[发明专利]纤维素乙醇生产装置及方法

权利要求书

1.一种纤维素乙醇生产方法，包括原料酶解、发酵、精馏脱水和废醪液处理的生产单元，其特征是原料酶解单元的气爆处理采用水蒸气与CO₂气体混合后共同实现对纤维素原料的气爆操作，操作压力表压为0.1～2.0MPa，操作温度为100～240℃，混合汽中CO₂摩尔百分数为1％～60％。

2.如权利要求1所述的纤维素乙醇生产方法，其特征是纤维素原料为玉米秸秆、麦秸、高粱秸秆、稻草、木薯秸秆或棉花秸秆的农业废弃物；包括糠醛渣、木薯淀粉或木薯酒精的木薯渣的工业生产废弃物；包括有废纸及含纤维素成分城市垃圾。

3.如权利要求1的纤维素乙醇生产方法，其特征是原料酶解单元包括脱杂粉碎、气爆处理、拌料罐、高温灭菌、换热器、离心浓缩、酶解罐和冷却器，拌料罐制备的酶解反应液，在温度为80～150℃灭菌，停留时间为5～30分钟，高温灭菌后的酶解反应液通过换热器换热冷却后降至30～55℃后，送至离心浓缩装置，然后送至酶解罐，进行酶解反应，离心浓缩装置产生的清液作为拌料水预热后返回拌料罐循环使用。

4.如权利要求1的纤维素乙醇生产方法，其特征是发酵单元的发酵过程中排出的CO₂引入CO₂洗涤塔，净化后的CO₂送至原料酶解单元气爆装置。

5.如权利要求1的纤维素乙醇生产方法，其特征是所述的精馏脱水单元的来自于发酵单元的发酵成熟醪，依次通过原料预热器1和原料预热器2；预热后进入粗馏塔，预热器1、预热器2的加热介质分别为粗馏塔釜采废醪液、精塔釜采废醪液。

6.如权利要求1的纤维素乙醇生产方法，其特征是所述的废醪液处理单元的来自纤维素乙醇生产过程中的精馏脱水单元的液固两相的废醪液，通过预处理、一级全渣厌氧、液固分离、渣泥干燥、二级厌氧、气浮、好氧曝气及深度处理过程，一级全渣厌氧操作温度为50～65℃，废醪液经一级全渣厌氧处理后，一级厌氧罐排放的含有渣泥的消化出水送至液固分离装置，清液送至二级厌氧罐。

7.如权利要求1的纤维素乙醇生产方法，其特征是所述的废醪液处理单元包括一级全渣厌氧、液固分离、渣泥干燥、二级厌氧、气浮的好氧曝气过程，二级厌氧出水送至好氧罐进行好氧曝气操作，好氧出水部分送入废水深度处理装置继续处理，部分返回原料酶解单元作为拌料水使用，好氧罐排出的好氧污泥全部返回一级厌氧罐。

8.权利要求1的纤维素乙醇生产装置，其特征是在原料酶解单元，拌料罐物料出口采用管线连接高温灭菌装置物料进口，高温灭菌装置加热介质入口与高温水蒸汽管线连接，高温灭菌装置热物料出口通过管线连接换热器热物料进口，换热器冷物料出口连接离心浓缩装置物料进口，离心浓缩装置清液出口通过管线连接换热器冷物料进口管线，离心浓缩装置浓缩液出口通过管线连接酶解罐物料进口，换热器热物料出口通过管线连接拌料罐拌料水进口管线，换热器采用间壁式、全逆流换热器。