[发明专利]一种采用薯类原料制备乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备乙醇的方法，更具体地，本发明涉及一种采用薯类原料制备乙醇的方法。

背景技术

薯类，例如红薯、马铃薯、木薯等，富含淀粉，因此广泛用于发酵制糖、制淀粉等领域。

木薯是热带和亚热带多年生、温带一年生薯属灌木，原产于南美洲，适宜在平均温度为25-29℃、年均降水量1000-1500毫米的低纬度地区生长。大约在1820年前，木薯传到中国南方，主要在广东、广西和海南种植，现在逐渐扩大到云南、福建、贵州等省。木薯分为两类：苦味木薯(有毒木薯)和甜味木薯(无毒木薯)。新鲜的木薯块根的主要化学成分是水，其次是碳水化合物，还有一些含量较少的蛋白质、脂肪和果胶。鲜木薯淀粉含量达到25-30重量％。

现有的利用薯类原料特别是木薯制备乙醇的方法一般包括先将薯类原料粉碎，将粉碎产物与酶混合进行酶解，将得到的酶解产物进行发酵。粉碎产物的酶解一般在酶解罐中进行，例如，将粉碎产物与产酶微生物和/或酶在酶解罐中混合，酶解的条件包括酶解温度、时间和pH值，其中，酶解温度一般为使产酶微生物生长的温度和/或酶有活力的温度，因此，在酶解过程中，通常需要对酶解罐进行加热以达到酶解温度。最常见的酶解罐底部设置有保温加热器，在酶解前先启动保温加热器对酶解罐进行预热，达到酶解温度后，将粉碎产物与产酶微生物和/或酶加入到酶解罐中进行酶解。在采用现有的酶解装置进行酶解时，对酶解罐进行加热需要耗费大量的电能，成本较高，不利于节约能源。

发明内容

本发明的目的是克服在采用现有的采用薯类原料制备乙醇的方法耗能较高、成本较高的缺陷，提供一种节约能源、低成本的采用薯类原料制备乙醇的方法。

随着日益严峻的能源匮乏问题的出现，为了节约能源、减少污染、降低成本，本发明的发明人利用其它工段产生的热介质，如从精馏工段中排出的废蒸汽、热水等作为热源用于酶解步骤中，而取代了在酶解时给酶解罐进行加热的装置。

本发明提供了一种采用薯类原料制备乙醇的方法，该方法包括将薯类原料粉碎，将粉碎产物与酶混合并在一种酶解装置中进行酶解，得到酶解产物；发酵该酶解产物，其中，所述酶解装置包括闪蒸塔、热源、酶解罐、物料源和真空泵，所述闪蒸塔包括第一接口、第二接口、第三接口和出料口，物料源通过第一接口与闪蒸塔连通，酶解罐与闪蒸塔的出料口连通，真空泵与闪蒸塔的第二接口连通，热源与闪蒸塔的第三接口连通；将粉碎产物与酶混合并在一种酶解装置中进行酶解的方法包括通过第一接口将粉碎产物从物料源输送至闪蒸塔中，将粉碎产物从物料源输送至闪蒸塔中之前、同时或之后启动真空泵，使闪蒸塔内形成负压，使热源中的热介质被吸入闪蒸塔中，并使粉碎产物与热介质在闪蒸塔中接触，使粉碎产物的温度升高，然后将该温度升高后的粉碎产物通过出料口输送至酶解罐中与酶混合进行酶解；所述热介质为100-170℃的热水或水蒸气。

本发明的发明人巧妙地利用其它工段产生的热介质，如从精馏工段中排出的废蒸汽、热水等作为热源用于与粉碎产物在闪蒸塔中混合进行热交换，以起到为粉碎产物加温的作用，而取代了在酶解时给酶解罐进行加热的装置。不但降低了成本，还使能源能够被循环重复利用，节省了能源，同时还大大提高了酶解效率。

附图说明

图1为本发明提供的方法中采用的酶解装置的结构示意图；

图2为本发明提供的方法中采用的酶解装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的采用薯类原料制备乙醇的方法包括将薯类原料粉碎，将粉碎产物与酶混合并在一种酶解装置中进行酶解，得到酶解产物；发酵该酶解产物，其中，所述酶解装置包括闪蒸塔1、热源2、酶解罐3、物料源10和真空泵4，所述闪蒸塔1包括第一接口5、第二接口6、第三接口7和出料口11，物料源10通过第一接口5与闪蒸塔1连通，酶解罐3与闪蒸塔1的出料口连通，真空泵4与闪蒸塔1的第二接口6连通，热源2与闪蒸塔1的第三接口7连通；将粉碎产物与酶混合并在一种酶解装置中进行酶解的方法包括通过第一接口5将粉碎产物从物料源10输送至闪蒸塔1中，将粉碎产物从物料源10输送至闪蒸塔1中之前、同时或之后启动真空泵4，使闪蒸塔1内形成负压，使热源2中的热介质被吸入闪蒸塔1中，并使粉碎产物与热介质在闪蒸塔1中接触，使粉碎产物的温度升高，然后将该温度升高后的粉碎产物通过出料口11输送至酶解罐3中与酶混合进行酶解；所述热介质为100-170℃的热水或水蒸气。