CN1321188C - 生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法 - Google Patents

生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1321188C
CN1321188C CNB2005100133964A CN200510013396A CN1321188C CN 1321188 C CN1321188 C CN 1321188C CN B2005100133964 A CNB2005100133964 A CN B2005100133964A CN 200510013396 A CN200510013396 A CN 200510013396A CN 1321188 C CN1321188 C CN 1321188C
Authority
CN
China
Prior art keywords
fermentation
tank
ethanol
flash
fermentor tank
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005100133964A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1696296A (zh
Inventor
曾爱武
袁希钢
余国琮
刘振
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
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 Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CNB2005100133964A priority Critical patent/CN1321188C/zh
Publication of CN1696296A publication Critical patent/CN1696296A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1321188C publication Critical patent/CN1321188C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法，该方法采用包括带侧臂循环式的发酵罐与闪蒸罐构成的实现生产乙醇的同步气提闪蒸，其特征在于从发酵罐的底部通入不凝气，气提出来的含有乙醇的混合汽，进入冷凝器回收乙醇，不凝气可重新利用；同时通过发酵罐侧臂进入闪蒸罐的发酵醪在真空下进行闪蒸，实现乙醇和水的分离，其中富含乙醇的蒸汽进入冷凝器收集，水通过循环水连接管回至发酵罐重复利用。本发明的优点在于在发酵的过程中更加有效的在位移出乙醇，消除产物抑制效应，缩短了发酵周期，提高了发酵强度，可节约用水，降低能耗，本发明也适用于丙酮、丁酸和甘油的发酵。

Description

生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法
技术领域
本发明涉及一种生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法，属于发酵法生产乙醇技术。
背景技术
乙醇俗称酒精，是重要的有机化工原料和溶剂。尤其近些年来，能源危机的加剧，生物质原料发酵生产乙醇，以其可再生、燃烧清洁等优点，越来越受到重视。
目前，生物质原料乙醇生产普遍采用间歇发酵工艺，由于发酵过程乙醇浓度的增加会对发酵过程产生反馈抑制作用，因而生产能力低，用水量大。为此出现了真空发酵、膜分离发酵、气提发酵、萃取发酵等工艺，在发酵的同时，在位移出乙醇。但上述方法在工业的应用还有困难。萃取发酵过程中，难以找到高选择性且对菌体友好的萃取剂。膜分离发酵方法中，难以解决膜污染和通量低的问题。气提发酵简单，具有易于工业化的前景，但乙醇的移出效率低，受到空气压缩机性能的制约。真空发酵研究的比较早，乙醇的移出效率高，但维持真空下发酵比较困难，能耗也高。之后出现了该方法的改进形式，使发酵罐与闪蒸罐串连，保证了发酵在常压下进行，并在闪蒸罐中不断的移出乙醇，降低对发酵的抑制作用。本发明是在此基础上，将气提发酵与真空闪蒸结合起来。气提发酵可以利用发酵的副产物CO2移走发酵醪中的乙醇，并可以对发酵醪起搅拌的作用。同步气提闪蒸可以结合两者的优点，进一步提高在位产物的分离能力，从而提高发酵效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法，该方法具有发酵强度大，乙醇移出效率高、省水和节能的特点。
本发明是通过以下方案实现的，一种生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法，其特征在于，采用包括带侧臂循环式的发酵罐与闪蒸罐构成的实现生产乙醇的同步气提闪蒸装置，其中发酵罐的侧臂开有排料口与闪蒸罐的中间部位相连接，发酵罐底部设有不凝气进口，在闪蒸罐底部与发酵罐上部设有循环水连接管，从发酵罐的底部通入CO2或N2或空气，按每升发酵液通气量为0.01～1m3/h，气提出来的含有乙醇的混合汽，进入冷凝器将其中的乙醇回收，不凝气通过压缩机送至发酵罐底部，重新利用；同时通过发酵罐侧臂进入闪蒸罐的发酵醪于20～100mmHg压力下进行闪蒸，实现乙醇和水的分离，其中富含乙醇的蒸汽进入冷凝器收集，水通过循环水连接管回至发酵罐重复利用。
上述过程采用一次加料的间歇发酵过程或连续加料的连续发酵过程。
本发明的优点在于：通过气提和闪蒸两项简单易行技术的结合，增强了乙醇发酵过程中的乙醇在位移出能力，更有效的消除发酵过程的底物抑制现象；缩短了发酵周期，提高了发酵强度，同时也提高了反应器的生产能力；在连续发酵过程中可以补加高浓度的料液，节约用水；发酵液经过闪蒸后的罐底液，可循环再用，不但可节约用水，同时发酵液中大量的生物活性物质可得到保存与再利用；气提和闪蒸可以得到清洁高浓度的产物，降低了后期精馏过程的能耗；本方法也适用于丙酮、丁酸和甘油的发酵。
附图说明：
图1本发明的工艺流程示意图，图中1为真空泵，2为冷凝器，3为闪蒸罐，4为气提汽出口，5为进料口，6为带侧臂的发酵罐，7为冷凝器，8为产品中间罐，9为压缩机，10为缓冲罐，11为不凝气入口，12为排料口，13为进气口，14为侧臂排料口，15为循环泵，16为产品中间罐
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明：
实施例1
如图1，在带侧臂的发酵罐中加入糖化后的醪液，葡萄糖含量250g/L，并接入酵母开始发酵，接种量4g/L，维持温度32℃，通入少量CO2，通气量为每升发酵液0.01m3/h。发酵18小时以后，乙醇浓度达到60g/L，打开发酵罐与闪蒸罐之间的阀，并加大通气量，开始进行同步气提闪蒸操作。CO2通气量为每升发酵醪0.1m3/h，闪蒸罐的压力维持38mmHg，进入闪蒸罐的流速为每升发酵醪10ml/min。通过CO2带出的乙醇和水经过冷凝器回收，浓度在40％(质量浓度)以上。发酵醪从发酵罐进入闪蒸罐，闪蒸得到的汽相通过冷凝收集，乙醇浓度在30％(质量浓度)以上，富含没有发酵完的葡萄糖的液相经循环泵，循环回发酵罐继续发酵。经12个小时，发酵罐的葡萄糖浓度小于10g/L，发酵结束。相比同样发酵条件的普通发酵过程，发酵时间缩短10小时以上。
实施例2
与实施例1发酵开始的条件相同，当开始进行同步气提闪蒸操作同时，并打开补料阀，开始进行补料，实现连续发酵，如图1。补料的速度每升醪液24ml/h，补料葡萄糖的浓度为500g/L。高浓度补料可以节约用水量。在连续发酵过程中乙醇浓度维持55g/L，葡萄糖的浓度维持80g/L，细胞浓度维持10g/L。发酵强度可以达到5.5g-1h-1，是相同发酵条件下普通发酵的3倍。

Claims (2)

1.一种生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法，采用包括带侧臂循环式的发酵罐与闪蒸罐构成的实现生产乙醇的同步气提闪蒸装置，其中发酵罐的侧臂开有排料口与闪蒸罐的中间部位相连接，发酵罐底部设有不凝气进口，在闪蒸罐底部与发酵罐上部设有循环水连接管，实现发酵过程同时气提和闪蒸的方法，其特征在于从发酵罐的底部通入CO2或N2或空气，按每升发酵液通气量为0.01～1m3/h，气提出来的含有乙醇的混合汽，进入冷凝器将其中的乙醇回收，不凝气通过压缩机送至发酵罐底部，重新利用：同时通过发酵罐侧臂进入闪蒸罐的发酵醪于20～100mmHg压力下进行闪蒸，实现乙醇和水的分离，其中富含乙醇的蒸汽进入冷凝器收集，水通过循环水连接管回至发酵罐重复利用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用一次加料的间歇发酵过程或连续加料的连续发酵过程。
CNB2005100133964A 2005-05-08 2005-05-08 生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法 Expired - Fee Related CN1321188C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100133964A CN1321188C (zh) 2005-05-08 2005-05-08 生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100133964A CN1321188C (zh) 2005-05-08 2005-05-08 生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1696296A CN1696296A (zh) 2005-11-16
CN1321188C true CN1321188C (zh) 2007-06-13

Family

ID=35349188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100133964A Expired - Fee Related CN1321188C (zh) 2005-05-08 2005-05-08 生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1321188C (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101928200B (zh) * 2009-06-19 2013-04-17 青岛生物能源与过程研究所 一种原位分离发酵中易挥发性有机物的方法和设备
CN101736060B (zh) * 2010-01-08 2012-07-04 河南科技大学 利用离子液体生产乙醇的方法
CN104045515A (zh) * 2014-06-13 2014-09-17 东辰控股集团有限公司 一种透明质酸溶解液真空回收***
CN106987523B (zh) * 2017-03-06 2019-05-14 上海交通大学 一种连续发酵的方法及***

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1018045B (zh) * 1988-07-08 1992-08-26 菲利浦光灯制造公司 用于高清晰度电视图象编码与解码的方法和装置以及采用这种装置的电视图象传输***
US5762991A (en) * 1992-12-31 1998-06-09 Metalgesellschaft Aktiengesellschaft Continous process of producing beer
CN1323773A (zh) * 2001-05-25 2001-11-28 清华大学 一种复合萃取精馏一步法制取无水乙醇的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1018045B (zh) * 1988-07-08 1992-08-26 菲利浦光灯制造公司 用于高清晰度电视图象编码与解码的方法和装置以及采用这种装置的电视图象传输***
US5762991A (en) * 1992-12-31 1998-06-09 Metalgesellschaft Aktiengesellschaft Continous process of producing beer
CN1323773A (zh) * 2001-05-25 2001-11-28 清华大学 一种复合萃取精馏一步法制取无水乙醇的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
酒精发酵中代谢产物抑制消除方法进展 梁刚，酿酒科技，第2卷 1999 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1696296A (zh) 2005-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Maiorella et al. Alcohol production and recovery
US9732362B2 (en) Processes and systems for alcohol production and recovery
CN103484521B (zh) 一种水热处理促进餐厨垃圾生产乙醇和乳酸的方法
CN104774876A (zh) 一种木质纤维素生物质综合利用的方法
CN101235391A (zh) 基于固态发酵料连续分离乙醇与余热利用的方法和***
CN1321188C (zh) 生产乙醇的同步气提闪蒸发酵方法
CN107418979B (zh) 一种燃料乙醇节能清洁生产方法
CA1110985A (en) Production of volatile organic compound by continuous fermentation
CN102010882A (zh) 一种极限低水用量的木质纤维素原料高温稀酸预处理方法
CN102787144A (zh) 一种生物质发酵-渗透汽化膜耦合生产丙酮丁醇的工艺
CN110734933A (zh) 提高废弃活性污泥厌氧发酵的中链脂肪酸产量的方法
CN101088975A (zh) 燃料乙醇脱水装置及其工艺
CN1186450C (zh) 生物质发酵与膜渗透汽化制备无水乙醇的方法
CN102517340B (zh) 薯类制备乙醇生产过程酒糟分离干燥工艺方法
CN106399388B (zh) 一种利用酒糟清液加玉米生产酒精的加工方法
CN101942382A (zh) 一种用于秸秆稀酸水解五碳糖发酵丁醇的装置及方法
CN103695475A (zh) 一种利用膜分离技术原位分离乙醇的方法
CN101532038A (zh) 一种利用植物秸秆制备燃料乙醇的方法
CN1896253A (zh) 无蒸馏过程的乙醇生产工艺
CN2910939Y (zh) 一种乙醇生产装置
CN201545830U (zh) 一种秸秆纤维乙醇生产成套设备
CN101153290A (zh) 提高生物质发酵强度的乙醇原位分离方法
CN212769939U (zh) 纤维素生产废水的处理***
CN201817468U (zh) 一种耦合分离补料发酵秸秆乙醇的***
CN210314161U (zh) 一种粗甲酯脱醇脱甘油处理***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee