SE432442B

SE432442B - Forfarande for framstellning av etanol genom kontinuerlig forjesning av ett kolhydrathaltigt substrat, varvid ett etanolanrikat flode avskiljs under vakuum innan fermenteringsvetskan uppdelas i ett jestkoncentratflode o

Info

Publication number: SE432442B
Application number: SE7905916A
Authority: SE
Inventors: C R Thorsson; I J Viira
Original assignee: Alfa Laval Ab
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1984-04-02
Also published as: JPS56113295A; AU515814B2; NL8003504A; CA1140872A; GB2054645B; PH15742A; BR8004159A; AU6012080A; SE7905916L; NZ194151A; DK289680A; GB2054645A; DE3023120A1; FR2461005B1; ZA803706B; FR2461005A1

Description

7905916-e _ ~ Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande av det inledningsvis nämnda slaget, vid. vilket den använda centrifugalsepara- torns kapacitet endast behöver vara relativt låg, där jästen recirkuleras utan att skadas, och där man har stor valfrihet att välja lämpliga drifts- betingelser för utvinningen av etanol genom destillativ metod.

Enligt uppfinningen utmärkes ett sådant förfarande av att förjäsningsvätska direkt tillföres en enkel förångarenhet, motsvarande en eller ett fåtal destillationsbottnar, i vilken upprätthålles vakuum, vari den uppdelas di i ett första, på etanol anrikat äng-flöde, vilket tillföres en anläggning för framställning av önskad etanolkvalitet, och _d_ç_l¿ i ett första vätska- fomigt, jästhaltigt bottenflöde, av vilket en andel återföres till fermentom, medan den återstående delen medelst centrifugalseparering uppdelas i åtmin- stone ett jästkoncentratflöde, vilket återföres till fermentom, och i ett jästfritt flöde, vilket tillföres en avdrivarenhet, i vilken det uppdelas deg i ett andra, på etanol anrikat ångflöde och deg i ett på etanol ut- armat andra vätskeformigt bottenflöde.

I en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen tillföras det andra., på. etanol anrikade ângflödet den enkla förångarenheten, direkt eller som indirekt värmekälla. Enligt förfarandet utsättas jästen ej för någon hög temperatur, medan samtidigt inte någon hög centrifugalseparator- kapacitet behöves. Driftsbetingelsezna för etanolutvinningen kan väljas optimalt.

Om substratet har tillverkats genom enzymatisk nedhrytning av cellulosa- eller stärkelseråvara, är det en fördel, att den enkla förångarenheten arbetar vid lågt tryck och därmed låg temperatur, eftersom enzymerna därvid . ej tar skada, utan kan återvinnas. Även tendensen till inkrustbildning är mindre i den enkla förångarenheten då denna drivas vid låg temperatur.

I det följande skall förfarandet enligt uppfinningen beskrivas närmare med hänvisning till den bifogade figuren, som schematiskt visar en anläggning för genomförande av förfarandet.

I figuren betecknar 1 en (eller fler) fermentor, 2 en enkel förångarenhet, motsvarande en eller ett fåtal destillationsbottnar, 3 en centrifugal- separator och 4 en enkel avdrivarenhet. En anläggning för framställning av den önskade etanolkvaliteten antyds med en kondensor 5 och en destillations- '7905916-8 kolonn 6. En ledning 7 förbinder fementorn 1 med förånçrenheten 2, från vilken å sin lida en bottenledning 8 delar sig i två grenar 9, 10, av vilka. grenen 9 för till centrimgalseparatom 3 och grenen 10 tillbalm till fementom 1. Fran eentrimgelaepamtom 3 för en ledning 11 :milen enn; avdrivarenheten 4 och en ledning 12 tillbaka till fementorn. Centriﬁigal- separatorn är i detta fall även försedd med ett slamutlopp 15. En ledning 14 förbinder den enkla avdrivarenheten 4 med den enkla förångarenheten 2, från vilken i sin tur leder en förbindelse 15 till kondensorn 5. Ett tillopps- rör 16 är avsett att tillföra substrat till fermentorn, medan ett utloppsrör 17' avses bortföra bildad koldioxid. Den enkla förångarenheten 2 resp. den enkla avdrivarenheten 4 är försedda med värmer-slingor 16 resp. 19.

Anläggningen fungerar på följande sätt: Substrat tillföras kontinuerligt genom tilleppsröret 16, och en lämplig jåsthalt upprätthålles i fermentorn 1. Förjäsningsvätska inklusive jäst uttages kontinuerligt genom ledningen 7 och avdrivee vid relativt låg tem- peratur under vakuum i den enkla. förångarenheten 2. Bottenflödet avgår genom ledningen 8 och fördelas så, att en andel återgår till fermentorn genom ledningen 10 och den återstående andelen tillföras centrifugalsepara- tom 3 genom ledningen 9. I cenü-ifugalseparatom 3 uppdelas det inkomnnde flödet i ett jästkoncentratflöde, vilket återgår till fementorn 1 genom 'ledningen 12, ett jästfritt flöde, vilket tillföras den enkla. avdrivar- enheten genom ledningen 11 och ett intermittent slamflöde, bestående av död jästcellsubstans etc., vilket avledes genom ledningen 15. Det på etanol anrikade äng-flödet från den enkla avdrivarenheten 4 ledes genom ledningen 14 till den enkla förångarenheten 2 och medverkar till vännetillförseln till denna enhet. Ånge. tillföres efter behov genom värmrslingan 18 liksom genom vämarslingan 19. vilken värmer den enkla avdrivarenheten 4. Det kombinerade på etanol azarilcade ångflödet från den enkla förångarenheten 2 avgår genom ledningen 15 till kondensnm 5 och matas därpå in på destillationskolonnen 6 för framställning av önskad etanolkvalitet.

Följande driftsdata må nämnas som exempel på drift av en anläggning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen: hagel Rörsockemelass av styrkan 40°Bx doseras kontinuerligt genomfermentorns 1 inlopp 16. I fermentorn upprätthålles en jästkoncentration av 2,5 viktﬁ jäst

Claims

7905916-8 4 genom recirktzlation. Vid dessa driftsbetingelser fordras ca 6 timmars uppe- hållstid för att uppnå i det närmaste fullständig utjäsning. Ett flöde av förjäsningsvätskan, :Lrmehållande ca 0,1-O,5 viktf/'É ojäst socker och ca 5 viktyt etanol pumpas kontinuerligt över till den enkla förångarenheten 2, vari upprätthålles ett tryck av 50 mm Hg. Därvid kokar den utjästa. mäsken vid 3500 och ånga, innehållande 30-35 vikt% etanol avgår och kondenseras i kondensorn 5. Den utspädda etanolen koncentreras och renas vidare i destilla- tionskolonnen 6. Bottenflödet från den enkla förångarenheten 2 delar upp i två flöden, så att ca 80 % återföres till fermentorn 1 och 20 7: centrifugeras i centrifugal- separatom 5, vilken arbetar med ett högt varvtal. Jästkoncentratet åter- pumpas till fermentorn 1 genom ledningen 12, medan det jästfria flödet avdri- ves i den enkla avdrivarenheten 4, vilken är utformad som en relativt' kort kolonn. Den på etanol anrikade ångan från avdrivarenheten 4 ledes antingen in direkt i den enkla förångarenheten 2 eller används för indirekt värmning av denna, varigenom energiförlusterna kan minimeras. Avloppsflödet från den enkla avdrivarenheten 4 innehåller ca 55 % löslig torrsubstans och kan lätt vidare- behandlas exempelvis i en förbräxmingsugrl. Pat entki-av

1. För-farande för framställning av etanol genom kontinuerlig förjäsning av ett kollnydrathaltigt substrat i en eller flera fermentorer, varvid ett jästhaltigt flöde medelst centrifugalseparering uppdelas i ett jästkoncen- tratflöde och ett jåstfritt flöde, k ä n n e t e c k n a t a v att för- jäsningsvätska direkt tillföres en enkel förångarenhet, motsvarande en eller ett fåtal destillationsbottnar, i vilken upprätthålles vakuum, vari den upp- delas gl; i ett första, på etanol anrikat ångflöde, vilket tillföres en an- läggning för framställning av önskad etanolkvalitet, och dels i ett första vätskefomigt, jästhaltigt bottenflöde, av vilket en andel återföres till fermentorn, medan den återstående delen medelst centrifugalseparering upp- delas i ett jästkoncentratflöde, vilket återföres till fermentom och i ett jästfr-Jïtt flöde, :xaxnt eventuellt i ett slanlflöde, varvid det Jästfria flödet tillföres en avdrivarenhet i vilken det uppdelas gås i ett andra, på etanol anrikat ångflöde och dels i ett på etanol utarmat andra vätskeformigt botten- flöde.

2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä. n n e t e c k n a t a v att det andra, på etanol anrikade ångflödet, tillföres den enkla förångarenheten.