SE430171B - Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski... - Google Patents

Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...

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
Application number
SE7801133A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7801133L (sv
Inventor
L K J Ehnstrom
Original Assignee
Alfa Laval Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfa Laval Ab filed Critical Alfa Laval Ab
Priority to SE7801133A priority Critical patent/SE430171B/sv
Priority to ZA00787390A priority patent/ZA787390B/xx
Priority to IN1394/CAL/78A priority patent/IN150767B/en
Priority to PH22033A priority patent/PH17707A/en
Priority to GB7900623A priority patent/GB2013716B/en
Priority to BR7900321A priority patent/BR7900321A/pt
Priority to NZ189485A priority patent/NZ189485A/xx
Priority to FI790258A priority patent/FI66905C/sv
Priority to CA320,434A priority patent/CA1110985A/en
Priority to DE19792903273 priority patent/DE2903273A1/de
Priority to JP54008803A priority patent/JPS6043117B2/ja
Priority to DK37779A priority patent/DK149782C/da
Priority to MX10129779U priority patent/MX6137E/es
Priority to SU792719149A priority patent/SU1303034A3/ru
Priority to AU43764/79A priority patent/AU511754B2/en
Priority to AR275358A priority patent/AR222649A1/es
Priority to NL7900803A priority patent/NL7900803A/xx
Priority to FR7902498A priority patent/FR2416263A1/fr
Publication of SE7801133L publication Critical patent/SE7801133L/sv
Priority to CA000394207A priority patent/CA1140873B/en
Publication of SE430171B publication Critical patent/SE430171B/sv

Links

Classifications

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

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Det må noteras, att råvaran ej steriliserades vid den beskrivna förjäsningen.
Trots detta förekom ingen aekumulering av bakterier i systemet, tydligen beroende på att flödet steriliserades 1 destillationsenheten.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims (2)

1. 7801133-5 13 Patentkrav l. Förfarande för framställning av etanol genom kontinuerlig jäsning av ett kolhydrathaltigt substrat i en fermentor som ingår i en kontinuerlig process- krets, varvid kontinuerlig jästrecirkulering upprätthålles i fermentorn, k ä n n e t e c k n a t a v att stabilt tillstånd upprätthålles i fermentorn genom kontinuerlig tillförsel till nämnda processkrets av ett flöde av nämnda substrst med en koncentration av fermenterbara kolhydrater överstigande den hos 22° Bx melass, vilket flöde dimensioneras för att upprätthålla en koncentra- tion av jäsbar substans i fermentorn som ej överstiger 2,5 vikt-Z, kontinuerlig avförsel av en ström fermenteringsvätska från fermentorn, vilken ström dimensio- neras så att dess etsnolhalt understiger den 1 och för sig kända gränsen för allvarlig inhibering av etanoljäsningen i fermentorn, kontinuerlig eentrifugal- 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 avför- sel av en del av nämnda restflöde samt recirkulering av den återstående delen av nämnda restflöde till fermentorn, varvid tillses att den till fermentorn åter- förda delen av nämnda restflöde är pastöriserad genom att ha utsatts för upp- värmning till en temperatur överstigande 60° C.
2. _Förfsrande enligt krav l, k ä.n n e t e c k n a t a v att separationen av nämnda jästfria flöde genomförs medelst destillation.
SE7801133A 1978-01-31 1978-01-31 Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski... SE430171B (sv)

Priority Applications (19)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7801133A SE430171B (sv) 1978-01-31 1978-01-31 Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...
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 (sv) 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 (pt) 1978-01-31 1979-01-18 Processo para a producao de um composto organico volatil
NZ189485A NZ189485A (en) 1978-01-31 1979-01-26 Continuous production of ethanol by fermentation of carbohydrate
FI790258A FI66905C (sv) 1978-01-31 1979-01-26 Förfarande för framställning av etanol genom kontinuerlig förjäsning
DE19792903273 DE2903273A1 (de) 1978-01-31 1979-01-29 Verfahren zur herstellung einer fluechtigen organischen verbindung, vorzugsweise aethanol, durch kontinuierliche fermentation
CA320,434A CA1110985A (en) 1978-01-31 1979-01-29 Production of volatile organic compound by continuous fermentation
JP54008803A JPS6043117B2 (ja) 1978-01-31 1979-01-30 連続発酵による揮発性有機化合物、とくにエタノ−ルの製造方法
DK37779A DK149782C (da) 1978-01-31 1979-01-30 Fremgangsmaade til fremstilling af ethanol ved kontinuert forgaering i en fermentator
MX10129779U MX6137E (es) 1978-01-31 1979-01-30 Procedimiento mejorado para la produccion de etanol mediante fermentacion continua
SU792719149A SU1303034A3 (ru) 1978-01-31 1979-01-30 Способ получени этанола
AU43764/79A AU511754B2 (en) 1978-01-31 1979-01-30 Continuous method for production of ethanol
AR275358A AR222649A1 (es) 1978-01-31 1979-01-31 Metodo para la produccion de etanol,por fermentacion continua
NL7900803A NL7900803A (nl) 1978-01-31 1979-01-31 Werkwijze voor het produceren van een vluchtige orga- nische verbinding, liefst ethanol, door een continue fermentatie.
FR7902498A FR2416263A1 (fr) 1978-01-31 1979-01-31 Procede pour preparer un compose organique volatil, de preference l'ethanol, par fermentation continue
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 (sv) 1978-01-31 1978-01-31 Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7801133L SE7801133L (sv) 1979-08-01
SE430171B true SE430171B (sv) 1983-10-24

Family

ID=20333821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7801133A SE430171B (sv) 1978-01-31 1978-01-31 Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS6043117B2 (sv)
AR (1) AR222649A1 (sv)
AU (1) AU511754B2 (sv)
BR (1) BR7900321A (sv)
CA (2) CA1110985A (sv)
DE (1) DE2903273A1 (sv)
DK (1) DK149782C (sv)
FI (1) FI66905C (sv)
FR (1) FR2416263A1 (sv)
GB (1) GB2013716B (sv)
IN (1) IN150767B (sv)
NL (1) NL7900803A (sv)
NZ (1) NZ189485A (sv)
PH (1) PH17707A (sv)
SE (1) SE430171B (sv)
SU (1) SU1303034A3 (sv)
ZA (1) ZA787390B (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3007138A1 (de) * 1979-02-27 1980-09-04 Alfa Laval Ab Verfahren zur herstellung von aethanol

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE416315B (sv) * 1978-11-16 1980-12-15 Alfa Laval Ab Forfrande for framstellning av etanol, varvid ravaruflodet uppdelas i ett flode rikt pa fast substans och ett substratflode fritt fran fast substans, varvid det sistnemnda flodet efter bearbetning delvis bringas i ...
PH15644A (en) * 1979-07-16 1983-03-11 Ag Patents Ltd Fermentation process and apparatus
DE2938339B2 (de) * 1979-09-21 1981-06-19 Uhde Gmbh, 4600 Dortmund Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wässrigen Maischen für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse
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
CA1174191A (en) * 1980-03-05 1984-09-11 Peter L. Rogers Ethanol production
US4310629A (en) * 1980-04-03 1982-01-12 National Distillers & Chemical Corp. Continuous fermentation process for producing ethanol
US4385118A (en) * 1980-04-03 1983-05-24 National Distillers & Chemical Corp. Fermentation process
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 (ja) * 1982-07-08 1984-01-20 Kikkoman Corp 調味液の製造法
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 (de) * 1983-01-13 1989-06-12 Voest Alpine Ag Verfahren zur gewinnung von aethanol aus vergaerbaren zuckerloesungen
AT391876B (de) * 1983-01-13 1990-12-10 Voest Alpine Ag Verfahren zur gewinnung von aethanol aus vergaerbaren zuckerloesungen
FI118301B (sv) * 2005-05-25 2007-09-28 St1 Biofuels Oy Förfarande för framställning av en etanol-vattenblandning
FI20075288A0 (sv) * 2007-04-25 2007-04-25 St1 Biofuels Oy Förfaramde och anordning för framställning av en blandning av etanol och vatten
RO129937B1 (ro) * 2013-11-25 2017-12-29 Transproiect Organic Srl Procedeu de obţinere a unui fertilizant din vinasă

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR673283A (fr) * 1927-10-04 1930-01-13 Mode de production de levure comprimée, particulièrement d'aérolevure, avec ou sans production d'alcool
DE596107C (de) * 1931-11-19 1934-04-27 Dansk Gaerings Ind As Verfahren zur Herstellung von Alkohol durch Gaerung kohlehydrathaltiger Fluessigkeiten
US2053770A (en) * 1933-08-15 1936-09-08 Dreyfus Henry Removal from a fermenting medium of organic compounds produced by the fermentation
AT160210B (de) * 1938-05-14 1941-03-10 Heinrich Dr Ing Scholler Gärverfahren zur Züchtung von Mikroorganismen oder zur Gewinnung von Gärungserzeugnissen.
US2430170A (en) * 1942-12-22 1947-11-04 Distillers Co Yeast Ltd Production of alcohol and glycerol by fermentation
FR896756A (fr) * 1943-07-26 1945-03-02 Bergin Ag Fu R Holzhydrolyse D Procédé de traitement de solutions de sucre
US2440925A (en) * 1944-04-27 1948-05-04 Chemprotin Producs Fermenting method
CH264588A (de) * 1948-03-24 1949-10-31 Keussler Helene Von Verfahren zur Vergärung zuckerreicher Flüssigkeiten auf Alkohol.
SE387657B (sv) * 1973-07-09 1976-09-13 Alfa Laval Ab Sett vid kontinuerlig jesning, varvid efter jesningen separation sker genom centrifugering i tre komponenter, nemligen odlingsvetska, levande cellmassa och fororeningar
AT334857B (de) * 1975-05-16 1977-02-10 Vogelbusch Gmbh Verfahren zur alkoholischen vergarung von zuckerhaltigen substraten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3007138A1 (de) * 1979-02-27 1980-09-04 Alfa Laval Ab Verfahren zur herstellung von aethanol

Also Published As

Publication number Publication date
FI66905B (fi) 1984-08-31
NL7900803A (nl) 1979-08-02
ZA787390B (en) 1979-12-27
FI66905C (sv) 1987-04-22
FI790258A (fi) 1979-08-01
JPS54110387A (en) 1979-08-29
GB2013716B (en) 1982-03-03
NZ189485A (en) 1982-03-30
DE2903273C2 (sv) 1993-03-25
DK37779A (da) 1979-08-01
SE7801133L (sv) 1979-08-01
DK149782B (da) 1986-09-29
SU1303034A3 (ru) 1987-04-07
FR2416263B1 (sv) 1982-07-02
IN150767B (sv) 1982-12-11
PH17707A (en) 1984-11-19
JPS6043117B2 (ja) 1985-09-26
AR222649A1 (es) 1981-06-15
CA1140873B (en) 1983-02-08
CA1110985A (en) 1981-10-20
FR2416263A1 (fr) 1979-08-31
DE2903273A1 (de) 1979-08-16
DK149782C (da) 1987-03-02
AU511754B2 (en) 1980-09-04
AU4376479A (en) 1979-08-09
BR7900321A (pt) 1979-08-14
GB2013716A (en) 1979-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4460687A (en) Fermentation method
SE430171B (sv) Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...
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 (ja) アルコールの製造および回収のための方法およびシステム
JP2013514815A (ja) アルコール回収および蒸留廃液副生成物の濃縮システムおよび方法
JP2013528400A (ja) ブタノールの生成における抽出発酵の前に非溶解固体を除去するための方法およびシステム
CN102482689A (zh) 从稀水溶液回收高级醇
US20200347343A1 (en) System and method for extracting ethanol from a fermentation broth
BR102013021902A2 (pt) Método de produção de etanol e biogás, e, instalação de etanol para a produção de etanol e biogás
US5110319A (en) Process for extracting ethanol from fermentation broths for direct blending into gasoline while preserving the broth for recycling
JPH01502155A (ja) 糖密醗酵によるエタノ−ルの製造方法
KR101072907B1 (ko) 에탄올과 물의 혼합물 제조 방법 및 장치
CA1282358C (en) Method of continuously recovering fermentation products
JP2007202517A (ja) バイオマス原料からのエタノール製造方法及び製造装置
WO2011135588A2 (en) A continuous process for the preparation of alcohol
Atkinson et al. Development of downstream processing
CN102174371B (zh) 丙酮-丁醇发酵分离耦合的工艺方法和装置
DE102020118668A1 (de) Fermentationsverfahren und Bioreaktor zur Durchführung von anaeroben, aeroben und mikro-aerophilen Fermentationen umfassend einen Airlift-Schachtüberfall
CA1175370A (en) Fermentation method
GB2065699A (en) Ethanol production
JPS6225986A (ja) 二酸化炭素とエタノ−ルの製造方法および製造装置
SE416315B (sv) Forfrande for framstellning av etanol, varvid ravaruflodet uppdelas i ett flode rikt pa fast substans och ett substratflode fritt fran fast substans, varvid det sistnemnda flodet efter bearbetning delvis bringas i ...
CN110256311A (zh) 一种巯基乙酸甲酯精制工艺
BRPI0706009B1 (pt) Processo de fermentação para produção de bioetanol

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7801133-5

Format of ref document f/p: F