[发明专利]制备乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备乙醇的方法。

背景技术

使用薯类(例如木薯)原料制备乙醇时，由于薯类原料的块根较大，因而需要进行粉碎处理，以破坏薯类原料的组织结构，从而使微小的淀粉颗粒能够从大的薯块中解体、分离出来，然后才能用于制备乙醇。但薯类块通常携带有沙粒，如果使用带有沙粒的薯类原料进行后续生产(例如发酵)，会严重影响制备乙醇的生产效率，而且需要频繁清洁生产设备。现有技术中，为实现除沙目的，粉碎设备中通常包括旋流除沙机以进行除沙，这需要使用涡流式沉沙池、产生离心力的电机和变速箱等多个复杂部件，使得旋流除沙机的结构复杂。为保证除沙过程的离心力并使浆液在一定压力下流入除沙机，旋流除沙机通常在封闭条件下工作，从而不能进行连续的除沙工作，也不能实时监控除沙情况，而且旋流除沙机复杂的结构大大限制了每次工作能够处理的浆液的量，影响了乙醇的连续生产。

另外，现有的利用薯类原料特别是薯类制备乙醇的方法一般包括先将薯类原料粉碎，将粉碎产物和水混合得到的浆料与酶混合进行酶解，将得到的酶解产物进行发酵。浆料的酶解一般在酶解罐中进行，例如，将浆料与产酶微生物和/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，将浆料与产酶微生物和/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

本发明提供一种适于连续生产、提高酶解效率的制备乙醇的方法。

本发明的制备乙醇的方法包括将薯类颗粒与沙粒的混合物分离为薯类大颗粒和包括薯类小颗粒与沙粒的小颗粒混合物；粉碎所述薯类大颗粒，得到粉碎产物；使所述小颗粒混合物随溶剂流动，并使所述沙粒在流动过程中沉积形成沙粒层，所述薯类小颗粒则与水一起继续流动形成浆液；混合所述粉碎产物和所述浆液以形成浆料；将所述浆料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；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、第三接口和至少一个出料口，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；将浆料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浆料从物料源输送至闪蒸塔中，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，并使浆料与热介质在闪蒸塔中接触，使浆料的温度升高，然后将该温度升高后的浆料通过出料口输送至酶解罐中与酶混合进行酶解。

本发明的制备乙醇的方法可以在粉碎薯类原料时进行连续除沙处理，并且，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浆料在闪蒸塔中混合进行热交换，以起到为浆料加温的作用，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是本发明的制备乙醇的方法的流程示意图；

图2是发明的制备乙醇的方法采用的薯类粉碎设备的结构示意图；

图3是发明的制备乙醇的方法采用的薯类粉碎设备的沉沙槽的一种实施方式的截面视图；

图4是沉沙槽的另一种实施方式的截面视图；

图5是沉沙槽的喷射管的一种实施方式的示意图；

图6是本发明的制备乙醇的方法采用的酶解装置的结构示意图；

图7是本发明的制备乙醇的方法采用的另一种酶解装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，可以使用粉碎设备粉碎薯类原料，然后使用制备浆料的设备通过由薯类粉碎设备提供的薯类小颗粒和薯类粉制备浆料并将该浆料提供给制备乙醇的设备，以制备乙醇。