can be neutralized or utilized in an efficient, economical manner. According to the invention, a process of the initially mentioned kind is characterized in that a steady state is maintained in the fermenter by continuous supply to said process circuit of a flow of said substrate with a concentration of fermentable carbohydrates exceeding that of 22 ° Bx molasses, which flow is dimeused according to said ethanol productivity to maintain a concentration of fermentable substance in the fermenter not exceeding 2.5% by weight, continuous discharge of a stream of fermentation broth from the Eermen tower, which stream is dimensioned so that its ethanol content is below the limit of severe inhibition of the ethanol fermentation in the fermenter,continuous centrifugal separation of said stream of fermentation broth in at least one yeast concentrate stream and in a substantially yeast-free stream, return of said yeast concentrate stream to the fermenter, continuous separation of said yeast-free stream into an ethanol-enriched stream, which is discharged, , continuous discharge of a part of said residual flow and recycling of the remaining part of said residual flow to the fermenter, whereby it is ensured that the part of said residual flow returned to the fermenter is pasteurized by having been subjected to heating to a temperature exceeding 60 ° C.
Centrifugalsepareringen utföres bäst med en centrifugelseparator. Genom att återföra jästkoncentratet till förjäsningskärlet skyddas jästen från skada vid avskiljandet av etanolen. Recirkulationen av jäst medför också, att högre jästkoncentration kan upprätthâllas i förjäsningskärlet, vilket medför högre jäsningshastighet.The centrifugal separation is best performed with a centrifugal separator. By returning the yeast concentrate to the fermentation vessel, the yeast is protected from damage during the separation of the ethanol. The recirculation of yeast also means that a higher yeast concentration can be maintained in the fermentation vessel, which results in a higher fermentation rate.
Flödet av förjäsningsvätska kan även uppdelas i tre flöden, nämligen utöver de redan nämnda, 1 ett slamflöde, innehållande föroreningar. Detta kan utföras med en centrifugalseparator, vilken uppdelat det inkommande flödet av förjäsningsvätska dels i ett kontinuerligt jästkoncentratflöde och ett kontinuerligt jästfritt flöde, och dels i ett intermittent slamflöde- Detta innebär, att slam ansamlas i centrifugalseparatorns rotorperiferi och uttömmes intermittent därifrån. Därigenom förhindras, att föroreningar ackumuleras i systemet. I en lämplig utformning av en sådan centrifugalseparator inmatas jästkoneentratflödet med hjälp av ett skalrör och det jästfria flödet med en skalskiva.The flow of fermentation broth can also be divided into three flows, namely in addition to those already mentioned, in a sludge flow, containing impurities. This can be done with a centrifugal separator, which divides the incoming flow of fermentation liquid partly into a continuous yeast concentrate flow and a continuous yeast-free flow, and partly into an intermittent sludge flow. This prevents contaminants from accumulating in the system. In a suitable design of such a centrifugal separator, the yeast concentrate stream is fed by means of a shell tube and the yeast-free stream with a shell disc.
Vid konventionell etanoljäsningsteknik använder man en sådan substratkoncen- tration; att etanolhalten efter avslutad jäsning uppgår till ca 7 vikt-Z. Om melass användes som substrat, är den ursprungliga melasskoncentrationen omkring 22°Bx. Ett sådant substrat kan Eörjäsas fullständigt. Högre melasskoncentra- tioner kan ej förjäsas fullständigt, eftersom det skulle leda till högre etanol- koneentrationer än 7 vikt-Z, vilka verkar inhiberande på förjäsningsreaktio- nerna. Enligt föreliggande uppfinning kan melass med de inom sockerindustrin högsta förekommande koncentrationerna av 50 ä 60° Bx förjäsas, om etanolen hindras från att stiga över ca 5 vikt-Z genom kontinuerligt avlägsnande av etanol från cirkulationskretsen av förjäsningsvätska.Conventional ethanol fermentation techniques use such a substrate concentration; that the ethanol content after completion of fermentation amounts to about 7 wt-Z. If molasses is used as substrate, the initial molasses concentration is about 22 ° Bx. Such a substrate can be completely removed. Higher molasses concentrations cannot be completely fermented, as this would lead to ethanol concentrations higher than 7 wt-Z, which have an inhibitory effect on the fermentation reactions. According to the present invention, molasses with the highest concentrations in the sugar industry of 50 to 60 ° Bx can be fermented, if the ethanol is prevented from rising above about 5% by weight by continuously removing ethanol from the circulation liquid of fermentation broth.
Enligt en utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen uppdelas det genom centrífugalkraftseparering erhållna jäatfria substratflödet genom destillativ metod i ett flöde, anrikat på etanol, och ett restflöde, av vilket en del återföres till förjäsningskärlet¿ medan resterande delflöde avledes från cirkulationskretsen i form av en drank. Denna drank erhåller enligt föreliggande p7ao11s3-5 uppfinning betydligt högre koncentration än vad som är fallet vid hittills tillämpade destillationsmetoder i samband med etanoljäsning. En stor fördel med förfarandet enligt föreliggande uppfinning är, att destillationskurvan för etanol förbättras avsevärt vid de höga substratkoncentrationer som används, vil- ket i kombination med upprätthållande av stort recirkulationsförhållande medför att halten löslig icke-jäsbar substans i flödet genom destillationssteget blir avsevärd. bf, ,Alternativt med destillativa metoder för avskiljande av etanol ur den cirku- lerande förjäsningsvätskan kan man tillämpa extraktiva metoder, dvs. upptaga etanolen i en cirkulationskrets av något lämpligt lösningsmedel, vilket har affinitet till föreningen ifrågaj men mindre affinitet till vatten. Exempel på ett sådant lösningsmedel är oktanol. Etanolen utvinnes därefter ur oktanol- lösningen genom fraktionering. Ett sådant extraktivt förfarande uppvisar god värmeekonomi.According to one embodiment of the process according to the invention, the yeast-free substrate flow obtained by centrifugal force separation is divided by distillative method into a flow, enriched in ethanol, and a residual flow, part of which is returned to the fermentation vessel, while remaining residual flow is diverted from the circulation circuit. According to the present invention, this beverage obtains a significantly higher concentration than is the case with distillation methods hitherto applied in connection with ethanol fermentation. A major advantage of the process of the present invention is that the distillation curve for ethanol is significantly improved at the high substrate concentrations used, which in combination with maintaining a high recirculation ratio means that the content of soluble non-fermentable substance in the flow through the distillation step becomes considerable. bf,, Alternatively, with distillative methods for separating ethanol from the circulating fermentation broth, extractive methods can be applied, ie. absorb the ethanol in a circulation circuit of any suitable solvent, which has affinity for the compound in question but less affinity for water. An example of such a solvent is octanol. The ethanol is then recovered from the octanol solution by fractionation. Such an extractive process exhibits good heat economy.
Lämpligen utföres det destillativa eller extraktiva avskiljandet av etanolen väsentligen vid atmosfärstryck. Termisk avskiljning vid vakuum har visserligen fördelen, att temperaturen då kan hållas lägre, men driftskostnaderna för upp- rätthållande av vakuum innebär en nackdel.Suitably the distillative or extractive separation of the ethanol is carried out substantially at atmospheric pressure. Although thermal separation by vacuum has the advantage that the temperature can then be kept lower, but the operating costs for maintaining a vacuum entail a disadvantage.
Vid en lämplig_utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen pastöriseras det från den destillativa eller extraktiva uppde1ningen'kommande restflödet vid en *temperatur av 60-l00°C innan det återföres till förjäsningskärlet.In a suitable embodiment of the process according to the invention, the residual stream coming from the distillative or extractive compartment is pasteurized at a temperature of 60-100 ° C before being returned to the fermentation vessel.
En stor fördel med förfarandet är, att man oberoende av sättet att utvinna eta- nolen erhåller ett avloppsflöde med hög koncentration av substans, vilket låter sig disponeras på ett ekonomiskt rimligt sätt. Sålunda erhålles en drank, som är 4-6 gånger mer koncentrerad än drank från konventionell etanoldestillation och som har positivt förbränningsvärmevärde, vilket bidrar till god driftsekonomi hos förfarandet. Med tanke på drankens höga halt av organisk substans kan den eventuellt användas som råvara för tillverkning av produkter såsom exempelvis furfurol etc.A major advantage of the process is that, regardless of the method of extracting the ethanol, a effluent stream with a high concentration of substance is obtained, which can be disposed of in an economically reasonable manner. Thus, a beverage is obtained which is 4-6 times more concentrated than beverage from conventional ethanol distillation and which has a positive calorific value of combustion, which contributes to good operating economy of the process. Given the drink's high content of organic matter, it can possibly be used as a raw material for the manufacture of products such as furfurol, etc.
Förfarandet enligt uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka 7so11zs-5 figur l visar ett principiellt flödesechema för förfarandet enligt upp- , finningen; figur 2 visar ett flödesschema för förfarandet med destillativ avskiljning av etanol, figur 3 visar ett schema för förfarandet drivet med extraktiv avskiljning av etanol.The process according to the invention will be described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a principal flow chart for the process according to the invention; Figure 2 shows a flow chart of the process with distillative separation of ethanol, Figure 3 shows a diagram of the process driven with extractive separation of ethanol.
I figur 1 betecknas ett förjäsningskärl med F, en centrifugalseparator med C, en enhet för avlägsnande av etanol med RU och en blandare med M. Dessa enheter är medelst ledningar 1, 2, 3 och 4 förenade till en cirkulationskrets. Därtill är centrifugalseparatorn C direkt förbunden med blandaren M via en ledning 5. En inloppsledning 6 till cirkulationskretsen är ansluten till blandaren M.In Figure 1, a fermentation vessel is denoted by F, a centrifugal separator by C, an ethanol removal unit by RU and a mixer by M. These units are connected by means of lines 1, 2, 3 and 4 to a circulation circuit. In addition, the centrifugal separator C is directly connected to the mixer M via a line 5. An inlet line 6 to the circulation circuit is connected to the mixer M.
Förjäsningskärlet F är dessutom försett med ett gasutlopp 7, centrifugal- separatorn C med ett slamutlopp 8, enheten RU med ett utlopp 9 för ett flöde, anrikat på flyktig organisk förening, medan ledningen 3 är försedd med en avgrening l0 för avtappning från cirkulationskretsen. Centrifugalseparatorn C är av en typ, som uppdelat ett inkommande flöde i tvâ kontinuerliga vätskeflöden och ett intermittent slamflöde.The fermentation vessel F is further provided with a gas outlet 7, the centrifugal separator C with a sludge outlet 8, the unit RU with an outlet 9 for a flow, enriched in volatile organic compound, while the conduit 3 is provided with a branch 10 for draining from the circulation circuit. The centrifugal separator C is of a type which divides an incoming flow into two continuous liquid flows and an intermittent sludge flow.
En utföringsform av förfarandet, vid viket etanol avskiljes från cirkulations- kretsen medelst destillation, antingen i form av en enkel avdrivning eller medelst fraktionering återges i figur 2. I denna figur har använts samma beteckningar som i figur l för motsvarande apparatenheter och ledningar. Enheten RU i figur l har ersatts av en destillationsenhet D- Ledningen 2 till I destillationsenheten och ledningen 3 från densamma står i vörmeväxlarrelation genom en värmeväxlare H I.*Ledningen 3 passerar en kylare HE II före anslutningen till blandaren M.An embodiment of the process, in the case of ethanol, is separated from the circulation circuit by distillation, either in the form of a simple evaporation or by fractionation, is shown in Figure 2. In this figure, the same designations as in Figure 1 have been used for corresponding apparatus units and lines. The unit RU in figure 1 has been replaced by a distillation unit D- Line 2 to I distillation unit and the line 3 from it is in heat exchanger relation through a heat exchanger H I. * Line 3 passes a cooler HE II before the connection to the mixer M.
Vid framställning av etanol i en anläggning av det slag som visas i figur 2 tillföras koncentrerat, klarifierat substrat via inloppsledningen 6 och blandaren M till förjäsningskärlet F. Det tillförda flödet blandas därvid dels med den från centrifugalseparatorn kommande jästsuspensionen och dels med det ,a7so11ss-s från destillationsenheten kommande jästfria flödet, dvs1 dranken. I Centri- fugalseparatorn C avskiljes intermittent föroreningsslam, som annars skulle ackumuleras i anläggningens Etanol avdrives från det jästfria flödet i destillationsenheten D, varvid det erforderliga värmer tillföres antingen genom indirekt värmning eller med direkt ångtillförsel. I det sistnämnda fallet kompenseras spädningen genom.en ökning av det tillförda substratets koncentration, Fördelen med direkt ångtillförsel är, att beläggningar på värmeöverföringsytor undvikes. Etanol uttages vid utloppet 9, och dranken avlämna: nästan hela sitt tillgängliga värmeinnehåll till det till destillationsenheten inkomande flödet, via värmeväxlaren H I., Én mindre del av drankflödet avledes från cirkulationskretsen via utloppet 10, och är så koncentrerat, att det kan disponeras på ett ekonomiskt sätt. Resten av drankflödet kyles medelst värmeväxlaren HE II och tillföras så via blandaren M förjäsningskärlet E. Vid förjäsningen bildad gas, dvs. huvudsakligen koldioxid, avledes genom utloppet 7. Förfarandet drives så, att etanolhalten i förjäsningskärlet hålles vid en låg nivå, av storleksordningen 4_vikt-Z i förjäsningskärlet, varigenom substrat förjäses till nästan 100 Z genom de valda processbetingelserna. Etanolhalten i den från destillationsenheten kommande dranken är mycket låg.In the production of ethanol in a plant of the type shown in Figure 2, concentrated, clarified substrate is supplied via the inlet line 6 and the mixer M to the fermentation vessel F. The supplied flow is then mixed partly with the yeast suspension coming from the centrifugal separator and partly with the, a7so11ss-s the yeast-free flow coming from the distillation unit, i.e. the beverage. In the Centrifugal Separator C, intermittent contaminant sludge, which would otherwise accumulate in the plant's Ethanol, is separated off from the yeast - free flow in the distillation unit D, whereby the required heat is supplied either by indirect heating or by direct steam supply. In the latter case, the dilution is compensated by an increase in the concentration of the supplied substrate. The advantage of direct steam supply is that coatings on heat transfer surfaces are avoided. Ethanol is taken out at the outlet 9, and the beverage delivers: almost all of its available heat content to the flow entering the distillation unit, via the heat exchanger H I. A small part of the beverage flow is diverted from the circulation circuit via the outlet 10, and is so concentrated that it can be disposed of an economical way. The rest of the beverage flow is cooled by means of the heat exchanger HE II and is thus supplied via the mixer M with the fermentation vessel E. Gas formed during the fermentation, i.e. mainly carbon dioxide, is diverted through the outlet 7. The process is operated so that the ethanol content in the fermentation vessel is kept at a low level, of the order of 4% by weight Z in the fermentation vessel, whereby substrates are fermented to almost 100 Z by the selected process conditions. The ethanol content of the beverage coming from the distillation unit is very low.
Som ett alternativ till destillativ avskiljning av etanol från cirkulations- kretsen kan extraktiv teknik tillämpas. I figur 3 har en anläggning utrustad för sådant förfarande skisserats. Anläggningen innefattar utöver de från figurerna 2 och 3 bekanta enheterna en extraktionsenhet E, exempelvis i Åform av en motströmsextraktionskolonn, och en destillationsenhet FR, exempelvis en fraktioneringskolonn. Ledningen 2 från centrifugalseparatorn är härvid ansluten till extraktionsenheten E, till vilken även förs ett lösnings- Y medelsflöde genom ett inlopp 15. Detta lösningsmedelsflöde strömmar genom exrraktionsenheten E, upptaget därvid etanol och strömmar vidare genom en ledning 16 till destillationsenheten FR, varifrån etanol avgår genom ett utlopp l7, Bottenflödet av lösningsmedel från destillationsenheten FR strömmar via en ledning 18 till inloppet 15, vilket även tillföres lösningsmedel genom ett inlopp l9. En del av det från extraktionsenheten E avgående etanol utarmade 7801 1 33- 5 flödet avledes från anläggningen, medan resten tillföras förjäsningskärlet F via blandaren M. Destillationsenheten drives lämpligen med indirekt värmning 21; Exempel l Såsom exempel på genomförande av förfarandet enligt uppfinningen skall kontinuerlig förjäsning av melass i en anläggning av den typ; som återges i figur 2, beskrivas.As an alternative to distillative separation of ethanol from the circulation circuit, extractive techniques can be applied. Figure 3 shows a plant equipped for such a procedure. In addition to the units known from Figures 2 and 3, the plant comprises an extraction unit E, for example in the form of a countercurrent extraction column, and a distillation unit FR, for example a fractionation column. The line 2 from the centrifugal separator is in this case connected to the extraction unit E, to which a solvent stream is also passed through an inlet 15. This solvent stream flows through the extraction unit E, taken up by ethanol and flows further through a line 16 to the distillation unit FR, from which ethanol departs an outlet 17, The bottom flow of solvent from the distillation unit FR flows via a line 18 to the inlet 15, which is also supplied with solvent through an inlet 19. A part of the ethanol depleted from the extraction unit E is discharged from the plant, while the rest is fed to the fermentation vessel F via the mixer M. The distillation unit is suitably operated with indirect heating 21; Example 1 As an example of carrying out the process according to the invention, continuous fermentation of molasses in a plant of the type; shown in Figure 2 are described.
För att initiera processen satsades 10 kg pressjäst 1 100 liter klarifierad 20°Brix melass i ett förjïsningskärl, försett med omrörare. En kylare är anordnad i cirkulationskretsen. Jäsningstemperaturen reglerades till 32°C, ooh ao: farjäsbaro sockret omvandlades nu 90 z m1 etanol inom os :a timmar.To initiate the process, 10 kg of pressed yeast 1,100 liters of clarified 20 ° Brix molasses were charged into a fermentation vessel, equipped with a stirrer. A cooler is arranged in the circulation circuit. The fermentation temperature was regulated to 32 ° C, ooh ao: farjäsbaro sugar was now converted to 90 z m1 ethanol within os: a hours.
Under den senare delen av jäsningsförloppet måste etanol kontinuerligt avlägsnas från substratet för att en alkoholhalt av ca 4 vikt~Z skulle upprätthållas i detsama. Därför fick förjäsningsvätska cirkulera genom en centrifugalseparator C, varvid ett jästkoncentratflöde leddes tillbaka till förjäsningskärlet, medan ett jästfritt flöde tillfördes en enkel destillationsenhet D, där etanol avdrevs vid atmosfärstryck. Då förjäsningen av den ursprungliga satsen var fullständig, tillfördes förjäsningskärlet kontinuerligt 7 till 13 kg/h klarifierad 40°Brix melass. I förjäsningskärlet upprätthålls en vätskevölym av 100 liter.During the latter part of the fermentation process, ethanol must be continuously removed from the substrate in order to maintain an alcohol content of about 4% by weight. Therefore, fermentation broth was circulated through a centrifugal separator C, directing a yeast concentrate stream back to the fermentation vessel, while a yeast-free stream was fed to a simple distillation unit D, where ethanol was evaporated at atmospheric pressure. When the fermentation of the original batch was complete, the fermentation vessel was continuously fed 7 to 13 kg / h of clarified 40 ° Brix molasses. A liquid volume of 100 liters is maintained in the fermentation vessel.
Förjäsningen pågick i en vecka, och under denna tid avleddes ett etanolflöde med_en etanolhalt av 25-35 vikt-Z, varvid etanolhalten i förjäsningskärlet hölls vid ca 4 vikt-Z. Ett litet drankflöde med 25-30 vikt-Z torrhalt uttogs från cirkulationskretsen o Driftsdata noterades för de båda inmatningshastigheterna enligt tabellen nedan.The fermentation lasted for one week, during which time an ethanol stream with an ethanol content of 25-35 wt-% was diverted, keeping the ethanol content in the fermentation vessel at about 4 wt-z. A small beverage flow with 25-30 wt.% Dry content was taken from the circulation circuit. Operating data were noted for the two feed rates according to the table below.
Inmatn.hastighet ' F3/F6 Jämvikt förjäsbart Etanolprodnktivitet 40°B:ix melass ' socker i förjäsnings- (100 Z) kg/h kärlet vikt-Z kg/100 1/h 7,0 10,0 1,0 1,0 13,0 5,5 2,5 _ 1,7 i 7-80-1ï3 3- 5 10 F3/FA anger förhållandet mellan volymflödena i ledningarna 3 och 6 1 figur 2. net framgår av tabellen, att etanolproduktiviteten ökade vid ökad inmatning, men ga bekostnad av utnyttjandet av det tillförda sockret, eftersom mer av detta förblev outnyttjat i det senare fallet. Det är uppenbart, att optimeringen av inmatningshastigheten bestämmes av relationen mellan råvarukostnaden och kapital- resp. driftskostnaderna.Feed rate 'F3 / F6 Equilibrium fermentable Ethanol productivity 40 ° B: ix molasses' sugar in fermentation (100 Z) kg / h vessel weight-Z kg / 100 1 / h 7.0 10.0 1.0 1.0 13.0 5.5 2.5 _ 1.7 i 7-80-1ï3 3- 5 10 F3 / FA indicates the ratio between the volume flows in lines 3 and 6 1 figure 2. net shows from the table that ethanol productivity increased with increased input , but at the expense of the utilization of the added sugar, as more of this remained unused in the latter case. It is obvious that the optimization of the feed rate is determined by the relationship between the raw material cost and capital resp. operating costs.
Det må noteras, att råvaran ej steriliserades vid den beskrivna förjäsningen.It should be noted that the raw material was not sterilized during the described fermentation.
Trots detta förekom ingen aekumulering av bakterier i systemet, tydligen beroende på att flödet steriliserades 1 destillationsenheten.Despite this, there was no accumulation of bacteria in the system, apparently due to the flow being sterilized in the distillation unit.
Exempel 2 Kontinuerlig jäsning av rörsockermelass utfördes i en fermentor, som hölls under stabila betingelser medelst den i fig. 2 visade processkretsen. Fermentorn hölls J under atmosfärstryck, jäsningsvätskans pH och temperatur reglerades till ca 4,5 resp. 32°C. Jästtillväxten reglerades genom luftinblåsning. Som jäst användes schizosaccharomyces pombe.Example 2 Continuous fermentation of cane sugar molasses was carried out in a fermentor which was kept under stable conditions by means of the process circuit shown in Fig. 2. The fermenter was kept J under atmospheric pressure, the pH and temperature of the fermentation broth were regulated to about 4.5 resp. 32 ° C. Yeast growth was regulated by air blowing. Schizosaccharomyces pombe was used as a yeast.
Till processkretsen inmatades via 6: Jäsbar substans . 56 23 Icke-jäsbar löslig substans 22 9 " “ fast " 2 1 Vatten (totalt) låg _§l 243 100 w ben väsentligen jästfria strömmen 2 som från separatorn C matades till destillationskolonnen D var 580 kg/h och den till fermentorn F recirkulerade drankströmmen (ström 3 - ström.l0) var 363 kg/h och hade en etanolkoncentra- tion om ca 0 Z. Från destillationskolonnen D avfördes 65 kg/h ånga innehållande 38 % etanol, och från fermentorn avgick 26 kg/h koldioxid. 7801133-5 ll Följande stabila betingelser upprätthölls i fermentorn F: Jäst 5 x 108 celler/ml Luft 0,1 ppm Etanol Å,3 Z Torrsubstanshalt (utom jäst) 15 Z Jäsbart socker 0,2 Z En drankström l0 på l52 kg/h med_en torrsubstanshalt av 17 vikt-Z avfördes kontinuerligt.To the process circuit was fed via 6: Fermentable substance. 56 23 Non-fermentable soluble substance 22 9 "" solid "2 1 Water (total) was low in § 243 100 w bone substantially yeast-free stream 2 which was fed from the separator C to the distillation column D was 580 kg / h and the recycled to the fermenter F the beverage stream (stream 3 - stream.10) was 363 kg / h and had an ethanol concentration of about 0 Z. 65 kg / h of steam containing 38% ethanol were removed from the distillation column D, and 26 kg / h of carbon dioxide were emitted from the fermenter. 7801133-5 ll The following stable conditions were maintained in the fermenter F: Yeast 5 x 108 cells / ml Air 0.1 ppm Ethanol Å, 3 Z Dry matter content (excluding yeast) 15 Z Fermentable sugar 0.2 Z A beverage flow l0 of l22 kg / h with a dry matter content of 17% by weight of Z was removed continuously.
Exempel 3 Som råmaterial för kontinuerlig etanoljäsning användes vete (87 Z TS). Exemplet hänför sig till den i fig. 2 visade processkretsen med tillägg av ett för- sockringssteg som matningsströmmen 6 passerar före blandaren M. Fermentorn hölls under atmosfärstryck, pH i fermentorn reglerades till ca 4,5 och temperaturen ' i fermentorn hölls vid 32°C. För att undvika att stora partiklar i strömmen 1 av jäsningsvätska från fermentorn passerar separatorn C, insattes i ledningen 1 före separatorn en centrifugalsil med 200 pm silöppningar, varvid rejektet sammanfördes med den jästfria strömmen 2 före inmatningen på destillations- kolonnen D. En liknande sil infördes i drankströmmen 3 från destillations- kolonnen för att avsila grövre partiklar och avföra desamma med den avförda drankströmmen 10. Den använda jästen var saccharomyces cerevisiae.Example 3 Wheat (87 Z TS) was used as raw material for continuous ethanol fermentation. The example relates to the process circuit shown in Fig. 2 with the addition of a sugarsing step which the feed stream 6 passes before the mixer M. The fermenter was kept under atmospheric pressure, the pH of the fermenter was adjusted to about 4.5 and the temperature in the fermenter was kept at 32 ° C . To prevent large particles in the stream 1 of fermenter from the fermenter from passing the separator C, a centrifugal screen with 200 μm screen openings was inserted in the line 1 before the separator, the reject being combined with the yeast-free stream 2 before the feed on the distillation column D. in the beverage stream 3 from the distillation column to filter out coarser particles and dispose of them with the removed beverage stream 10. The yeast used was saccharomyces cerevisiae.
Följande mängder veteråvara och vatten tillfördes kontinuerligt via försockringssteget och matningsströmmen 6: kg/h vikt-Z Jäsbar substans w 62 30,6 Icke-jäsbar löslig substans' 10 4,9 Icke-jäsbar fast “ 15 7,4 Totalt vatten 1_1_6_ ' 57 ,1 zos 1oo,o 7801133-s 12 Den till destillationakolonnen D matade strömmen 2, som innehöll såväl den i separatorn C frånseparerade jästfria strömen som avsilat tejekt från strönen l var 530 kg/h; och den till fermentorn recirkulerade drankströmmen (ström 3 - ström l0) var 360 kg/h (etanolkoncentrationen ca 0). Från destillationskolonnen D avfördes 69 kg/h ånga innehållande 42 vikt-Z etanol, och från fermentorn avfördes 33 kg/h koldioxid.The following amounts of veterinary raw material and water were supplied continuously via the saccharification step and the feed stream 6: kg / h weight-Z Fermentable substance w 62 30.6 Non-fermentable soluble substance '10 4.9 Non-fermentable solid' 15 7.4 Total water 1_1_6_ '57 The current 2 fed to the distillation column D, which contained both the yeast-free stream separated from the separator C and the screen filtered from the stream 1, was 530 kg / h; and the beverage stream recycled to the fermenter (stream 3 - stream 10) was 360 kg / h (ethanol concentration about 0). 69 kg / h of steam containing 42% by weight of ethanol were discharged from the distillation column D, and 33 kg / h of carbon dioxide were discharged from the fermenter.
Foljande stabila betingelser upprätthölls i fermentorn F: Jäst 5 x l08 celler/nl Luft. ' 0,015 ppm -Etanol 5,5 Z Total TS (utom jäst) 16 Z Jäsbart socker 0,05 Z Den via 10 kontinuerligt avfärda drankströmmen även innehållande silrejektet från stxömmen 3 var 101 kg/h, och dess totala torrsubstanshalt var 26 vikt-Z.The following stable conditions were maintained in the fermenter F: Yeast 5 x 10 8 cells / nl Air. 0.015 ppm -Ethanol 5.5 Z Total TS (excluding yeast) 16 Z Fermentable sugar 0.05 Z The beverage stream via continuous discharge also containing the sieve reject from stream 3 was 101 kg / h, and its total dry matter content was 26 wt-Z .
Claims (2)
Priority Applications (19)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7801133A SE430171B (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | 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 ... |
| ZA00787390A ZA787390B (en) | 1978-01-31 | 1978-12-28 | A method for the production of a volatile organic compound,preferably ethanol,by continuous fermentation |
| IN1394/CAL/78A IN150767B (en) | 1978-01-31 | 1978-12-29 | |
| PH22033A PH17707A (en) | 1978-01-31 | 1979-01-05 | A method for the production of ethanol by continuous fermentation |
| GB7900623A GB2013716B (en) | 1978-01-31 | 1979-01-08 | Production of volatile organic compounds by continuous fermentation |
| BR7900321A BR7900321A (en) | 1978-01-31 | 1979-01-18 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A VOLATILE ORGANIC COMPOUND |
| NZ189485A NZ189485A (en) | 1978-01-31 | 1979-01-26 | Continuous production of ethanol by fermentation of carbohydrate |
| FI790258A FI66905C (en) | 1978-01-31 | 1979-01-26 | Process for producing ethanol by continuous fermentation |
| CA320,434A CA1110985A (en) | 1978-01-31 | 1979-01-29 | Production of volatile organic compound by continuous fermentation |
| DE19792903273 DE2903273A1 (en) | 1978-01-31 | 1979-01-29 | METHOD FOR PRODUCING A VOLATILE ORGANIC COMPOUND, PREFERABLY AETHANOL, BY CONTINUOUS FERMENTATION |
| MX10129779U MX6137E (en) | 1978-01-31 | 1979-01-30 | IMPROVED PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF ETHANOL THROUGH CONTINUOUS FERMENTATION |
| JP54008803A JPS6043117B2 (en) | 1978-01-31 | 1979-01-30 | Method for producing volatile organic compounds, especially ethanol, by continuous fermentation |
| AU43764/79A AU511754B2 (en) | 1978-01-31 | 1979-01-30 | Continuous method for production of ethanol |
| SU792719149A SU1303034A3 (en) | 1978-01-31 | 1979-01-30 | Method for producing ethanol |
| DK37779A DK149782C (en) | 1978-01-31 | 1979-01-30 | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ETHANOL BY CONTINUOUS PUMPING IN A FERMENTATOR |
| AR275358A AR222649A1 (en) | 1978-01-31 | 1979-01-31 | METHOD FOR THE PRODUCTION OF ETHANOL, BY CONTINUOUS FERMENTATION |
| NL7900803A NL7900803A (en) | 1978-01-31 | 1979-01-31 | Process for producing a volatile organic compound, preferably ethanol, by continuous fermentation. |
| FR7902498A FR2416263A1 (en) | 1978-01-31 | 1979-01-31 | PROCESS FOR PREPARING A VOLATILE ORGANIC COMPOUND, PREFERABLY ETHANOL, BY CONTINUOUS FERMENTATION |
| CA000394207A CA1140873B (en) | 1978-01-31 | 1982-01-14 | Production of volatile organic compound by continuous fermentation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7801133A SE430171B (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | 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 ... |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7801133L SE7801133L (en) | 1979-08-01 |
| SE430171B true SE430171B (en) | 1983-10-24 |
Family
ID=20333821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7801133A SE430171B (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | 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 ... |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043117B2 (en) |
| AR (1) | AR222649A1 (en) |
| AU (1) | AU511754B2 (en) |
| BR (1) | BR7900321A (en) |
| CA (2) | CA1110985A (en) |
| DE (1) | DE2903273A1 (en) |
| DK (1) | DK149782C (en) |
| FI (1) | FI66905C (en) |
| FR (1) | FR2416263A1 (en) |
| GB (1) | GB2013716B (en) |
| IN (1) | IN150767B (en) |
| NL (1) | NL7900803A (en) |
| NZ (1) | NZ189485A (en) |
| PH (1) | PH17707A (en) |
| SE (1) | SE430171B (en) |
| SU (1) | SU1303034A3 (en) |
| ZA (1) | ZA787390B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3007138A1 (en) * | 1979-02-27 | 1980-09-04 | Alfa Laval Ab | METHOD FOR PRODUCING AETHANOL |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE416315B (en) * | 1978-11-16 | 1980-12-15 | Alfa Laval Ab | METHOD FOR MANUFACTURE OF ETHANOL, WHEREAS THE CURRENT FLOW IS DIVIDED INTO A FLOW RICH OF SOLID SUBSTANCE AND A SUBSTRATE FLOW FREE OF SOLID SUBSTANCE, WHEN THE LAST FLOW AFTER PROCESSING IS PARTICULARLY BRINGED ... |
| PH15644A (en) * | 1979-07-16 | 1983-03-11 | Ag Patents Ltd | Fermentation process and apparatus |
| DE2938339B2 (en) * | 1979-09-21 | 1981-06-19 | Uhde Gmbh, 4600 Dortmund | Process for the continuous fermentation of aqueous mashes for the production of alcohol and yeast biomass |
| US4287303A (en) * | 1979-11-13 | 1981-09-01 | Alfa-Laval Ab | Production of ethanol |
| NZ196049A (en) * | 1980-01-30 | 1984-05-31 | Commw Scient Ind Res Org | Production of ethano l by yeast fermentation of carbohydrate-containing material; petrolethanol mixture |
| CA1173381A (en) * | 1980-03-05 | 1984-08-28 | Peter L. Rogers | Ethanol production in a continuous process with cell recycle |
| US4385118A (en) * | 1980-04-03 | 1983-05-24 | National Distillers & Chemical Corp. | Fermentation process |
| US4310629A (en) * | 1980-04-03 | 1982-01-12 | National Distillers & Chemical Corp. | Continuous fermentation process for producing ethanol |
| CU35492A (en) * | 1980-06-27 | 1982-08-24 | Ag Patents Ltd | Procedure and apparatus to fermentation |
| US4517298A (en) * | 1981-05-08 | 1985-05-14 | Georgia Tech Research Corporation | Process for producing fuel grade ethanol by continuous fermentation, solvent extraction and alcohol separation |
| JPS5911160A (en) * | 1982-07-08 | 1984-01-20 | Kikkoman Corp | Preparation of seasoning liquid |
| US4508929A (en) * | 1983-01-03 | 1985-04-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Recovery of alcohol from a fermentation source by separation rather than distillation |
| AT388386B (en) * | 1983-01-13 | 1989-06-12 | Voest Alpine Ag | METHOD FOR OBTAINING AETHANOL FROM TRANSFERABLE SUGAR SOLUTIONS |
| AT391876B (en) * | 1983-01-13 | 1990-12-10 | Voest Alpine Ag | Process for obtaining ethanol from fermentable sugar solutions |
| FI118301B (en) * | 2005-05-25 | 2007-09-28 | St1 Biofuels Oy | A process for preparing an ethanol-water mixture |
| FI20075288A0 (en) * | 2007-04-25 | 2007-04-25 | St1 Biofuels Oy | Method and apparatus for preparing a mixture of ethanol and water |
| RO129937B1 (en) * | 2013-11-25 | 2017-12-29 | Transproiect Organic Srl | Process for obtaining fertilizers from vinasse |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR673283A (en) * | 1927-10-04 | 1930-01-13 | Mode of production of compressed yeast, particularly aerolyeast, with or without alcohol production | |
| DE596107C (en) * | 1931-11-19 | 1934-04-27 | Dansk Gaerings Ind As | Process for the production of alcohol by fermenting liquids containing carbohydrates |
| US2053770A (en) * | 1933-08-15 | 1936-09-08 | Dreyfus Henry | Removal from a fermenting medium of organic compounds produced by the fermentation |
| AT160210B (en) * | 1938-05-14 | 1941-03-10 | Heinrich Dr Ing Scholler | Fermentation processes for the cultivation of microorganisms or for the production of fermentation products. |
| US2430170A (en) * | 1942-12-22 | 1947-11-04 | Distillers Co Yeast Ltd | Production of alcohol and glycerol by fermentation |
| FR896756A (en) * | 1943-07-26 | 1945-03-02 | Bergin Ag Fu R Holzhydrolyse D | Process for treating sugar solutions |
| US2440925A (en) * | 1944-04-27 | 1948-05-04 | Chemprotin Producs | Fermenting method |
| CH264588A (en) * | 1948-03-24 | 1949-10-31 | Keussler Helene Von | Process for fermenting sugar-rich liquids on alcohol. |
| SE387657B (en) * | 1973-07-09 | 1976-09-13 | Alfa Laval Ab | CONTINUES WITH CONTINUOUS JESNING, WHICH AFTER THE JESNING SEPARATION TAKES PLACE BY CENTRIFUGATION IN THREE COMPONENTS, Namely CULTIVATION LIQUID, LIVING CELL MASS AND POLLUTIONS |
| AT334857B (en) * | 1975-05-16 | 1977-02-10 | Vogelbusch Gmbh | PROCESS FOR THE ALCOHOLIC FERMENTATION OF SUGAR-CONTAINING SUBSTRATES |
-
1978
- 1978-01-31 SE SE7801133A patent/SE430171B/en unknown
- 1978-12-28 ZA ZA00787390A patent/ZA787390B/en unknown
- 1978-12-29 IN IN1394/CAL/78A patent/IN150767B/en unknown
-
1979
- 1979-01-05 PH PH22033A patent/PH17707A/en unknown
- 1979-01-08 GB GB7900623A patent/GB2013716B/en not_active Expired
- 1979-01-18 BR BR7900321A patent/BR7900321A/en unknown
- 1979-01-26 NZ NZ189485A patent/NZ189485A/en unknown
- 1979-01-26 FI FI790258A patent/FI66905C/en not_active IP Right Cessation
- 1979-01-29 DE DE19792903273 patent/DE2903273A1/en active Granted
- 1979-01-29 CA CA320,434A patent/CA1110985A/en not_active Expired
- 1979-01-30 DK DK37779A patent/DK149782C/en active
- 1979-01-30 SU SU792719149A patent/SU1303034A3/en active
- 1979-01-30 AU AU43764/79A patent/AU511754B2/en not_active Expired
- 1979-01-30 JP JP54008803A patent/JPS6043117B2/en not_active Expired
- 1979-01-31 NL NL7900803A patent/NL7900803A/en not_active Application Discontinuation
- 1979-01-31 AR AR275358A patent/AR222649A1/en active
- 1979-01-31 FR FR7902498A patent/FR2416263A1/en active Granted
-
1982
- 1982-01-14 CA CA000394207A patent/CA1140873B/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3007138A1 (en) * | 1979-02-27 | 1980-09-04 | Alfa Laval Ab | METHOD FOR PRODUCING AETHANOL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4376479A (en) | 1979-08-09 |
| BR7900321A (en) | 1979-08-14 |
| FI66905B (en) | 1984-08-31 |
| FI66905C (en) | 1987-04-22 |
| JPS6043117B2 (en) | 1985-09-26 |
| PH17707A (en) | 1984-11-19 |
| ZA787390B (en) | 1979-12-27 |
| AU511754B2 (en) | 1980-09-04 |
| FR2416263B1 (en) | 1982-07-02 |
| AR222649A1 (en) | 1981-06-15 |
| DE2903273C2 (en) | 1993-03-25 |
| DE2903273A1 (en) | 1979-08-16 |
| SE7801133L (en) | 1979-08-01 |
| DK37779A (en) | 1979-08-01 |
| FI790258A (en) | 1979-08-01 |
| NZ189485A (en) | 1982-03-30 |
| DK149782B (en) | 1986-09-29 |
| JPS54110387A (en) | 1979-08-29 |
| NL7900803A (en) | 1979-08-02 |
| DK149782C (en) | 1987-03-02 |
| CA1140873B (en) | 1983-02-08 |
| CA1110985A (en) | 1981-10-20 |
| GB2013716B (en) | 1982-03-03 |
| FR2416263A1 (en) | 1979-08-31 |
| IN150767B (en) | 1982-12-11 |
| SU1303034A3 (en) | 1987-04-07 |
| GB2013716A (en) | 1979-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4460687A (en) | Fermentation method | |
| 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 ... | |
| US8722911B2 (en) | Process and method for improving the water reuse, energy efficiency, fermentation, and products of an ethanol fermentation plant | |
| US4517298A (en) | Process for producing fuel grade ethanol by continuous fermentation, solvent extraction and alcohol separation | |
| JP2015517303A (en) | Method and system for the production and recovery of alcohol | |
| JP2013514815A (en) | Alcohol recovery and distillation waste liquor by-product concentration system and method | |
| CN102482689A (en) | Recovery of higher alcohols from dilute aqueous solutions | |
| MX2012014687A (en) | Methods and systems for removing undissolved solids prior to extractive fermentation in the production of butanol. | |
| US20200347343A1 (en) | System and method for extracting ethanol from a fermentation broth | |
| BR102013021902A2 (en) | Ethanol and biogas production method, and ethanol installation for ethanol and biogas production | |
| US5110319A (en) | Process for extracting ethanol from fermentation broths for direct blending into gasoline while preserving the broth for recycling | |
| SE450897B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ETHANOL BY MELASSESHING | |
| KR101072907B1 (en) | Method and apparatus for preparing an ethanol/water mixture | |
| CA1282358C (en) | Method of continuously recovering fermentation products | |
| JP2007202517A (en) | Method for production of ethanol from biomass and system for producing the same | |
| WO2011135588A2 (en) | A continuous process for the preparation of alcohol | |
| Atkinson et al. | Development of downstream processing | |
| CN102174371B (en) | Process method and device for coupling acetone-butyl alcohol fermentation and separation | |
| DE102020118668A1 (en) | Fermentation process and bioreactor for carrying out anaerobic, aerobic and micro-aerophilic fermentations comprising an airlift shaft overflow | |
| CN202173793U (en) | Alcohol prefractionator reboiling system using centrifugal clear liquid as cyclic medium | |
| CA1175370A (en) | Fermentation method | |
| GB2065699A (en) | Ethanol production | |
| SE416315B (en) | METHOD FOR MANUFACTURE OF ETHANOL, WHEREAS THE CURRENT FLOW IS DIVIDED INTO A FLOW RICH OF SOLID SUBSTANCE AND A SUBSTRATE FLOW FREE OF SOLID SUBSTANCE, WHEN THE LAST FLOW AFTER PROCESSING IS PARTICULARLY BRINGED ... | |
| CN110256311A (en) | A kind of methyl thioglycolate process for refining | |
| BRPI0706009B1 (en) | BIOETHANOL PRODUCTION FERMENTATION PROCESS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 7801133-5 Format of ref document f/p: F |