[发明专利]一种秸秆纤维乙醇生产成套设备

说明书

技术领域

本发明属于乙醇生产技术领域，具体涉及一种秸秆纤维乙醇生产成套设备。

背景技术

利用生物质生产液体燃料是世界可再生能源发展的趋势之一。近年来，各国研究重点集中在以资源丰富的木质纤维素为原料上。由于木质纤维素生物转化燃料乙醇具有潜在的巨大经济和社会效益，越来越引起世界各国的广泛关注，被认为是21世纪发展循环经济的有效途径。

现有成熟的乙醇生产装置都是建立在淀粉质或糖质原料基础之上，而生物质原料具有来源广泛、成分与结构复杂、能源密度低及季节性强的特点，因而生物质纤维乙醇生产系统必须建立在其特性的基础上。目前，纤维乙醇技术是各国研究的重点，正处于产业化过程试验阶段。国内科研单位在此领域研究取得不同程度的进展。例如：中科院的陈洪章课题组建立的乙醇生产装置采用的是连续耦合的固态发酵方法；清华大学建立了以甜高粱秆为原料采用先进固体发酵(ASSF)技术生产乙醇的中试生产线；山东大学利用木糖渣(主要成分纤维素和木质素)建立了生产乙醇生产装置。但以上装置的自动化程度不够理想，不能充分地应用于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是一种自动化程度高且适合工业化生产的秸秆纤维乙醇生产成套设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种秸秆纤维乙醇生产成套设备，包括依次连接的粉碎装置、加料装置、浸润罐、预处理罐、糖化罐、发酵罐、蒸馏装置和乙醇储罐。

所述蒸馏装置包括连接的一级蒸馏釜和二级蒸馏塔。

所述粉碎装置与加料装置之间通过提升机连接，浸润罐与加料装置之间通过真空输送设备连接。

所述加料装置的下端设有电子计量称和除尘除铁设备。

所述浸润罐与预处理罐、预处理罐与糖化罐、糖化罐与发酵罐、发酵罐与一级蒸馏釜之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接。

所述一级蒸馏釜和二级蒸馏塔之间设有初级蒸馏液冷却罐，二级蒸馏塔与乙醇储罐之间设有顶部冷却装置和二级冷却装置；一级蒸馏釜的废液出口与固液分离机连接，固液分离机的废液出口与沼气池连接。

所述浸润罐顶部设有除尘器，上侧壁设有进水管；所述预处理罐上设有夹套蒸汽加热装置，预处理罐顶部设有安全阀装置，预处理罐上侧壁设有进酸管；所述糖化罐内设有盘管热交换装置，糖化罐顶部设有酶进口和碱液进口；所述发酵罐内设有盘管热交换装置，发酵罐顶部设有无菌空气进口和种子液进口。

所述发酵罐的无菌空气进口与无菌空气生产系统连接，所述无菌空气生产系统包括连接的压缩机、储气罐、空气过滤设备和无菌空气管道。

所述发酵罐的种子液进口与种子培养装置连接，种子培养装置包括连接的一级种子罐和二级种子罐，一级种子罐与二级种子罐以及二级种子罐与种子液进口之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接，一级种子罐和二级种子罐上均设有无菌空气进口，无菌空气进口与无菌空气生产系统的无菌空气管道连接。

所述糖化罐的酶进口与酶菌种培养装置连接，酶菌种培养装置包括连接的酶培养罐和酶发酵罐，酶培养罐与酶发酵罐以及酶发酵罐与糖化罐的酶进口之间均通过设有泥浆泵的输送管道连接，酶培养罐和酶发酵罐上均设有无菌空气进口，无菌空气进口与无菌空气生产系统的无菌空气管道连接。

本发明的秸秆纤维乙醇生产成套设备依据秸秆固有的理化特性形成了完备的生产装置体系，该成套设备具有技术工程化，设计合理，自动化程度高，能耗低，连续运行效果好，可靠性能好的技术特点，有利于促进我国未来秸秆纤维乙醇的工业转化进程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的秸秆纤维乙醇生产成套设备，包括依次连接的粉碎装置1、加料装置5、浸润罐7、预处理罐12、糖化罐16、发酵罐20、一级蒸馏釜23、二级蒸馏塔27和乙醇储罐30，粉碎装置1与加料装置5之间通过提升机2连接，加料装置5的下端设有电子计量称3和除尘除铁设备4，浸润罐7与加料装置5之间通过真空输送设备8连接；浸润罐7与预处理罐12、预处理罐12与糖化罐16、糖化罐16与发酵罐20、发酵罐20与一级蒸馏釜23之间均通过设有泥浆泵10的输送管道连接；一级蒸馏釜23和二级蒸馏塔27之间设有初级蒸馏液冷却罐26，二级蒸馏塔27与乙醇储罐30之间设有顶部冷却装置28和二级冷却装置29；一级蒸馏釜23的废液出口25与固液分离机41连接，固液分离机41的废液出口与沼气池42连接。